第五章犯罪人

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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第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器第一节第一节 电流互感器电流互感器第二节第二节 电压互感器电压互感器第三节第三节 变换器变换器第四节第四节 对称分量滤过器对称分量滤过器第五节第五节 综合变流器综合变流器电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器本章基本要求本章基本要求1、重点掌握电流互感器和电磁式电压互感器的工作、重点掌握电流互感器和电磁式电压互感器的工作原理、接线方式及使用注意事项。原理、接线方式及使用注意事项。2、掌握变换器的工作原理，重点掌握电抗变换器的、掌握变换器的工作原理，重点掌握电抗变换器的工作原

2、理。工作原理。2、掌握对称分量滤过器、掌握对称分量滤过器的基本工作原理、接线。的基本工作原理、接线。第二章第二章互感器及变换器互感器及变换器互感器的作用及类型互感器的作用及类型一一. . 互感器的作用互感器的作用 二二. . 互感器的类型互感器的类型 一一. . 互感器的作用互感器的作用1.1.将一次回路的高电压和大电流变为二次回将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和保护装置标准路的标准值，使测量仪表和保护装置标准化。化。2.2.所所有有二二次次设设备备可可用用低低电电压压、小小电电流流的的电电缆缆连连接接，二二次次设设备备的的绝绝缘缘水水平平能能按按低低电电压压设设计计

3、，结结构构轻轻巧巧，价价格格便便宜宜。便便于于集集中中管管理理，可实现远方控制和测量。可实现远方控制和测量。一一. . 互感器的作用互感器的作用3.3.二次回路不受一次回路的限制，二次回路不受一次回路的限制， 4.4.使使二二次次侧侧的的设设备备与与高高电电压压部部分分隔隔离离，且且互互感感器器二二次次侧侧要要有有一一点点接接地地，保保证证二二次次系系统统设设备备和和工工作作人人员员的的安安全。全。二二. .互感器的类型互感器的类型 互感器互感器 第一节第一节 电流互感器电流互感器一、电磁式电流互感器的工作原理一、电磁式电流互感器的工作原理 二、电流互感器的误差二、电流互感器的误差 三、电流互

4、感器的准确级与二次额定容量三、电流互感器的准确级与二次额定容量四、电流互感器的极性和常用接线四、电流互感器的极性和常用接线电流互感器电流互感器35/66/110/220KV35/66/110/220KV电流互感器电流互感器电流互感器实物电流互感器实物电流互感器实物电流互感器实物一电流互感器的工作原理一电流互感器的工作原理1.电电磁磁式式电电流流互互感感器器的的工工作作原原理理：相相当当于于工工作作在在短短路路条条件件下下的的小小容容量量升升压压变变压压器器 K KTATA=I=IN1N1/I/IN2N2 W WN2N2/W/WN1N1W1W22.2.运行特点：二次回路不允许开路运行特点：二次回

5、路不允许开路 正常工作时：正常工作时： 磁磁动动势势 W Wl lI Il l-W-W2 2I I2 2=W=Wl lI Im m, ,，W Wl lI Il l和和W W2 2I I2 2互互相相抵抵消消一大部分，激磁磁势一大部分，激磁磁势W Wl lI Im m ，数值不大。，数值不大。一电流互感器的工作原理一电流互感器的工作原理图电流互感器的等值电路及相量图 二次电路开路时： W2I2 等于零，激磁磁势猛增到WlIl，铁心中磁感应强度猛增，造成铁心磁饱和。铁心饱和致使随时间变化的磁通的波形由正弦波变为平顶波，在磁通曲线过零前后磁通在短时间内从+m变为-m ，使d/dt值很大。一电流互感器

6、的工作原理一电流互感器的工作原理运行中二次回路开路可能造成的后果运行中二次回路开路可能造成的后果1.e2=-d/dt ，磁通急剧变化时，二次绕组内将感应很高的尖顶波电势e2,危及工作人员的安全，威胁仪表和继电器以及连接电缆的绝缘。2.磁路的严重饱和还会使铁心严重发热，若不能及时发现和处理，会使电磁式电流互感器烧毁和电缆着火。3.在铁心中产生剩磁，影响互感器的特性。 一、电流互感器的工作原理一、电流互感器的工作原理电流互感器二次开路时电流互感器二次开路时的的变化曲线变化曲线一电流互感器的工作原理一电流互感器的工作原理二二二二. . . .电流互感器的测量误差电流互感器的测量误差电流互感器的测量误

7、差电流互感器的测量误差当当 时时一次电流倍数一次电流倍数1)1)一次电流一次电流 对变比误差的影响对变比误差的影响; ;一次电流增加时一次电流增加时, ,励磁电压增加励磁电压增加, ,铁芯饱和度加深铁芯饱和度加深, ,励磁阻抗减少励磁阻抗减少, ,励磁电流励磁电流增加增加, ,变比误差增大变比误差增大; ;2)2)负荷对变比误差的影响负荷对变比误差的影响; ;一定的条件下一定的条件下在在 的最不利情况下的最不利情况下, ,电流互感器电流互感器变比误差变比误差 时时, ,一次电流倍数一次电流倍数 与与 之间之间的关系曲线称为电流互感器的的关系曲线称为电流互感器的10%10%误差曲线误差曲线在已知

8、最大可能一次电流倍数在已知最大可能一次电流倍数 时时, ,可求得最大允许负载阻抗可求得最大允许负载阻抗 , , 在在 条件下条件下, ,欲使欲使 , ,则则 必须小于必须小于 . .电流互感器的电流互感器的10%10%误差曲线误差曲线三三. .准确级与二次额定容量（负荷）准确级与二次额定容量（负荷）1.1.测量用电流互感器的准确级测量用电流互感器的准确级 n在在额额定定电电流流下下所所规规定定的的最最大大允允许许电电流流误误差差的的百百分分数数来来标标称。称。 标标准准的的准准确确级级为为0.10.1、0.20.2、0.50.5、l l、3 3和和5 5级级。供供特特殊殊用用途的为途的为0.2

