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1、互感器原理及配置互感器原理及配置 主讲：主讲：XXXXXX 电流互感器作用电流互感器作用 1. 1.将一次系统的电流信息准确地将一次系统的电流信息准确地传递传递到二次侧相关到二次侧相关 设备设备； 2. 2. 将一次系统的大电流变换为二次侧的低电压小电将一次系统的大电流变换为二次侧的低电压小电 流（标准值），使测量、计量仪表和继电器等装流（标准值），使测量、计量仪表和继电器等装 置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘 要求要求 3. 3.将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备 在电气方面很好地隔离，从而
2、保证了二次设备和在电气方面很好地隔离，从而保证了二次设备和 人身的安全。人身的安全。 n n 一次绕组与被测电路串联，二次绕组与电能表的电流线圈一次绕组与被测电路串联，二次绕组与电能表的电流线圈 串联。电流表的电流线圈内阻很小，所以电流互感器相当串联。电流表的电流线圈内阻很小，所以电流互感器相当 于二次短路运行的变压器。于二次短路运行的变压器。I1N1I1N1I2N2I2N2 电流互感器工作原理电流互感器工作原理 电流互感器大致可分为两类：测量用电流互感器和保护用电电流互感器大致可分为两类：测量用电流互感器和保护用电 流互感器。流互感器。 一、测量用电流互感器一、测量用电流互感器 测量用电流互
3、感器主要与测量仪表配合，在线路正常工作测量用电流互感器主要与测量仪表配合，在线路正常工作 状态下，用来测量电流、电压、功率等。测量用电流互感状态下，用来测量电流、电压、功率等。测量用电流互感 器主要要求：器主要要求： 1 1、绝缘可靠；、绝缘可靠； 2 2、足够高的测量精度；、足够高的测量精度； 3 3、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的 量程内饱和（如量程内饱和（如500%500%的额定电流）以保护测量仪表。的额定电流）以保护测量仪表。 电流互感器分类电流互感器分类 n n 二、保护用电流互感器二、保护用电流互感器 保护用电流互
4、感器主要与继电装置配合，在线路发生短路保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路 过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保 护供电系统的安全。保护用电流互感器的工作条件与测量护供电系统的安全。保护用电流互感器的工作条件与测量 用互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几用互感器完全不同，保护用互感器只是在比正常电流大几 倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要 要求：要求： 1 1、绝缘可靠；、绝缘可靠； n n 2 2、足够大的准确限值系数；、足够大的准确限值
5、系数； 3 3、足够的热稳定性和动稳定性。、足够的热稳定性和动稳定性。 n n 保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级要求的最大一保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级要求的最大一 次电流叫额定准确限值一次电流。准确限值系数就是额定次电流叫额定准确限值一次电流。准确限值系数就是额定 准确限值一次电流与额定一次电流比。当一次电流足够大准确限值一次电流与额定一次电流比。当一次电流足够大 时铁芯就会饱和，起不到反映一次电流的作用，准确限值时铁芯就会饱和，起不到反映一次电流的作用，准确限值 系数就是表示这种特性。系数就是表示这种特性。 n n 保护用互感器准确等级保护用互感器准确等级5P5P、10P1
