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1、第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器电流互感器（电流互感器（TA） 电压互感器（电压互感器（TV） 电流变换器（电流变换器（UA） 电压变换器（电压变换器（UV） 电抗变换器（电抗变换器（UX）作用：变换与隔离作用：变换与隔离 2.1 电流互感器（TA）v作用：作用：将一次系统高电压电路上的大电流，准将一次系统高电压电路上的大电流，准确地变换为二次低电压电路上的小电流（额定确地变换为二次低电压电路上的小电流（额定值为值为5A或或1A）；以便继电保护装置或仪表用）；以便继电保护装置或仪表用于测量电流。于测量电流。v同时它还具有对高、低电压电路的隔离作用，同时它还具有对高、低电压电路的隔离作用
2、，以保障二次设备和工作人员的安全。以保障二次设备和工作人员的安全。v文字符号为文字符号为TA（旧符号曾记为（旧符号曾记为CT）。）。电流互感器的等值电路及相量图电流互感器的等值电路及相量图(a) 等值电路等值电路 (b) 相量图相量图 电流互感器极性电流互感器极性u在继电保护中按在继电保护中按“减极性减极性”原则标示。原则标示。u即一次电流由即一次电流由“*”端流入电流互感器作为端流入电流互感器作为它的假定正方向，而二次电流由它的假定正方向，而二次电流由“*”端流端流出。出。n电流互感器实物电流互感器实物 特 点二二次次侧侧接接的的是是仪仪表表和和继继电电器器的的电电流流线线圈圈，阻抗很小，接
3、近于短路工作状态；阻抗很小，接近于短路工作状态；二二次次侧侧阻阻抗抗很很小小，W1W2也也很很小小，故故对对一一次次侧侧的的电电流流几几乎乎无无影影响响，一一次次侧侧电电流流取取决决于电网负载；于电网负载；电电流流互互感感器器运运行行时时，应应特特别别注注意意防防止止二二次次绕组开路绕组开路。注意端子极性。注意端子极性。 电流互感器的误差电流互感器的误差 |TA的的误误差差主主要要来来自自于于励励磁磁电电流流，一一次次电电流流中中有一部分流入励磁支路而不变换至二次侧。有一部分流入励磁支路而不变换至二次侧。|影影响响TA误误差差的的主主要要因因素素是是二二次次负负载载及及一一次次电电流大小。流大
4、小。|二次负载二次负载励磁电流励磁电流TA误差误差|一一次次电电流流TA铁铁芯芯趋趋向向饱饱和和励励磁磁阻阻抗抗下下降降励磁电流增大励磁电流增大TA误差增大误差增大v10误差曲线误差曲线：误差为误差为 10情况下二次阻抗与情况下二次阻抗与 一次电流倍数的关系曲一次电流倍数的关系曲 线称为线称为10曲线。曲线。v电流互感器的准确度级电流互感器的准确度级va：测测量量用用电电流流互互感感器器的的准准确确度度级级为为：、1、3、5、10等六个标准；等六个标准；vb：保保护护用用电电流流互互感感器器的的准准确确度度级级有有5P、10P两两个个准准确确度级，还有度级，还有B级供过电流保护用，级供过电流保
5、护用，D级供差动保护用。级供差动保护用。 电流互感器接线方式电流互感器接线方式 定定义义：所所谓谓电电流流互互感感器器的的接接线线方方式式是是指指电电流流互互感感器器二二次次绕绕组组和和电电流流测测量量元元件件（电电流流继继电电器器）间间的的连连接接方式。方式。为为能能反反映映所所有有类类型型的的相相间间短短路路，电电流流保保护护要要求求至至少少在两相线路上应装有电流互感器和电流测量元件在两相线路上应装有电流互感器和电流测量元件。常常用用的的有有三三相相式式完完全全星星形形接接线线方方式式（三三相相三三继继电电器器的的完完全全星星形形接接线线）；两两相相两两继继电电器器的的不不完完全全星星形形
