kV降压变电站大学设计 .docx

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1、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者： PanHongliang仅供个人学习兰州理工高校毕业设计110kV 降压变电所电气部分设计电气系统自动化2007姓名石 磊学号专业班级指导老师可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结日期2021 年 10 月电气工程学院本科生毕业设计任务书题目： 110kV 降压变电所电气部分设计一、 原始资料1、变电所规模：1） 建设两台三绕组降压变压器 , 电压等级为： 110/38.5/10.5kV2） 气象条件：气象条件为典 II级: 年最高温度 40 度, 平均温度 2

2、0 度, 最大风速 30M/秒, 最大覆冰 , 无特殊要求 .2、各电压等级负荷及与系统的连接情形：3） 110kV电压等级：系统接受两条 110kV 线路向本所供电 , 当取基准容量为 100MW系, 统归算为 110kV母线的等值电抗为 0.24） 35kV 电压等级： 35kV 架空出线 8 回, 线路全长共 50km,最大负荷40MW最, 小负荷 38MW,cos=0.85,Tmax=4800h/a.5） 10kV 电压等级： 10kV 电缆出线 10 回, 线路全长 40km,最大负荷 14MW,最小负荷 10MW,cos=0.8,Tmax=4800h/a.二、 设计内容1、设计各电

3、压等级的电气主接线 .2、短路电流的运算 .3、选择主要电气设备并校验 .4、设计主变压器爱惜 .5、设计变电所防雷爱惜 .三、设计成品可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、说明书一份2图纸两张：（1）电气主接线图一张（2） 配电装置断面图一张四、设计目和及要求毕业设计的主要目的是：培养综合运用所学基础课、理论课、专业课学问去分析和懂得本专业范畴内的一般工程技术问题的才能 , 通过专业设计进一步巩固、扩大和深化所学的理论学问和基本技能 , 从而实现理论与实践相结合的最终目的：毕业设计应达到以下要求：1. 熟识电力行业有关技术规程、规定、导就, 树立供电必需安全、牢靠、经济的观点。

4、2 把握电力系统设计的基本方法。3 娴熟一些电力系统中的基本运算。4 学习工程设计说明书的撰写。5 所学理论学问能通过做毕业设计得到复习、运用、验证。6 、培养电力工程设计才能 .摘要本设计是 110kV 降压变电站设计 , 负荷性质为的区负荷 . 依据负荷性质和主接线方案的比较 , 确定了主接线形式及主变容量、台数. 依据所给系统参数运算系统阻抗及短路电流 , 并对主要电气设备及导线进行了选择和校验. 按常规无人值守站进行了爱惜配置. 依据所给的势的理条件 , 对配电装置进行了布置 . 对全站电工建筑物进行了防雷爱惜设计 .关键词：变电站设计The summaryIt is that 110

5、 kVs step down the transformer substation is designed to originallydesign, load nature is the regional load. Andmainlywirethe comparison of the scheme according to load nature, the capacity, platform are counted after defining the main wiring form and mainly become. And hold up in the electric curre

6、nt according to the impedance calculated forparameters systematically, anding has chosen to the main electric equipment and wire and check-up. Nobody stood on dutily and protected disposing to fit the routine.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结According to giving the topography a geographical condition , have

7、assigned to the distribution device . To standing electrician go on and defend thunder protects and set up by building completelyThe keyword ： Transformer substation The design 目录第一章绪论 7其次章电气主接线设计7第一节对电气主接线的基本要求7其次节对电气主接线方案的初步设计8第三节几种方案的比较及最终接线9第三章短路电流运算 10第一节画等值电路图11其次节运算短路电流12第三节短路电流运算结果汇总15第四章主要电

8、气设备的选择15第一节变压器选择15其次节母线选择18第三节高压断路器选择18第四节隔离开关的选择20第五节电压互感器的选择第六节主要设备参数3025第七节 LW34-40.5 型六氟化硫断路器 30第八节VS1ZN63 型户内高压真空断路器33第五章继电爱惜整定及配置36第一节概述 36其次节爱惜配置 36第三节主变爱惜的整定运算37第六章防雷爱惜设计 40电气工程学院本科生毕业可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计说明书第一章绪论电力工业在社会主义现代化建设中占有特别重要位置置 , 由于电能与其他能源比较具有显著的优越性 , 它可以便利的与其他能量相互转换 , 可以经济的远距