6、0P，表示在额定准确限值一，表示在额定准确限值一 次电流时的允许误差次电流时的允许误差5%5%、10%10% 5P205P20的含义为：该保护的含义为：该保护CTCT一次流过的电流在其额定电流一次流过的电流在其额定电流 的的2020倍以下时，此倍以下时，此CTCT的误差应小于的误差应小于55。 三、主要技术数据三、主要技术数据 1 1、变流比、变流比 通常以分数表示，分子表示一次线圈的额定电流通常以分数表示，分子表示一次线圈的额定电流(A)(A)，分，分 母表示二次线圈的额定电流母表示二次线圈的额定电流(A)(A)。如某电流互感器的变流。如某电流互感器的变流 比为比为150/5150/5，即表
7、示电流互感器一次额定电流为，即表示电流互感器一次额定电流为150A150A，二，二 次额定电流为次额定电流为5A5A。其变流比为。其变流比为3030倍。倍。 2 2、准确度、准确度 准确度是以误差的大小决定的，通常分为准确度是以误差的大小决定的，通常分为0.20.2级、级、0.50.5级、级、3 3 级、级、1010级共五个等级。使用时可根据负荷的要求来选用，级共五个等级。使用时可根据负荷的要求来选用， 例如，电度计量仪表一般可选用例如，电度计量仪表一般可选用0.20.2级。级。 3 3、额定容量、额定容量 电流互感器的额定容量是指其允许承载的负荷功率（即伏安数电流互感器的额定容量是指其允许承
8、载的负荷功率（即伏安数 ） 4 4、极性、极性 一般在电流互感器的一、二次线圈引出线端子上都标有极性符号一般在电流互感器的一、二次线圈引出线端子上都标有极性符号 ，其意义与变压器的极性是相同的。，其意义与变压器的极性是相同的。 电流互感器常用电流流向来表示极性，即当一次线圈一端流入电电流互感器常用电流流向来表示极性，即当一次线圈一端流入电 流，二次线圈则必有一端电流流出，这同一瞬间流入与流出的流，二次线圈则必有一端电流流出，这同一瞬间流入与流出的 端子就是同极性端。端子就是同极性端。 通常一次侧标示为通常一次侧标示为L1L1、L2L2，二次侧标示为，二次侧标示为K1K1、K2K2，角注数字相，
9、角注数字相 同的为同极性端。一般采用减极性标示方法。同的为同极性端。一般采用减极性标示方法。 电流互感器极性接错的危害电流互感器极性接错的危害 电流互感器在接线时把极性接错，将会产生以下危害：电流互感器在接线时把极性接错，将会产生以下危害： 1 1、电流互感器如用在继电保护电路中，将引起继电保护装置、电流互感器如用在继电保护电路中，将引起继电保护装置 的误动或拒动。的误动或拒动。 2 2、电流互感器如用在仪表计量回路中，功率表和电度表的、电流互感器如用在仪表计量回路中，功率表和电度表的 正确测量将受到影响。正确测量将受到影响。 3 3、采用不完全星形联结的电流互感器，如任一相极性接反、采用不完
10、全星形联结的电流互感器，如任一相极性接反 ，都会引起未接电流互感器的一相较其它相电流增高。，都会引起未接电流互感器的一相较其它相电流增高。 4 4、采用不完全星形联接的电流互感器，如两相均接反，虽、采用不完全星形联接的电流互感器，如两相均接反，虽 然二次测的三相电流仍平衡，但与相应的一次电流的相角然二次测的三相电流仍平衡，但与相应的一次电流的相角 差为差为180180，从而将使电度表反转。，从而将使电度表反转。 1 1、高压电流互感器的二次侧应有一点接地、高压电流互感器的二次侧应有一点接地 由于高压电流互感器的一次侧为高电压。当一、二次线圈之间因绝缘由于高压电流互感器的一次侧为高电压。当一、二
11、次线圈之间因绝缘 损坏出现高压击穿时，将导致高压窜入低压。如二次线圈有一点接地损坏出现高压击穿时，将导致高压窜入低压。如二次线圈有一点接地 ，就会将高压引入大地，使二次线圈保持地电位，从而确保了人身及，就会将高压引入大地，使二次线圈保持地电位，从而确保了人身及 设备的安全。设备的安全。 应当注意，电流互感器的二次回路只允许一点接地，而不允许再有接应当注意，电流互感器的二次回路只允许一点接地，而不允许再有接 地点，否则有可能引起分流，造成测量误差的增大或者影响继电器的地点，否则有可能引起分流，造成测量误差的增大或者影响继电器的 正常动作。正常动作。 2 2、低压电流互感器的二次侧不应接地、低压电
12、流互感器的二次侧不应接地 由于低压电流互感器的电压较低，一、二次线圈间的绝缘裕度大，发由于低压电流互感器的电压较低，一、二次线圈间的绝缘裕度大，发 生一、二次线圈击穿的可能性小；另外，二次线圈的不接地将使二次生一、二次线圈击穿的可能性小；另外，二次线圈的不接地将使二次 回路及仪表的绝缘能力提高，还可使雷击烧毁仪表事故减小。回路及仪表的绝缘能力提高，还可使雷击烧毁仪表事故减小。 电流互感器的二次侧接地的有关规定电流互感器的二次侧接地的有关规定 电流互感器二次侧不允许开路电流互感器二次侧不允许开路 电流互感器即电流互感器即CTCT一次绕组匝数少，二次绕组匝数多，与测量仪表和继一次绕组匝数少，二次绕