9、S0.2S及及0.5S0.5S级。见表级。见表2-12-15P205P202020为准确限值系数为准确限值系数, ,供保护用的供保护用的, ,一次侧流过最大电流为一次额一次侧流过最大电流为一次额定电流的定电流的2020倍时倍时, ,该互感器的复合误差不大于该互感器的复合误差不大于5%5%。三.准确级与二次额定容量（负荷）5P205P202020为准确限值系数为准确限值系数, ,供保护用的供保护用的, ,一次侧流过最大电流为一一次侧流过最大电流为一次额定电流的次额定电流的2020倍时倍时, ,该互感器的复合误差不大于该互感器的复合误差不大于5%5%2. 2. 保护用电流互感器的准确级保护用电流互

10、感器的准确级 2.按用途分为：稳态保护用和暂态保护用按用途分为：稳态保护用和暂态保护用（1 1）稳态保护：）稳态保护：P P、PRPR、PXPX P P类类为为准准确确限限值值规规定定为为稳稳态态对对称称一一次次电电流流下下的的复复合合误差的电流互感器；误差的电流互感器；PRPR类是类是剩磁系数有规定限值剩磁系数有规定限值的电流互感器；的电流互感器；PXPX类是类是一种低漏磁一种低漏磁的电流互感器的电流互感器。对于保护级,B级供过电流用,D级供差动保护用（1 1）稳态保护：）稳态保护：P P、PRPR、PXPXP P类类及及PRPR类类电电流流互互感感器器的的准准确确级级以以在在额额定定准准确

11、确限限值值一一次次电电流流下下的的最最大大允允许许复复合合误误差差的的百百分分数数标标称称，标标准准准准确确级级为为：5P5P、10P10P、5PR5PR和和10PR10PR。P P类类及及PRPR类类电电流流互互感感器器在在额额定定频频率率及及额额定定负负荷荷下下，电电流流误误差差、相相位位误误差差和和复复合合误误差差应不超过限值。应不超过限值。（2 2）暂态保护用：）暂态保护用：TPTP类类能能满满足足短短路路电电流流具具有有非非周周期期分分量量的的暂暂态态过过程程性性能能要要求求的的保保护护用用电电流流互互感感器器称称为为暂暂态态保保护护用用电电流流互互感感器器（TPTP类类）。分分为为

12、TPSTPS级级、TPXTPX级级、TPYTPY级级和和TPZTPZ级。级。 3.3.额定容量和额定二次负荷额定容量和额定二次负荷l额额定定容容量量S S2N2N指指电电流流互互感感器器在在额额定定二二次次电电流流I I2N2N和和额额定定二二次次阻阻抗抗Z Z2N2N下下运运行行时时，二二次次绕组输出的容量。绕组输出的容量。l由由于于电电磁磁式式电电流流互互感感器器的的额额定定二二次次电电流流为为标标准准值值（5A5A或或1A1A），为为了了便便于于计计算算，有有些些厂厂家家常常提提供供电电磁磁式式电电流流互互感感器器额额定定二二次次阻阻抗抗Z Z2N2N。2.2.一次电流倍数一次电流倍数m

13、 m的计算的计算( (P15P15) )(1)(1)定时限过电流保护和电流速断保护装置定时限过电流保护和电流速断保护装置(2)(2)反时限过电流保护反时限过电流保护(3)(3)差动保护差动保护(4)(4)各种类型的电流方向保护各种类型的电流方向保护2 2、TATA的额定容量的额定容量 TATA的额定容量专指的额定容量专指二次额定容量二次额定容量S S2N2N在额定二次电流在额定二次电流I I2N2N和在某一准确级的额定二次阻抗和在某一准确级的额定二次阻抗Z Z2N2N下，二次绕组的输下，二次绕组的输出容量。出容量。 由于二次电流已经标准化（由于二次电流已经标准化（5A5A或或1A1A）, ,所

14、以上式中额所以上式中额定容量定容量S S2N2N可以用二次负载阻抗可以用二次负载阻抗Z Z2N2N代替，称为代替，称为二次额定阻二次额定阻抗抗。互感器制造厂商提供电流互感器的二次额定欧姆数，。互感器制造厂商提供电流互感器的二次额定欧姆数，供使用者在设计计算时参考。供使用者在设计计算时参考。1.计算一次电流倍数计算一次电流倍数m2.计算计算允许负载值允许负载值Z2al根据根据m查查10%误差曲线误差曲线3.计算实际负载值计算实际负载值(P26表表2-3):4.比较负荷大小：比较负荷大小：如如果果Z2Z2al，则则说说明明电电流流互互感感器器的的误误差差不不超超过过10%。在在不不同同短短路路状状

15、态态下下，其其二二次次实实际际负负荷荷阻阻抗抗是是不不相相同同的的，在在按按10%误误差差曲曲线线校校验验电电流流互互感感器器时时,应应以以最最严严重重的的二二次次实实际际负负荷最大值荷最大值进行校验进行校验.上页上页 下页下页3.电流互感器的额定容量如果如果Z2Z2al，不满足要求，则采取以下措施：，不满足要求，则采取以下措施：（1）增增大大连连接接导导线线截截面面，或或缩缩短短导导线线长长度度，以以减减小小二二次次负负载。载。（2）改改换换变变比比较较大大的的电电流流互互感感器器，降降低低一一次次电电流流倍倍数数，增增大二次允许负载值。大二次允许负载值。（3）将将两两个个电电流流互互感感器