9、离输送 , 并在使用时易于操作和把握 , 依据工农业生产的需要 , 准备新建一座 110kV 降压变电所 , 培养综合运用所学学问的才能 , 扩大和深化所学的理论学问和基本技能 , 从而使理论与实践相结合 . 通过此次设计 , 主要把握发电厂和变电所电气部分中各种电器设备和一、二次系统的接线和装置的基本学问 , 并通过相应的实践环节 , 把握基本技能 .设计变电站为降压变电站 , 其电压等级为 110kV, 具有中型容量的规模的特点,在系统中将主要承担负荷支配任务 , 从而该站主接线设计务必着重考虑牢靠性 .该工程的实施有利于完善和加强110kV 电网功能 ,提高电网安全运行水平 . 从负荷特

10、点及电压等级可知 , 它具有 110、35、 10kV 三级电压.110kV 进线两回 .35kV 出线回路数为 6 回。 10kV 出线回路数为 8 回.其次章 电气主接线设计第一节对电气主接线的基本要求现代电力系统是一个巨大的严密整体, 各类发电厂和变电所分工完成整个电力系统的发电、变电和配电任务, 主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电所和电力系统本身 , 同时也影响到工农业生产和人民生活, 因此, 发电厂、变电所的主接线 , 必需中意以下基本要求：1) 必需保证发供电的牢靠性 .2) 应具有确定的灵敏性 .3) 操作应尽可能简洁、便利 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4)

11、 经济上应合理 .主接线除应中意以上技术经济方面的基本要求外, 仍应有进展和扩建的可能性 , 以适应发电厂和变电所可能扩建的需要 .其次节 对电气主接线方案的初步设计电气主接线基本要求：牢靠性、灵敏性、经济性三项基本要求.一、主接线的初步选择1、110kV系统的主接线选择依据电力工程设计手册：110kV220kV 配电装置出线回路不超过2 回时一般选用单母线接线。出线回路34 回时一般选用单母线分段接线, 应选用单母线接线与单母线分段接线两种方案进行比较准备.2、35kV 侧的主接线形式依据电力工程设计手册：1） 35kV 6.3kV的配电装置出线回路数在 4 8 回时接受单母线分段接线 .2

12、）35kV 的出线多为双回路 , 且检修时间短 , 一般不设旁母 , 当配电装置出线回路数在 8 回以上时。或连接的电源较多, 负荷较大时接受双母线接线. 应选用单母线分段接线与双母线接线两种方案进行比较准备.3、10kV 侧接线形式选择依据电力工程设计手册： 6 0kV 系统中, 出线在 6 回或以上时一般使用单母线分段接线形式 , 当用户要求不能停电时可装设旁路母线 . 应选用单母线分段接线与单母线分段带旁母接线两种方案进行比较准备 .二、牢靠性的要求1. 断路器检修时 , 不宜影响对系统的供电 .2. 断路器或母线故障以及母线检修时 , 尽量削减停运的回路数和停运时间 .可编辑资料 -

13、- - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 防止全所停电的可能 .三、灵敏性的要求1. 调度时 , 可灵敏的投入和切除变压器和线路 , 调配电源和负荷 .2. 检修时 , 便利的停运断路器、母线及爱惜 , 进行安全检修 .3. 扩建时 , 简洁从初期接线过渡到最终接线 .四、经济性的要求：1. 投资省 .2. 主接线力求简洁 , 以节省一次设备 .3. 二次回路简洁 .4. 能限制短路电流 , 以便选择价廉的设备 .5. 占的面积小 .6. 电能缺失少 .第三节 几种方案的比较及最终接线依据以上几点要求对主接线的初设方案进行比较, 结果如下：110kV方案一：为“单母线接线”方案二：为“单母线分段接

14、线”可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结优点：接线简洁清晰 , 设备少 , 操作便利, 便于扩展 .缺点：不够灵敏牢靠 .35kV方案一：为“单母线分段接线”优点：用断路器把母线分段后 , 对重要从不同段引出 , 有两个电源供电 . 当一线发生故障 , 分段断路器自动将故障段除, 保证正常段母线供电 , 供电牢靠性高缺点：占的面的大 , 投资较多 .方案二：为“双母线接线”可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结优点：不间断供电和不致使重要优点：供电牢靠性高 , 一般不对歪停电 .用户停电 .缺点：占的面的大 , 刀闸多, 投资较多 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