6、接接线；两相单继电器的两相电流差接线。线；两相单继电器的两相电流差接线。 接线系数接线系数进入电流测量元件进入电流测量元件(电流继电器电流继电器)的电流与电流的电流与电流互感器的二次电流之比，即接线系数互感器的二次电流之比，即接线系数当保护装置起动电流为当保护装置起动电流为 时，则反应到电流互感时，则反应到电流互感器中二次电流值为器中二次电流值为 ，反应到继电器中的，反应到继电器中的电流为电流为 电流互感器的接线图电流互感器的接线图(a) 两相电流差式接线及电流相量图两相电流差式接线及电流相量图 (b) 三相式完全星形接线三相式完全星形接线 (c) 两相式不完全星形接线两相式不完全星形接线 几
7、种接线方式性能分析几种接线方式性能分析v 两种接线方式的投资不同。两种接线方式的投资不同。 v完全星形与不完全星形接线的接线系数为完全星形与不完全星形接线的接线系数为1；v两两相相电电流流差差接接线线虽虽节节约约投投资资，但但B相相短短路路不不能能反反应应，且且接接线线系系数数和和灵灵敏敏度度则则随随短短路路类类型型而而变变化化。故故只只适适用用于于10KV以以下下小小接接地地电电流流作作为为相相间间短短路路保保护护，小小容容量量设设备备和和高压电动机的保护；高压电动机的保护；v完完全全星星形形接接线线和和不不完完全全星星形形接接线线中中流流入入电电流流继继电电器器的的电电流均为相电流，两种接
8、线都能反应各种相间短路故障；流均为相电流，两种接线都能反应各种相间短路故障；v完全星形接线还可以反应各种单相接地短路；完全星形接线还可以反应各种单相接地短路；v不不完完全全星星形形接接线线不不能能反反应应全全部部的的单单相相接接地地短短路路(如如B相相接接地地)。 小接地电流电网中发生两点接地分析：小接地电流电网中发生两点接地分析：v在动作时间相同的在动作时间相同的并行线路并行线路上发生两点接地时，上发生两点接地时，在接地电流足够大时，不完全星形接线只有三在接地电流足够大时，不完全星形接线只有三分之一的机会会切除两条线，而完全星形接线分之一的机会会切除两条线，而完全星形接线则均切除两条线，因此
9、不完全星形接线的供电则均切除两条线，因此不完全星形接线的供电可靠性高；可靠性高；v在在串联运行串联运行的两相邻线路上发生两点接地时，的两相邻线路上发生两点接地时，不完全星形接线的电流保护有三分之一的机会不完全星形接线的电流保护有三分之一的机会会无选择性动作，而完全星形接线则百分之百会无选择性动作，而完全星形接线则百分之百有选择性动作。有选择性动作。小小接接地地电电流流电电网网中中发发生生两两点点接接地地分分析析：在在小小接接地地电电流流系系统统中中，在在不不同同线线路路的的不不同同相相上上发发生生两两点点接接地地时时，一一般般情情况况下下只只要要求求切切除除一一个个接接地地点点而而允允许许带带
10、一一个个接接地地点点继继续续运运行一段时间行一段时间 。l 放射性线路上两点接地放射性线路上两点接地|在在两两点点发发生生接接地地短短路路时时，两两套套保保护护（设设时时限限整整定定得得相相同同）均均将将起起动动。如如采采用用两两相相星星形形接接线线，则则保保护护有有2/3的的机机会会只只切切除除任任一一线线路路。即即只只有有1/3的的机机会会切切除除两两条条线线，而而完完全全星星形形接接线线则则切切除除两两条条线线，此此时时前前者者供供电电可可靠靠性性高高。因因此此，在在放放射射性性的的线线路路中中，两两相相星星形形接接线线比比三三相相星星形接线应用较广。形接线应用较广。 u 串联线路上两点
11、接地串联线路上两点接地 在在dA点点和和dB点点发发生生接接地地短短路路，只只希希望望切切除除距距电电源源远远的的线线路路。若若保保护护1和和保保护护2均均采采用用三三相相星星形形接接线线时时，如如果果它它们们的的整整定定值值和和时时限限都都满满足足选选择择性性，那那就就能能保保证证100%地地只只切切除除线线路路故故障障。如如采采用用两两相相星星形形接接线线，则则保保护护就就不不能能切切除除B相相接接地地故故障障，只只能能由由保保护护2动动作作切切除除线线路路AB，使停电范围扩大。，使停电范围扩大。这这种种接接线线方方式式在在不不同同的的相相别别的的两两点点接接地地组组合合中中，只只能能有有