16、器二二次次绕绕组组串串联联，使使二二次次允允许许负负载载增增大一倍。大一倍。上页上页 下页下页四、电流互感器的极性和常用接线方式四、电流互感器的极性和常用接线方式接接线系数系数：1 1、电流互感器的极性、电流互感器的极性图图2-4电流互感器的极性及相量图电流互感器的极性及相量图(a)TA的减极性标示方式；（的减极性标示方式；（b）TA的相量图的相量图由式（由式（2-19）可知）可知和和同相位。同相位。（2-192-19）操作操作电流：流：电流互感器的减极性标示电流互感器的减极性标示l当当一一次次绕绕组组加加直直流流电电压压，电电流流从从L1L1流流入入绕绕组组时时，二二次次绕绕组组的的感感应应

17、电电流流从从K1K1端端流流出出。称为减极性标志称为减极性标志 、电流互感器的接线方式、电流互感器的接线方式图图2-5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）三相完全星形接线；）三相完全星形接线；（c）两相式不完全星形接线）两相式不完全星形接线两相电流差接线的接线系数两相电流差接线的接线系数(10KV以下以下)1)正常或三相短路正常或三相短路2）AC两相短路两相短路3）AB、BC两相短路两相短路图图 2-5 (a)2-5 (a)两相电流差式接线两相电流差式接线2. 2. 2. 2. 电流互感器的接线电流互感器的接线电流互感器

18、的接线电流互感器的接线、电流互感器的接线方式、电流互感器的接线方式两相电流差接线两相电流差接线。这种接线节省投资，但。这种接线节省投资，但B B相短路不能反相短路不能反映，对不同形式短路，其接线系数和灵敏系数不同。映，对不同形式短路，其接线系数和灵敏系数不同。单相式接线单相式接线。用于测量对称三相负荷的一相电流，可构成。用于测量对称三相负荷的一相电流，可构成过负荷。过负荷。三相星形接线和两相星形接线三相星形接线和两相星形接线都能反应相间短路故障，不都能反应相间短路故障，不同的是三相星形接线还可以反应各种单相接地短路故障，同的是三相星形接线还可以反应各种单相接地短路故障，而而两相星形接线不能反应

19、两相星形接线不能反应B B相接地故障相接地故障。另外，三相星形。另外，三相星形接线中性线电流。接线中性线电流。在正常运行和三相对称短路时为零，在单相接地短在正常运行和三相对称短路时为零，在单相接地短路时为路时为l三相星形接线和二相星形接线。这两种接线的接线系数三相星形接线和二相星形接线。这两种接线的接线系数在各种路情况下均为在各种路情况下均为1 1。对完全星形接线及不完全星形接线在各种相对完全星形接线及不完全星形接线在各种相间短路故障时性能分析间短路故障时性能分析对中性点接地和非直接接地电网中各种相间短路故障都能对中性点接地和非直接接地电网中各种相间短路故障都能正确反应，接线系数为正确反应，接

20、线系数为1。中性点不接地或非直接接地电网（小接地电流电网）中的中性点不接地或非直接接地电网（小接地电流电网）中的两点接地短路分析：两点接地短路分析：不完全星形接线的不完全星形接线的优点优点：在小接地电流电网中，在小接地电流电网中，允许单相接地时继续短时运行允许单相接地时继续短时运行，希，希望只切除一个故障点。望只切除一个故障点。小接地电流电网，在图中并行线路的不同地小接地电流电网，在图中并行线路的不同地点，不同相别发生两点接地短路时点，不同相别发生两点接地短路时： 设并行线路设并行线路WL2、WL3上保护具有相同时限，若采用完全上保护具有相同时限，若采用完全星形接线，则百分之百切除两条线路；星

21、形接线，则百分之百切除两条线路；若采用不完全星形接线，则保护只有若采用不完全星形接线，则保护只有2/3机会切除一条线机会切除一条线路，这正是不完全星形接线的优点路，这正是不完全星形接线的优点。串联线路上发生两点短路时串联线路上发生两点短路时串联线路上发生两点短路时串联线路上发生两点短路时，只希望切除距电源较远那条线路只希望切除距电源较远那条线路L2的的K1点故障，点故障，而不切除线路而不切除线路L1，这样可以继续保证对线路，这样可以继续保证对线路L3供电。供电。因此有因此有1/31/3机会机会误动作误动作，切除距电源较近的故障点，扩大了停电范围。，切除距电源较近的故障点，扩大了停电范围。3.3

22、.电流互感器使用注意事项电流互感器使用注意事项1、电磁式电流互感器运作中禁止二次开路、电磁式电流互感器运作中禁止二次开路当当I2N2=0时，一次磁势时，一次磁势I1N1=I0N1，铁芯中磁场强度，铁芯中磁场强度H剧增剧增,，使合成磁通急剧饱，使合成磁通急剧饱和达到平顶波形，互感器二次感应电势与磁通的变化率成正比，在磁通过零时和达到平顶波形，互感器二次感应电势与磁通的变化率成正比，在磁通过零时将感应出很高的尖顶波电势，其数值可达上万伏，将感应出很高的尖顶波电势，其数值可达上万伏，导致烧毁二次设备；导致烧毁二次设备；危及工作人员安全和仪表、继电器的绝缘；危及工作人员安全和仪表、继电器的绝缘；由于磁