15、师归纳总结缺点： 1当一段母线或母线刀闸故障或检修时 , 该段母线的回路都要在检修期内停电 .2当出线为双回路时 , 常使架空出线呈交叉跨过 .3 扩建需两个方向.10kV方案一：为“单母线分段接线” 优缺点：同上方案二：为“单母线分段带旁母接线” 优点：供电牢靠性高 .缺点：占的面的大 , 刀闸多, 投资较多 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于待建变电所属的区变电所, 负荷主要是的区性负荷, 该变电站110kV、35kV、10kV 侧均接受单母线分段接线 .第三章 短路电流运算1. 本运算中接受以下的假设：正常情形下, 三相系统对称运行 , 全部的电源的电动势相位角相同,

16、 电力系统中全部电机为理想电机. 电力系统全部电源都在额定负荷下运行 , 其中 50%负荷在高压母线上 ,50%负荷接在系统侧 , 短路发生在短路电流最大的瞬时, 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流, 输电线路的电容略去不计 .2. 本运算中一律接受短路电流的工程有用解法, 运算曲线法 , 先运算出各电源到 短路点的运算阻抗 Xjs, 再化为该电源标幺值下的 Xjs.当 Xjs3时,Z0=Z0.1=I （无穷） =1/Xjs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一节 画等值电路图1. 运算系统阻抗：基准容量： Sj=100MVA基准电压： Uj=115/37/10.5kV额定

17、电压： 110 8 1.25 /38.5 22.5 /10.5kV容量比： 40/40/40 Ij=Sj/3*Uj=100/ 3*115=100/199.18 0.5021 KA2. 各元件参数运算公式为： X变压器=Ud%/100*Sj/Se就有：Ud1%=1/2*U d - %+ U d- %- U d - %=1/2*17 +17-6.5=13.75Ud2%=1/2* U d - % + U d - % -U d- %=1/2*6.5+17-17=3.25Ud3%=1/2* U d - %+U d- % - U d - %=1/2*17+6.5-17=3.25X1=X2=Ud1%/100

18、*Sj/Se=13.75/100*100/40=0.343X3=X4=Ud2%/100*Sj/Se=3.25/100*100/40=0.081X5=X6=Ud2%/100*Sj/Se=3.25/100*100/40=0.081可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其次节运算短路电流考虑最大运行方式为两台主变三测并列运行, 最大短路电流为母线三相短路的电流 , 选择短路点为D1： 110kV母线三相短路点D2： 35kV 母线三相短路点D3： 10kV 母线三相短路点1当 D1 点短路时 :Id1=1/X 系统=1/0.2=52当 D2 点短路时 , 其等值电路图为 :由化简图 1 得

19、:X7= X5+ X6=0.081+0.081=0.162由化简图 2 得:X8= X1* X2/ X1+ X2+ X7= 0. 343*0.343/0.343+0.343+0.1620.1387X9= X1* X7/ X1+ X2+ X7= 0.343*0.162/0.343+0.343+0.162 0.0655X10= X7* X2/ X1+ X2+ X7=0.162*0.343/0.343+0.343+0.162 0.0655由化简图 3 得:X11=X3+ X9/ X4+ X10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=1/20.081+0.0655 0.0733Id2=1/X

20、11+X 系统+X8=1/0.0733+0.2+0.1387=2.4273当 D3 点短路时 , 其等值电路图为 :由化简图 1 得:X7= X3+X4=0.081+0.081=0.162由化简图 2 得:X8= X1 X2/ X1+ X2+ X7= 0.343 0.343/0.343+0.343+0.162= 0.1715X9= X1X7/ X1+ X2+ X7= 0.343*0.162/0.343+0.343+0.162 0.0655X10= X7X2/ X1+ X2+ X7= 0.343*0.162/0.343+0.343+0.162 0.0655由化简图 3 得:X11=X5+ X9/

