电流互感器和电压互感器的试验.ppt

电流互感器和电压互感器

的试验;一、电压、电流互感器的概述

典型的互感器是利用电磁感应原理将高电压转换成低电压，或将大电流转换成小电流，为测量装置、保护装置、控制装置提供适宜的电压或电流信号。电力系统常用的电压互感器，其一次侧电压与系统电压有关，通常是几百伏～几百千伏，标准二次电压通常是100V/√3和100V/3两种；而电力系统常用的电流互感器，其一次侧电流通常为几安培～几万安培，标准二次电流通常有5A、1A、0.5A等。

;1.电压互感器的原理

电压互感器的原理与变压器相似，如图1.1所示。一次绕组(高压绕组)和二次绕组(低压绕组)绕在同一个铁芯上，铁芯中的磁通为Ф。根据电磁感应定律，绕组的电压U与电压频率f、绕组的匝数W、磁通Ф的关系为：

;2.电流互感器的原理

在原理上也与变压器相似，如图1.2所示。与电压互感器的主要差异是：正常工作状态下，一、二次绕组上的压降很小〔注意不是指对地电压〕，相当于一个短路状态的变压器，所以铁芯中的磁通Ф也很小，这时一、二次绕组的磁势F〔F=IW〕大小相等，方向相反。即电流互感器一、二次之间的电流比与一、二次绕组的匝数成反比。;3.互感器绕组的端子和极性

电压互感器绕组分为首端和尾端，对于全绝缘的电压互感器，一次绕组的首端和尾端可承受的对地电压是一样的，而半绝缘结构的电压互感器，尾端可承受的电压一般只有几kV左右。常见的用A和X分别表示电压互感器一次绕组的首端和尾端，用a、x表示电压互感器二次绕组的首端或尾端；电流互感器常见的用L1、L2或P1、P2分别表示一次绕组首端和尾端，二次绕组那么用K1、K2或S1、S2表示首端或尾端，不同的生产厂家其标号可能不一样，通常用下标1表示首端，下标2表示尾端。

;当端子的感应电势方向一致时，称为同名端；反过来说，如果在同名端通入同方向的直流电流，它们在铁芯中产生的磁通也是同方向的。标号同为首端或同为尾端的端子而且感应电势方向一致，这种标号的绕组称为减极性，如图1.3a所示，此时A-a端子的电压是两个绕组感应电势相减的结果。在互感器中正确的标号规定为减极性。

图1.3b是错误的极性〔加???性〕，此时一、二次绕组的同名端感应电势的方向是相反的。不管是电流互感器还是电压互感器，极性错误〔或接错端子〕都可能会造成计量、保护、控制的错误。比方：

〔1〕用于计量时，功率反向；

〔2〕用于保护时，造成保护误动；

〔3〕用于同期回路时，造成非同期合闸。;4.电压互感器和电流互感器在结构上的主要差异

〔1〕电压互感器和电流互感器都可以有多个二次绕组，但电压互感器可以多个二次绕组共用一个铁芯，电流互感器那么必需是每个二次绕组都必需有独立的铁芯，有多少个二次绕组，就有多少个铁芯。

〔2〕电压互感器一次绕组匝数很多，导线很细，二次绕组匝数较少，导线稍粗；而变电站用的高压电流互感器一次绕组只有1到2匝，导线很粗，二次绕组匝数较多，导线的粗细与二次电流的额定值有关。

〔3〕电压互感器正常运行时，严禁将二次绕组短路；电流互感器正常运行时，严禁将二次绕组开路。;互感器的绝缘结构

〔1〕干式〔2〕油浸式〔3〕SF6绝缘。

电压互感器的结构

〔1〕串级式电压互感器

采用串级式结构可以降抵主绝缘的要求，高压绕

组对铁芯、的电压只有最高电压的1/4，可以降低

制造本钱结构如图1.4、图1.5所示。;〔2〕全绝缘油浸式电压互感器

全绝缘油浸式电压互感器的A端和X端对地绝缘水平是相同的，多见于35kV及以下的电压互感器，结构见图1.6。

〔3〕全绝缘干式电压互感器

结构见图1.7。;〔4〕SF6绝缘电压互感器

SF6绝缘电压互感器有与GIS配套的结构，也有室外独立安装的独立式结构，其外形见图1.8，内部结构见图1.9。;〔5〕电容式电压互感器〔CVT〕

电容式电压互感器采用电容器分压的原理先将系统电压降为1.3万伏左右，再通过中间变压器降为标准的二次电压。结构见图1.10。

CVT一次电压U1与中间电压UZ的关系为：;电流互感器的结构

〔1〕串级式

串级式电流互感器可以降低绝缘要求，但由于是几个电流互感器串接，增加了误差。;〔2〕油浸电容型绝缘

a．油浸电容型正立式电流互感器的内部结构见图1.12。;b．油浸倒立式电流互感器的结构见图1.13和图1.14。

合资产倒立式电流互感器的二次铁芯线圈内置于圆形铁心外罩内，二次引线通过与铁心外罩直接焊接的圆柱形金属管引出(运行中金属管直接接地)，铁心外罩与直接焊接的圆柱形金属铝管外绕绝缘层，绝缘层内设置假设干电容屏构成主电容，绝缘层最外一层电容称“未屏”，与设备高压端相连。从结构上分析，高压端对铁心外罩有一个电容，对金属铝管又有一个电容，这2个电容并联构成主