23、感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热。此外，在铁心中还会产生剩磁，由于磁感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热。此外，在铁心中还会产生剩磁，使互感器准确级下降。使互感器准确级下降。2、用短路法更换运行中电磁式电流互感器二次侧仪表、用短路法更换运行中电磁式电流互感器二次侧仪表带电更换二次侧仪表时，在退出仪表之前，应预先将互感器带电更换二次侧仪表时，在退出仪表之前，应预先将互感器二次侧可靠短接并二次侧可靠短接并接地接地。在新的仪表接入电路之后，再将短接线拆除。在新的仪表接入电路之后，再将短接线拆除。3 3、电流互感器的测量级与保护级不能接错、电流互感器的测量级与保护级不能接错以以10kV电流互感器的电流

24、互感器的0.5/3两个绕组为例。其两个绕组为例。其0.5级准确度绕组应接级准确度绕组应接电能计量仪表，而电能计量仪表，而3级准确度绕组应接继电保护电路。级准确度绕组应接继电保护电路。如果错接则：如果错接则：一、使正常运行中测量的准确度降低，使电能计量不准；一、使正常运行中测量的准确度降低，使电能计量不准；二、在发生短路故障时，继电保护动作不灵敏，而计量仪表可能烧坏。二、在发生短路故障时，继电保护动作不灵敏，而计量仪表可能烧坏。因为在发生短路故障时，由于计量绕组铁心设计时保证在短路电流超因为在发生短路故障时，由于计量绕组铁心设计时保证在短路电流超过额定电流的一定倍数时，铁心饱和，限制了二次电流增

25、长，以保护过额定电流的一定倍数时，铁心饱和，限制了二次电流增长，以保护仪表。而继电保护绕组铁心不饱和，二次电流随短路电流相应增大，仪表。而继电保护绕组铁心不饱和，二次电流随短路电流相应增大，以使继电保护准确动作。如果错接，则继电保护动作不灵敏，而计量以使继电保护准确动作。如果错接，则继电保护动作不灵敏，而计量仪表可能烧坏。仪表可能烧坏。总之，两个二次绕级铁心厚薄不同，接线时不可错接。总之，两个二次绕级铁心厚薄不同，接线时不可错接。10KV10KV电流互感器结构实例电流互感器结构实例10KV10KV室内电流互感器室内电流互感器10KV10KV室外电流互感器室外电流互感器35KV35KV电流互感器

26、结构实例电流互感器结构实例35KV35KV电流互感器结构实例电流互感器结构实例60、110、220KV电流互感器新型500KV电流传感器电流互感器使用注意事项电流互感器使用注意事项、电流互感器在工作时不允许开路。、电流互感器在工作时不允许开路。2、电流互感器二次侧有一端必须接地，以防止一、电流互感器二次侧有一端必须接地，以防止一、二次侧绕组绝缘击穿时，一次侧高压窜入二次侧，二次侧绕组绝缘击穿时，一次侧高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。危及人身和设备安全。3、电流互感器在接线时，必须注意端子极性。否、电流互感器在接线时，必须注意端子极性。否则二次侧所接仪表、继电器中所流过的电流不是则二次侧所接

27、仪表、继电器中所流过的电流不是预想的电流，甚至会引起事故。预想的电流，甚至会引起事故。简答简答一、一、电磁电磁式电压互感器式电压互感器二、二、电容电容式电压互感器式电压互感器第二节第二节 电压互感器电压互感器一、电磁式电压互感器一、电磁式电压互感器1.1.工作原理工作原理相当于工作在开路相当于工作在开路条件下的小容量条件下的小容量降降压压变变压压器器。其其一一、二二侧侧额额定定电压之比为：电压之比为：K KTVTV=U=U1N1N/U/U2N2N 电电压压互互感感器器所所在在一一次次回回路路的的电电压压与与二二次次侧侧电电压压之之比比近近似似等等于于额额定定电电压压比比( (一一、二二次次额额

28、定定电电压压之之比比) ) ，即，即电压互感器一次侧的电压(即电网电压)不受互感器二次侧负荷的影响；接在电压互感器二次侧的阻抗很大，通过的电流很小，电压互感器的工作状态接近于空载状态，二次电压接近于二次电势值，并取决于一次电压值。2 2、电磁式电压互感器的测量误差、电磁式电压互感器的测量误差 n电压误差 n相位误差u 图图2-92-9电压互感器的等值电路和相量图电压互感器的等值电路和相量图l影响电压互感器误差的因素影响电压互感器误差的因素(1)互感器一、二次绕组的电阻和感抗； (2)激磁电流Im；(3)二次负荷电流 I2 ；(4)二次负荷的功率因数cos2。2.2.准确级和额定容量准确级和额定

29、容量1.电压互感器的准确级： 是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时误差的最大限值。2. 额定容量 对应于每个准确级，每台电压互感器规定一个额定容量。在功率因数为0.8(滞后)时，额定容量标准值为10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、300、400、500VA。 电压误差和相位差限值电压误差和相位差限值(P21)(P21)JCCl一110型串级式电压互感器的结构瓷外壳装在钢板做成的圆形底座上。原绕组的尾端、基本付绕组和辅助付绕组的引线端从底座下引出。原绕组的首端从瓷外壳顶部的油扩张器引出。油扩张器上装有吸潮器。220kV串级式电压互感器的

30、原理接线图互感器由两个铁心组成，一次绕组分成匝数相等的四个部分，分别套在两个铁心上、下铁柱上，按磁通相加方向顺序串联，接在相与地之间。每一单元线圈中心与铁心相连。二次绕组绕在末级铁心的下铁柱上。 互感器结构和运行工况互感器结构和运行工况(二次负荷二次负荷、功率因数功率因数和和一次电一次电压的大小压的大小)对误差有直接影响对误差有直接影响:A、减小互感器激磁电流和内阻抗，可使互感器误差减小。为减小互感器激磁电流和内阻抗，可使互感器误差减小。为减小励磁电流，采用减小励磁电流，采用高导磁率的冷轧硅钢片做铁芯。高导磁率的冷轧硅钢片做铁芯。B、在一次电压和负荷功率因数不变的情况下，、在一次电压和负荷功率