21、 X6+ X10=1/20.081+0.06550.07325Id3=1/X11+X 系统+X8=1/0.07325+0.2+0.1715=2.25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4依据公式 : I= IjI*就有: I1 = IjId1*=0.5021 5 2.5105KAI2 = I3 =IjId2*=0.5021 2.427 1.2186KAich1=1.8 2 I1 =2.55 I1 =2.55 2.51056.4018 KAich2= ich3=1.8 2 I2 =2.55 I2 =2.55 1.35723.4609KA Ich1=1.52 I1 =1.52 2.51

22、053.816KAIch2= Ich3=1.52 I2 =1.52 1.21861.8523KA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第三节 短路电流运算结果汇总I Ichich2.51053.8166.40181.21861.8523.1071.21861.8523.107短路电流周期重量短路全电流最大短路电流冲短路类型编号短路点名称起始有效值（ KA）有效值（ KA）击值（ KA）D1三相D2D3110kV 母线（并列）35kV 母线（并列）10kV 母线（并列）第四章 主要电气设备的选择第一节 变压器选择1. 可按下述原就确定变压器容量（1） 变压器的容量和台数的选择（2） 依

23、据变电站的实际情形 , 应依据以下的原就进行选择（3） 主变得容量一般按变电站建成后510 年的规划负荷选择（4） 依据电压网络的结构和变电站所带的负荷的性质来确定主变的容量, 对于有重要用户的变电站应考虑当一台主变停运时其余变压器在计及过负荷才能后的答应时间内 , 应保证用户的一级和二级的负荷 , 对一般性 变电站, 一台机停用时 , 应使其余变压器保证全部负荷的70%80%.（5） 同级电压的降压变压器容量的级别不宜过多, 应系列化 , 标准化（6） 对于大城市市郊的一次变电站, 在中低压侧已构成环网的基础上,变 电所以装设两台变压器为宜 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

24、2. 变压器绕组形式选择依据：不受运输条件限制时 , 在 330kV 及其以下的发电厂和变电所中 ,均 接受三相变压器 .3. 变压器绕组数量的选择依据：在具有三种电压的变电站中, 如通过主变各侧的功率均达到该主变容量的 15%及以上 , 或低压侧虽无负荷 , 但在变电所内需装设无功功率补偿 设备时, 主变宜接受三绕组变压器 .4. 绕组连接方式依据：我国 110kV 及以上的电压级别 , 变压器绕组均用 Y0 的接法,35kV用 Y 连接, 其中性点经过消弧线圈接的 . 第三绕组用三角形连接 .5. 高、中压电网的联络变压器应按两级电网正常与检修状态下可能显现的最大功率交换确定容量 , 依靠

25、于两级电网的合理调度 .6. 当联络变压器为两台时 , 考虑一台突然切除后 , 另一台短时承担全部负荷, 因此选择每台变压器的容量为总容量的5075%,接受 50%时, 一台变压器突然切除 , 另一台过载倍率为 2, 答应运行 7.5 分钟, 接受75%时, 过载倍率为 1.3, 答应运行 2 小时, 应保证上述时间内电网调度能妥当的调整系统潮流 , 降低联络点的穿越功率 .二主变压器台数的确定1. 削减变压器台数的途径如下：1) 使用发电机变压器扩大单元 .2) 在需要变压器并联以相互备用的情形下, 使用两台变压器比较便利 . 考虑一台变压器退出工作后的备用才能相当, 使用两台变压器时 ,

26、其总容量较使用各台数变压器的总容量有所增加, 但考虑上述因变压器台数削减取得的综合效益及损耗的削减仍将使用两台变压器更为合理.2. 负荷变电站的降压变压器 , 发电厂、变电站高、中压电网的联络变压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结器一般情形下选用两台主变压器比较合理.（1） 选择降压结构：绕组排列结构从里往外为：低中高。（2） 选择容量：S35max=14/0.8=17.5MVAS10max=50/0.8=50MVA就:S 总 max=S35+S10=17.5+50=67.5 MVA按冗余考虑配置主变 :单台主变故障时 , 另一台承担 50%75%负荷,选 50%时:S1=67.