12、2/3的的机机会会有有选选择择地地切切除除后后面面的的一一条条线线路路，即即不不完完全全星星形形有有1/3机机会会无无选选择择动动作，而完全星形则百分之百有选择性动作。作，而完全星形则百分之百有选择性动作。Y，d11接线降压变压器后相间短路示意图接线降压变压器后相间短路示意图Y，d11接线降压变压器后相间短路时的电流分布和相量图接线降压变压器后相间短路时的电流分布和相量图 (a) 接线图接线图 (b) 侧电流相量图侧电流相量图 (c) Y侧电流相量图侧电流相量图Y，d11接线变压器后两种接线方式分析接线变压器后两种接线方式分析Y，d11接接线线变变压压器器，Y侧侧正正序序分分量量滞滞后后侧侧3
13、0，Y侧侧负负序分量超前序分量超前侧侧30。1）采采用用三三相相星星形形接接线线时时，则则B相相上上继继电电器器中中的的电电流流较较其其它它两两相相大大一一倍倍。因因此此灵灵敏敏系系数数增增大大一一倍倍，这这是是十十分分有有利利的。的。2）采采用用两两相相星星形形接接线线时时，由由于于B相相上上没没有有装装设设继继电电器器，就就没没有有测测量量元元件件可可以以反反映映B相相电电流流，故故保保护护的的灵灵敏敏度度下下降降了了50%。为为克克服服这这个个缺缺点点，在在两两相相星星形形接接线线的的中中线线上上再再接接入入一一个个继继电电器器或或第第三三个个电电流流测测量量元元件件，从从而而提提高高了
14、了保护的灵敏度，这种接线又称为两相三继电器接线。保护的灵敏度，这种接线又称为两相三继电器接线。| 各种接线方式的应用范围各种接线方式的应用范围 u三三相相完完全全星星形形接接线线方方式式：能能反反应应各各种种类类型型的的故故障障，保保护护装装置置的的灵灵敏敏度不因故障相别的不同而变化。度不因故障相别的不同而变化。n三相完全星形接线用于三相完全星形接线用于110kV及以上电压等级大电流接地系统，可及以上电压等级大电流接地系统，可以获得三相相电流。以获得三相相电流。n三相完全星形接线的中线上可以获得三相电流之和，即三相完全星形接线的中线上可以获得三相电流之和，即3倍的零序倍的零序电流。电流。u1）
15、广泛应用于发电机、变压器大型贵重电气设备的保护中。）广泛应用于发电机、变压器大型贵重电气设备的保护中。u2）用用在在中中性性点点直直接接接接地地电电网网中中（大大接接地地电电流流系系统统中中），作作为为相相间间短短路路的的保保护护，同同时时也也可可保保护护单单相相接接地地（对对此此一一般般都都采采用用专专门门的的零零序序电流保护）。电流保护）。u3）在在采采用用其其他他更更简简单单和和经经济济的的接接线线方方式式不不能能满满足足灵灵敏敏度度的的要要求求时时，可采用这种接线方式。可采用这种接线方式。v 各种接线方式的应用范围各种接线方式的应用范围两两相相不不完完全全星星形形接接线线方方式式 较较
16、为为经经济济简简单单，能能反反应应各各种种类类型的相间短路。主要应用于如下方面：型的相间短路。主要应用于如下方面：1）在在中中性性点点直直接接接接地地电电网网和和非非直直接接接接地地电电网网中中，广广泛泛地地采采用用它它作作为为相相间间短短路路的的保保护护。在在10kV及及以以上上，特特别别在在35kV非非直直接接接接地地电电网网中中得得到到广广泛泛应应用用。可可以以获获得得A、C相相电流。电流。2）在在分分布布很很广广的的中中性性点点非非直直接接接接地地电电网网中中，两两点点接接地地短短路路常常发发生生在在放放射射型型线线路路上上。在在这这种种情情况况下下，采采用用两两相相星星形形接接线线以以保保证证有有2/3的的机机会会只只切切除除一一条条线线路路（要要求求保保护护装装置置均均安安装装在在相相同同的的两两相相上上，一一般般为为A、C两两相相）。如如在在610kV中中性性点点不不接接地地系系统统中中对对单单相相接接地地可可不不立立即即跳跳闸闸，允允许许运运行行两两个个小小时时，因因此此在在610kV中中性性点点不不接接地地系系统统中中的的过流保护装置广泛应用两相星形接线方式。过流保护