31、因数不变的情况下，电压误差随二次电压误差随二次负荷电流的增大而增加，负荷电流的增大而增加，因此必须将因此必须将二次负荷限制在额定二次容二次负荷限制在额定二次容量范围内量范围内。C、如果二次负荷超过该准确级的对应额定容量，则电压互感器、如果二次负荷超过该准确级的对应额定容量，则电压互感器的误差就会增大，准确等级就要降低。的误差就会增大，准确等级就要降低。额定容量额定容量对应于每个准确级，每台电压互感器规定一个额定容量。电压互感对应于每个准确级，每台电压互感器规定一个额定容量。电压互感器额定容量通常器额定容量通常是指是指对应于最高准确级的额定容量对应于最高准确级的额定容量。例如例如JDZ-10型电

32、压互感器，各准确级下的额定容量为：型电压互感器，各准确级下的额定容量为：0.5级级-80VA，1级级-120VA，3级级-300VA，则该电压互感器的额定容量为，则该电压互感器的额定容量为80VA。在功率因数为在功率因数为0.8(滞后滞后)时，额定容量标准值为时，额定容量标准值为10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、300、400、500VA。同时，电压互感器按最高电压下长期工作允许的发热条件出发，还同时，电压互感器按最高电压下长期工作允许的发热条件出发，还规定规定最大容量最大容量，上述电压互感器的最大容量为，上述电压互感器的最大容量为500VA，该容量是某该容量

33、是某些场合用来传递功率的些场合用来传递功率的，例如：给信号灯，断路器的分闸线圈供电，例如：给信号灯，断路器的分闸线圈供电等。等。 电磁式电压互感器的型号和类型电磁式电压互感器的型号和类型1 1、型号、型号例：例：JSJW-10，10/0.1/(0.1/3)kV0.5表示油浸三相五柱三绕组电压互感器，一次额定电压为表示油浸三相五柱三绕组电压互感器，一次额定电压为10kV，两个二次绕组的额定电压分别为，两个二次绕组的额定电压分别为0.1kV和和0.1/3kV。准确级为准确级为0.5级。级。2 2、类型、类型(1)(1)按安装地点分为户内式和户外式。按安装地点分为户内式和户外式。(2)(2)按相数分

34、为单相式和三相式。按相数分为单相式和三相式。 (3)(3)按线圈数可分为双线圈、多线圈。按线圈数可分为双线圈、多线圈。(4)(4)按绝缘介质可分为固体绝缘、油纸绝缘、按绝缘介质可分为固体绝缘、油纸绝缘、SF6SF6气体绝缘。气体绝缘。 电磁式电压互感器的典型结构电磁式电压互感器的典型结构1 1、固体绝缘电压互感器、固体绝缘电压互感器 固固体体绝绝缘缘电电压压互互感感器器以以目目前前常常用用的的环环氧氧浇浇注注绝绝缘缘电电压压互互感感器器最最具具有有代代表表性性，固固体体绝绝缘缘互互感感器器由由于于绝绝缘缘结结构构和和材材料料的的限制，一般只用于限制，一般只用于 35kv 35kv 及以下的电压

35、等级。及以下的电压等级。JDZJ-10JDZJ-10型电压互感器为环氧树型电压互感器为环氧树脂浇铸绝缘。脂浇铸绝缘。这种电压互感器为这种电压互感器为单相三绕组单相三绕组，环，环氧树脂浇注绝缘的氧树脂浇注绝缘的户内型户内型互感器。互感器。可用三个电压互感器组成三个可用三个电压互感器组成三个YN/yn/dYN/yn/d接线，供中性点不接接线，供中性点不接地系统的电压、电能测量及接地保地系统的电压、电能测量及接地保护之用，可取代老型号的护之用，可取代老型号的JSJWJSJW型三型三相五柱电压互感器。相五柱电压互感器。环氧浇注绝缘电压互感器的特点环氧浇注绝缘电压互感器的特点 与其他形式的互感器比较，环

36、氧浇注绝缘电压互感器主要有以下优与其他形式的互感器比较，环氧浇注绝缘电压互感器主要有以下优点：点： （1 1）少维护：）少维护：产品投入电网运行后不需要做太多的维护工作。产品投入电网运行后不需要做太多的维护工作。 （2 2）重量轻：）重量轻：整个互感器中金属部分所占比例较小，相比于同样容量整个互感器中金属部分所占比例较小，相比于同样容量的其它类型的互感器轻。的其它类型的互感器轻。 （3 3）无油无气、环保清洁：）无油无气、环保清洁：不会因密封不良产生漏油、漏气缺陷污染不会因密封不良产生漏油、漏气缺陷污染环境。环境。 （4 4）安装运输方便：）安装运输方便：在运输箱中只要固定牢固可以多方位装车运

37、输。在运输箱中只要固定牢固可以多方位装车运输。 但环氧树脂易炸裂，外绝缘表面易爬电，造成不可恢复的放电通道。但环氧树脂易炸裂，外绝缘表面易爬电，造成不可恢复的放电通道。2 2、油纸绝缘电压互感器、油纸绝缘电压互感器（1 1）110KV110KV串极式电压互感器串极式电压互感器1-贮油柜贮油柜;2-瓷外壳瓷外壳;3-上柱绕组上柱绕组;4-铁芯铁芯;5-下柱绕组下柱绕组;6-支撑电木板支撑电木板;7-底座底座串级式电压互感器的典型串级式电压互感器的典型原理接线如右图所示，各原理接线如右图所示，各符号含义代表如下：符号含义代表如下： 1 1 一次绕组一次绕组2 2 一平衡绕组一平衡绕组 3 3 一铁