27、5*0.5=33.75 MVA选 75%时:S1=67.5*0.75=50.625 MVA如按国家标准规定的 R10 系列 10 10 倍数系列容量等级的原就选主变就为: 从 40 MVA、50 MVA、63 MVA中选 40 MVA为宜.为了削减爱惜费用 , 选择三相油浸风冷、铝线圈、有载调压的主变为宜, 查表选： SFSZ9-40000kVA/110kV 8*1.25%/38.5 2*2.5%/10.5,查表 ,主变型号为：主变Ud%额定电流PoI名称高-中高-低 中-低高 /中 /低 AKW1#、2#17.0% 17.0% 6.5%262.4/749.8/2749.484.701.容量比

28、Pdkw变压器变压器MVA高-中高-低中- 低调压范畴型号选择可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结40/40/401108x1.25%/ 38.5 2x2.5SFSZ9-%/10.5kV40000kVA/1其次节母线选择1. 对于敞露式的母线一般按以下的选项进行选择和校验：导体的材料 , 类型和敷设的方式 , 导体的截面 , 电晕, 热稳固, 动稳固, 共振频率2. 导体截面选择的原就1） 第一应按答应工作电流的情形加以选择, 此处一般选取母线上最大的一台主变来选择 母线电流 , 或依据全部的负荷进行选择 , 此处应考虑到温度对答应工作电流的影响 .2） 按热稳固来选择母线的截面

29、.3） 动稳固校验（接受应力的运算方法）4） 电晕校验： 110kV 及其以上的线路发电厂变电站母线均应以当的气象条件下晴天不显现全面电晕为把握条件 , 即使导体安装处的最高工作电压小于临界电晕电压 .第三节 高压断路器选择高压断路器是发电厂或变电站中最重要的电气设备之一, 它具有完善的灭弧装置, 是在正常和故障情形下接通或断开高压电路的专用电器.1. 高压断路器的用途高压断路器是在正常和故障情形下接通或断开高压电路的专用电器. 为保证高压断路器能在正常或故障的任何情形下, 牢靠的接通与断开电路 , 要求高压断路器必需具有很完善的灭弧装置和快速动作的特性.2. 高压断路器的主要技术参数可编辑资

30、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结高压断路器的主要技术参数有：额定电压、额定电流、额定开断电流、额定峰值耐受电流 额定动稳固电流 、额定短时耐受电流 额定热稳固电流 、额定短路连续时间 额定热稳固时间 、额定短路关合电流 峰值 和动作时间（分闸时间、燃弧时间与开断时间） .(1) 额定电压 . 断路器的额定电压是指其导电和载流 部分答应承担的 线 电压等级 . 由于输电线路首、末端等处的运行电压不同 , 所以断路器所能承担的最高工作电压高于额定电压值的 10%15%,例如断路器的额定电压为 10kV 时, 其最高工作电压为 11.5 kV.(2) 额定电流 . 断路器的额定电流是指在规定

31、的环境温度下 , 当断路器的绝缘和载流部分不超过其长期工作的最高答应温度时 , 断路器答应通过的最大电流值 .(3) 额定短路开断电流 . 额定短路开断电流简称为额定开断电流 , 它是指断路器在频率为 50Hz 的瞬态复原电压下 , 能够开断的最大短路电流值 .(4) 额定峰值耐受电流 额定动稳固电流 . 额定峰值耐受电流是说明断路器能承担短路电流电动力作用的性能, 即断路器在闭合状态时能通过的不阻碍其连续正常工作的最大短路电流 峰值.(5) 额定短时耐受电流 额定热稳固电流 . 额定短时耐受电流是说明断路器承担短路电流热效应的性能.额定短时耐受电流应等于额定短路开断电流值.(6) 额定短路连

32、续时间 额定热稳固时间 . 当额定短时耐受电流通过断路器的时间为额定短路连续时间,断路器的各部分温度不超过短时所答应 发热的最高温度 ,并且不发生触头熔接或其他阻碍正常工作的反常现象. 额定短路连续时间一般为 2s.(7) 额定短路关合电流 峰值 . 保证断路器能关合短路而又不致于发生触头熔焊或其他损耗 ,所答应接通的最大短路电流称为额定短路关合电流.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(8) 动作时间 . 断路器的动作时间包括分闸时间、燃弧时间和开断时间.1) 分闸时间 . 处于合闸状态的断路器 , 从分闸回路接受分闸命令 脉冲瞬时起, 直到全部灭弧触头均分别瞬时的时间间隔.2)