13、组匝数多，与测量仪表和继 电器等电流线圈串联使用，测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小，电器等电流线圈串联使用，测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小， 所以正常运行时所以正常运行时CTCT是接近短路状态的。是接近短路状态的。 n n CTCT二次电流的大小由一次电流决定，二次电流产生的磁势，是平衡二次电流的大小由一次电流决定，二次电流产生的磁势，是平衡 一次电流的磁势的。若二次开路，其阻抗无限大，二次电流等于零，一次电流的磁势的。若二次开路，其阻抗无限大，二次电流等于零， 其磁势也等于零，就不能去平衡一次电流产生的磁势，那么一次电流其磁势也等于零，就不能去平衡一次电流产生的磁势，那么一次电流 将全
14、部作用于激磁，使铁芯严重饱和。将全部作用于激磁，使铁芯严重饱和。 n n 磁饱和使铁损增大，磁饱和使铁损增大，CTCT发热，发热，CTCT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。 在铁芯上产生的剩磁还会增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和，在铁芯上产生的剩磁还会增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和， 交变磁通的正弦波变为梯形波，在磁通迅速变化的瞬间，二次线圈上交变磁通的正弦波变为梯形波，在磁通迅速变化的瞬间，二次线圈上 将感应出很高的电压，其峰值可达几千伏，如此高的电压作用在二次将感应出很高的电压，其峰值可达几千伏，如此高的电压作用在二次 线圈和二次回路上，对人身和设备都存
15、在着严重的威胁。线圈和二次回路上，对人身和设备都存在着严重的威胁。 n n 因此因此CTCT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。 CTCT二次开路故障检查和处理二次开路故障检查和处理 CTCT二次开路故障检查判断二次开路故障检查判断 ： 1 1、回路仪表指示异常，降低或为零。三相电流表指示不一致、功、回路仪表指示异常，降低或为零。三相电流表指示不一致、功 率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。如表计指示时有时无率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。如表计指示时有时无 ，则可能处于半开路状态（接触不良）。，则可能处于半开路状态（接触不良）。 2 2、 CT
16、CT本体声音异常、振动不均匀、严重发热、冒烟等现象，当然本体声音异常、振动不均匀、严重发热、冒烟等现象，当然 这些现象在负荷小时表现并不明显这些现象在负荷小时表现并不明显 。 3 3、 CTCT二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。 4 4、继保发生误动或拒动，这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现、继保发生误动或拒动，这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现 并处理。并处理。 5 5、检查处理、检查处理CTCT二次开路故障，要尽量减小一次负荷电流，以降低二次开路故障，要尽量减小一次负荷电流，以降低 二次回路的电压。操作时注意安全，要站在绝缘垫上，戴好绝缘二次回路的电压。操作时注意安全，要站在绝缘垫上，戴好绝缘 手套，使用绝缘良好的工具手套，使用绝缘良好的工具 6 6、发现、发现CTCT二次开路，要先分清是哪一组电流回路故障、开路的二次开路，要先分清是哪一组电流回路故障、开路的 相别、对保护有无影响，汇报调度，退出有可能误动的保护。相别、对保护有无影响，汇报调度，退出有可能误动的保护。 7 7