38、芯一铁芯 4 4 一二次绕组一二次绕组5 5 一附加二次绕组一附加二次绕组一次绕组分两部分，分别绕在上下两铁芯上，二次绕组只一次绕组分两部分，分别绕在上下两铁芯上，二次绕组只绕在下铁芯柱上并置于一次绕组的外面。铁芯和一次绕组绕在下铁芯柱上并置于一次绕组的外面。铁芯和一次绕组的中点相连。的中点相连。一次绕组与铁芯间的电位差，一、二次组间的电位差以一次绕组与铁芯间的电位差，一、二次组间的电位差以及二次绕组与铁芯的电位差均为及二次绕组与铁芯的电位差均为 1 / 2U 1 / 2U 。串级式电压互感器中平衡线圈的作用串级式电压互感器中平衡线圈的作用在同一铁心的上、下铁柱上，在同一铁心的上、下铁柱上，还

39、设有平衡线圈还设有平衡线圈( (绕向相同，绕向相同，反相对接反相对接) )，其作用是借助平，其作用是借助平衡线圈内电流，使衡线圈内电流，使两柱上的磁两柱上的磁势得到平衡势得到平衡，均匀均匀上下两元件上下两元件所受电压，所受电压，提高互感器的准确提高互感器的准确度度。（3 3）其它油纸绝缘电压互感器）其它油纸绝缘电压互感器1铁心铁心，2线圈线圈3一次出线，一次出线，4二次出线二次出线JDJ-10JDJ-10型电压互感器为单相型电压互感器为单相 油浸式电压互感器，结构如油浸式电压互感器，结构如 图图2-32-3所示。铁心和线圈装在所示。铁心和线圈装在充满变压器油的油箱内，线充满变压器油的油箱内，线

40、 圈出线通过固定在箱盖上的套圈出线通过固定在箱盖上的套管引出。用于户外配电装置。管引出。用于户外配电装置。 JDJ-10JDJ-10型电压互感器为单相型电压互感器为单相 油浸式电压互感器油浸式电压互感器JSJW-10JSZWK-10JSZWK-10三相五柱式电压互感器三相五柱式电压互感器结构特点：结构特点： 三相五柱式电压互感器绕组分别绕在中间在三个铁心上，两侧有三相五柱式电压互感器绕组分别绕在中间在三个铁心上，两侧有两个辅助铁芯柱两个辅助铁芯柱，作为，作为单相接地时的零序磁通通道单相接地时的零序磁通通道，使原绕组的零序阻，使原绕组的零序阻抗增大，从而大大抗增大，从而大大限制了单相接地时通过互

41、感器的零序电流限制了单相接地时通过互感器的零序电流，而不致危，而不致危害互感器。害互感器。 三相五柱式电压互感器，其一次线圈及主二次线圈均接成星形，三相五柱式电压互感器，其一次线圈及主二次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形。附加二次线圈接成开口三角形。 接成星形的二次线圈供电给绝缘监察用的电压表，保护及测量接成星形的二次线圈供电给绝缘监察用的电压表，保护及测量仪表。仪表。 接成开口三角形的二次线圈供电给绝缘监察继电器：接成开口三角形的二次线圈供电给绝缘监察继电器： （1 1）正常情况下，系统三相电压对称，三相电压之和为零，开）正常情况下，系统三相电压对称，三相电压之和为零，开口三角两端

42、电压接近于零，电压继电器不动作。口三角两端电压接近于零，电压继电器不动作。 （2 2）当发生单相接地故障时，开口三角两端出现零序电压，电）当发生单相接地故障时，开口三角两端出现零序电压，电压继电器动作，发出预告信号。开口三角形每相绕组的额定电压为压继电器动作，发出预告信号。开口三角形每相绕组的额定电压为100/3V100/3V，单相接地时，开口三角两端出现的三倍相电压为，单相接地时，开口三角两端出现的三倍相电压为100V100V。 3 3、SF6SF6气体绝缘电压互感器气体绝缘电压互感器JDQX-110W2JDQX-110W2型型SF6SF6电压互感器电压互感器 JDQX-110W2JDQX-

43、110W2型电压互感器型电压互感器为为单相四绕组单相四绕组，相对地相对地户户外式六氟化硫互感器，供外式六氟化硫互感器，供110KV110KV中性点有效接地系统中性点有效接地系统中作电压、电能测量及继中作电压、电能测量及继电保护用。电保护用。以以SF6SF6气体气体为为主绝缘主绝缘，绕组，绕组层间绝缘用层间绝缘用聚酯薄膜聚酯薄膜作为作为附加绝缘附加绝缘。3 3、电压互感器的接线、电压互感器的接线1. 1. 单单相相电电压压互互感感器器：测测量量任任意意两两相相之之间间的的线线电电压压或对地的相电压。或对地的相电压。2. 2. V-VV-V接接线线：两两只只单单相相电电压压互互感感器器接接成成不不

44、完完全全星星形形接接线线，可可测测量量线线电电压压，不不能能测测量量相相电电压压。这这种种接接线线广广泛泛用用于于小小接接地短路电流系统中。二次侧地短路电流系统中。二次侧b b相接地。相接地。 3. 3. 一一台台三三相相五五柱柱式式电电压压互互感感器器接接线线：测测量量线线电电压压和和相相电电压压，可可用用于于监监视视电电网网对对地地的的绝绝缘缘状状况况和和实实现现单单相相接接地地的的继继电电保保护护，用用于于小小接接地地电电流流系系统统（开开口口每每相相额额定定电电压压为为100/3V100/3V，可测零序电压，额定值为，可测零序电压，额定值为100V100V）4.4.三三只只单单相相三三