33、 燃弧时间 . 从第一分别主回路触头刚脱离电接触起, 到断路器各极中触头间的电弧最终熄灭瞬时为止的时间间隔.3) 开断时间 . 从断路器接受分闸命令瞬时起 , 到断路器各极触头间的电弧最终熄灭瞬时为止的时间间隔.3. 断路器的基本结构（1） 高压断路器的种类繁多 , 具体构造也不相同 , 但就其基本结构而言 ,可分为电路通断元件、绝缘支撑元件、基座、操动机构及其中间传动机构等几部分 .（2） 断路器中的电路通断元件是关键部件, 它承担着接通或断开电路的任务 . 断路器的通断由操动机构把握 , 分合闸操是作由操动机构经中间传动机构把握动触头的运动而实现的 . 电路通断元件主要包括接线端子、导电

34、杆、触头和灭弧室等 , 这些元件均安装在绝缘支撑元件之上 .绝缘支撑元件 , 起着固定通断元件的作用, 并使其带电部分之间或带电部分与的之间绝缘. 绝缘支撑元件安装在断路器的基座之上 .第四节隔离开关的选择隔离开关的主要用途是隔离电压、切换电路或拉合小电流回路（例如电压互感器与避雷器回路等） .隔离开关的结构简洁 , 它没有特殊的灭弧装置, 不能用来接通或断开有负荷电流或短路电流的电路 , 否就会在其触头间形成电弧 , 危及人身和设备的安全, 造成误拉合隔离开关的恶性事故.电气设备停电检修时 , 通常用隔离开关将需要停电部分与其他带电工作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结部分牢靠

35、的隔离 绝缘, 以保证工作人员安全 . 隔离开关的触头全部敞露在空气之中 , 断开点明显可见 , 隔离开关断开后 , 其动静触头之间的击穿电压必需大于每相对接的的击穿电压 , 以便使电路中意外显现高电压时, 相对的先于断开点间击穿 , 从而保证检修人员的安全 .隔离开关在结构上没有特殊的灭弧装置、不能用于接通或断开有负荷电流与短路电流的电路 , 倒闸操作中要求断路器断开电路后才答应拉开隔离开关.隔离开关的参数选择的情形如下：技术条件主要有：正常工作条件下的电压 , 电流, 频率, 机械荷载 , 短路的稳固性有动稳固和热稳固和连续时间 , 承担过电压才能和操作性能等 , 其选择的工程和短路器基本

36、一样 .其具体要求如下。1） 操作机械在 8000A 以下者用手动 ,8000A 以上的用电动 , 对于室外的 220kV 以下的隔离开关 和接的刀闸用手动 ,330kV 及其以上的用气动, 电动.2） 关于接的闸刀 , 每段母线上设 1-2 组接的闸刀 ,63kV 以上的断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧宜配置接的闸刀 ,35kV 以上的接的闸刀安装处的动稳固情形进行校验.四. 电流互感器的选择电流互感器的一次绕组串联接入被测电路之内, 电流互感器一次绕组中的电流完全取决于被测电路中电流的大小, 与电流互感器二次电流无关 . 电流互感器二次绕组所接的负荷是外表和继电器的电流线圈, 这

37、些负荷的阻抗值都很小 , 故电流互感器二次绕组正常工作时近于短路状态.电流互感器一、二次额定电流之比, 称为电流互感器的额定变比KNI,其值为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IN1N2KNIIN2N11. 电流互感器的工作状态 . 电流互感器正常工作时 , 二次回路近于短路状态. 这时二次电流所产生的二次绕组磁动势F2 对一次绕组磁动势 F1 有去磁作用, 因此合成磁势 F0F1-F2 不大, 合成磁通 0 也不大, 二次绕组内感应电动势 E2 的数值最多不超过几十伏 . 因此, 为了削减电流互感器的尺寸和 造价, 互感器铁心的截面是依据电流互感器在正常工作状态下合磁磁通 0