45、绕绕组组电电压压互互感感器器接接成成星星形形接接线线，且且原原绕绕组组中中性性点点接接地地。线线电电压压和和相相对对地地电电压压都都可可测测量量。在在小小接接地地电电流流系系统统中中，可可用用来来监监视视电电网网对对地地绝绝缘缘的的状状况况。也也可可用用于于大大接接地地电电流流系系统统。二二者者附附加加绕绕组组每每相相额额定定电电压压不不同同（前前者者100/3V100/3V，后后者者100V100V），但但开开口口输输出出的的额额定定电电压压相相同同，均均为为100V100V。（见教材）。（见教材） 5.5.三三相相三三柱柱式式电电压压互互感感器器的的接接线线 。可可用用来来测测量量线线电电

46、压压。不不许许用用来来测测量量相相对对地地的的电电压压，即即不不能能用用来来监监视视电电网网对对地地绝绝缘缘，因因此此它它的的原原绕绕组组不不允允许许引引出出接接地地的的中中性性点点，否否则则, ,很很大大的的零零序序磁磁通通导导致致铁铁芯芯过过热热，会烧坏互感器。会烧坏互感器。l6.6.电容式电压互感器电容式电压互感器的接线。的接线。l测量线电压和相电压，可测量线电压和相电压，可用于监视电网对地的绝缘状用于监视电网对地的绝缘状况和实现单相接地的继电保况和实现单相接地的继电保护护l适用于适用于110110500kV500kV的的中性中性点直接接地电网中点直接接地电网中。 4 4、对电压互感器接

47、线的要求、对电压互感器接线的要求(7(7项项) ) 1.电压互感器的电源侧通常要有电压互感器的电源侧通常要有隔离开关隔离开关 。2.在在35kV及以下及以下电压互感器的电源侧加装电压互感器的电源侧加装高压熔断器高压熔断器进进行短路保护行短路保护。110kV及以上及以上的电压互感器，其电源侧的电压互感器，其电源侧可可不装设高压熔断器不装设高压熔断器。 3.电压互感器的二次侧也应加装电压互感器的二次侧也应加装熔断器或空开熔断器或空开，用来保，用来保护过负荷护过负荷。 4.电压互感器副边的保安接地点不许设在副边熔断器的电压互感器副边的保安接地点不许设在副边熔断器的后边，后边，必须设在副边熔断器的前边

48、必须设在副边熔断器的前边。 5.5.凡需在凡需在副边连接交流电网绝缘监视装置副边连接交流电网绝缘监视装置的电压互感器，的电压互感器，其一次侧中性点必须接地，否则无法进行绝缘监察。其一次侧中性点必须接地，否则无法进行绝缘监察。6.6.三相三柱式三相三柱式电压互感器不能用来进行交流电网的绝缘监电压互感器不能用来进行交流电网的绝缘监察察, ,即即一次侧中性点不能接地一次侧中性点不能接地，否则烧互感器。，否则烧互感器。 7.7.运行中，电压互感器二次侧禁止短路，因二次侧有额定运行中，电压互感器二次侧禁止短路，因二次侧有额定值为值为100V100V的电压，的电压，短路电流很大短路电流很大，会烧坏二次侧设

49、备。，会烧坏二次侧设备。二、电容分压式电压互感器二、电容分压式电压互感器 电容分容分压式式电压互感器（互感器（CTVCTV）用于）用于110500kV110500kV中性点直接接地系中性点直接接地系统，它是利用分，它是利用分压原理原理实现电压变换的，用超高的，用超高压电容和一个容和一个电磁式磁式电压互感器将互感器将电容分容分压输出的出的较高高电压进一步一步变换成二次成二次额定定电压，并，并实现一次一次电路与二次路与二次电路隔离。路隔离。1.1.工作原理工作原理 2.2.电磁式和磁式和电容分容分压式式电压互感器的接互感器的接线3.3.对电压互感器接互感器接线的要求的要求 原理接线图中各元件的作用

50、原理接线图中各元件的作用原理接线图中各元件的作用原理接线图中各元件的作用L L补偿电抗补偿电抗，可补偿电容分压器的内，可补偿电容分压器的内阻抗阻抗 。TV TV 中间变压器中间变压器，将测量仪表经中间，将测量仪表经中间变压器变压器TVTV后与分压器连接，后与分压器连接，减小分减小分压器的输出电流以减少误差压器的输出电流以减少误差。r rd d阻尼电阻阻尼电阻，在，在TVTV付边单独设置一只付边单独设置一只线圈，接入阻尼电阻线圈，接入阻尼电阻r rd d，用以抑制，用以抑制铁磁谐振过电压。铁磁谐振过电压。 C CK K 补偿电容器补偿电容器，用来补偿电磁式电，用来补偿电磁式电压互感器压互感器TV

51、TV的磁化电流和付边负荷的磁化电流和付边负荷电流的无功分量，亦能减小测量装电流的无功分量，亦能减小测量装置的误差。置的误差。P P1 1放电间隙放电间隙，用以保护，用以保护TVTV的原绕组和的原绕组和补偿电抗器补偿电抗器L L，防止因受二次侧短路，防止因受二次侧短路所产生的过电压而造成的损坏所产生的过电压而造成的损坏。 荡，且这个震荡频率一般稍稍偏离工频，称之为荡，且这个震荡频率一般稍稍偏离工频，称之为铁磁谐振。铁磁谐振会产生很高的过电压，使互铁磁谐振。铁磁谐振会产生很高的过电压，使互感器、仪表和继电保护器等损坏。感器、仪表和继电保护器等损坏。铁磁谐振抑制法铁磁谐振抑制法L0与与C0构成并联谐

52、振回路。正常运行时，系统频率为工频，此并联回路对工频信构成并联谐振回路。正常运行时，系统频率为工频，此并联回路对工频信号呈现高阻抗，起到隔离阻尼电阻号呈现高阻抗，起到隔离阻尼电阻R0的作用；的作用；当发生铁磁谐振时，谐振频率高于工频，当发生铁磁谐振时，谐振频率高于工频，并联谐振回路阻抗显著降低并联谐振回路阻抗显著降低，阻尼器投入工作，阻尼器投入工作，起到抑制铁磁谐振的目的（当阻尼器投入运行，起到抑制铁磁谐振的目的（当阻尼器投入运行，铁磁谐振的条件就被破坏，谐振就会消铁磁谐振的条件就被破坏，谐振就会消失或者大大减弱，失或者大大减弱，从而保护了设备，也是提高电容式电压互感器精度的一种办法）。从而保

53、护了设备，也是提高电容式电压互感器精度的一种办法）。3、用途、用途用于用于110KV500KV中性点直接接地的电力系统中。中性点直接接地的电力系统中。电容式电压互感器的暂态误差及改进措施电容式电压互感器的暂态误差及改进措施2-14采用运算放大器的电容式电压互感器采用运算放大器的电容式电压互感器电容式电压互感器的暂态误差及改进措施电容式电压互感器的暂态误差及改进措施电容式电压互感器的暂态误差及改进措施电容式电压互感器的暂态误差及改进措施电容式电压互感器在暂态过程中，存在衰减时间较长的电压自由震荡电容式电压互感器在暂态过程中，存在衰减时间较长的电压自由震荡分量和直流分量，衰减时间长达数十毫秒，使快

54、速保护延迟，甚至造分量和直流分量，衰减时间长达数十毫秒，使快速保护延迟，甚至造成误动作。为适应快速保护和其它控制设备要求，可以在电容式电压成误动作。为适应快速保护和其它控制设备要求，可以在电容式电压互感器中增设一个快速响应回路。如图互感器中增设一个快速响应回路。如图2-14所示。所示。电容式电压互感器的特点电容式电压互感器的特点 供供110kV110kV级及以上中性点直接接地系统测量电压之用级及以上中性点直接接地系统测量电压之用 优优 点点：（1 1）除作为电压互感器用外，还可将其分压电容兼做）除作为电压互感器用外，还可将其分压电容兼做高频载波通讯高频载波通讯的的耦合电容耦合电容；（2 2）电

55、容分压式电压互感器的冲击）电容分压式电压互感器的冲击绝缘强度绝缘强度比电磁式电压互感器比电磁式电压互感器高高；（3 3）体积小，重量轻，成本低；）体积小，重量轻，成本低； （4 4）在高压配电装置中占地面积很小。）在高压配电装置中占地面积很小。 缺缺 点：点： 误差特性误差特性和和暂态特性暂态特性比电磁式电压互感器比电磁式电压互感器差差，输出容量输出容量较小。较小。第三节第三节 变变 换换 器器变换器原理接线图变换器原理接线图(a)(a)电压变换器电压变换器 (b)(b)电流变换器电流变换器 (c)(c)电抗变压器电抗变压器UxUx二次侧负荷阻抗很大，负荷电流可忽略不计，这样可认为一次电流二次

56、侧负荷阻抗很大，负荷电流可忽略不计，这样可认为一次电流 全部流入全部流入励磁回路作为励磁电流励磁回路作为励磁电流 ，所以二侧近乎在开路状态下运行，则，所以二侧近乎在开路状态下运行，则UXUX可看成是一可看成是一只电抗器。只电抗器。第四节第四节 对称分量滤过器对称分量滤过器一、零序电流滤过器一、零序电流滤过器P29P29二、零序电压滤过器二、零序电压滤过器P30P30（2-362-36） （2-372-37）（2-382-38）一、零序电流滤过器一、零序电流滤过器(a)由三个由三个TA构成构成零序电流滤过器零序电流滤过器，用于架空线路；用于架空线路；(b)由零序电流互感器获得由零序电流互感器获得

57、电缆线路电缆线路的零序电流。的零序电流。三相对称时三相对称时零序电压滤过器零序电压滤过器(a)三相五柱式电压互感器三相五柱式电压互感器(b)发电机中性点接地电压互感器发电机中性点接地电压互感器(c)二次式零序电压滤过器二次式零序电压滤过器(d)加法器加法器二、零序电压滤过器二、零序电压滤过器第四节第四节 对称分量滤过器对称分量滤过器一、零序电流滤过器一、零序电流滤过器P29P29二、零序电压滤过器二、零序电压滤过器P30P30（2-362-36） （2-372-37）（2-382-38）第五节第五节 综合变流器综合变流器一、综合变流器一、综合变流器P37P37二、电阻综合器二、电阻综合器P38P38（2-502-50）（2-512-51）作业作业39页 2-3，2-4，2-5，2-12本次课内容较多，重点应放在学习电流互感器上，重点学本次课内容较多，重点应放在学习电流互感器上，重点学习电流互感器的工作原理、接线、准确度等级、误差、及习电流互感器的工作原理、接线、准确度等级、误差、及使用注意事项。电压互感器学习分析方法同电流互感器使用注意事项。电压互感器学习分析方法同电流互感器.