38、 很小而设计的 .使用中的电流互感器假如发生二次回路开路, 二次绕组磁动势 F2 等于零, 一次绕组磁动势 F1 仍保持不变 , 且全部用于激磁 , 合成磁势 F0=F1,这时的 F0 较正常时的合成磁势 F1-F2 增大了许多倍 , 使得铁心中的磁通急剧的增加而达到饱和状态 . 由于铁心饱和致使磁通波形变为平顶波, 由于感应电动势正比于磁通的变化率d /dt,所以这时二次绕组内将感应出很高的感应电 动势 e2. 二次绕组开路时二次绕组的感应电动势e2 是尖顶的非正弦波 , 其峰值可达数千伏之高 , 这对工作人员和二次设备以及二次电缆的绝缘都是极 危险的. 一般电压表仅能测量电压的平均值 ,

39、故尖顶的非正弦波电压幅值用一般电压表不能测出 , 应当用示波器测量 . 另一影响是 , 因铁心内磁通的剧增, 引起铁心损耗增大 , 造成严肃发热也会使电流互感器烧毁 . 第三个影响是因铁心剩磁过大 , 使电流互感器的误差增加 . 因此, 使用中的电流互感器二次回路是不答应开路的 , 在电流互感器二次回路内也不答应安装熔断器. 使用中电流互感器的二次外表或继电器因工作需要必需断开时, 应先将电流互感器二次绕组短接后 , 再断开其二次外表或继电器电流线圈 . 同理, 复原二次外表或继电器的工作时 , 应先接入二次外表或继电器电流线圈, 然后再拆除原有的短接线 , 即保持使用中的电流互感器二次回路处

40、于近似短路工作状态.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 电流互感器的误差与精确度级 . 由于电流互感器的一、二次绕组中存 在着损耗 , 使得一、二次电流在数值上或相位上有差异, 即测量误差 . 测量误差一般用变比误差和角误差表示.1) 变比误差 I%. 变比误差是指用电流互感器测出的电流KNII2 和实际电流 I1 之差与实际电流 I1 之比的百分值 .电流互感器变比误差与合成磁动势F0、一次绕组磁动势 F1、二次绕组磁动势 F2 以及二次负荷的相位角有关 . 运行中的电流互感器 F0 为确定值 , 所以电流互感器误差将随一次绕组磁动势F1 和副边电流 I2 的大小而变化 .

41、 当一次通过电流比额定值小得多时 , 由于 F1 较小, 变比误差较大。当一次通过电流逐步增大到 1.0 1.2IN1时由于 F1 增大, 变比误差就减小。一次通过的电流再连续增大时 , 因电流互感器铁心磁路的饱和, 造成误差的快速增大。二次负荷中的感性负荷相对增加时, 因 2 的加大使变比误差亦增大。 二次总负荷增加时 , 因 I2 的减小而使变比误差增大 .2) 角误差 . 角误差是指电流互感器一次电流I1与反向二次电流 -I2之间的夹角 值.当一次侧通过电流较额定值小得多时 , 由于一次绕组磁动势 F1 较小, 角误差会增大。当一次侧电流逐步增加到 1.0 1.2IN1时, 由于一次绕组

42、磁动势F1 的增大, 使角误差减小。当一次侧电流再连续增大时, 由于铁心饱和 ,又会使角误差快速增大。假如二次感性负荷增加时, 由于 2 的加大 , 使角误差反而减小 .3) 电流互感器的额定容量 . 电流互感器二次绕组之外所接的全部阻抗为其二次负荷 . 电流互感器正常工作时 , 因二次绕组处在近于短路状态, 故二次负荷应包括它所连接的全部测量外表和继电器电流线圈的阻抗、二次电缆的电阻和接头的接触电阻等几部分 .电流互感器的额定容量 SN 是指电流互感器在二次侧电流为额定电流、误可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结差不超过规定值的条件下 , 二次绕组所答应输出的最大容量 .电流互感器额定容量也可以用阻抗表示 , 该阻抗称为额定二次负荷 , 两者关系为： SN IN2ZN式中 SN 电流互感器的额定容量 ,VA。 IN2电流互感器的二次额定电流 ,A。 ZN电流互感器的二次额定负荷 , .由于电流互感器的误差与二次负荷的大小有关,因此同一台电流互感器处在不同精确度级下工作时 , 便有不同的额定容量 . 例如某电流互感器二次额定电流为 5A, 工作在 0.5 级时, 其额定容量为 30VA1.2 。当工作在1 级时, 其额定容量为 60VA2.4 .4) 电流互感器的接线 . 常用电气外表和继电器, 接入电流互感器有三种接线方式 ,a 单相式。