第二章 电气设备.ppt

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1、第二章第二章建筑物供配电系统建筑物供配电系统主要电气设备主要电气设备v第一节第一节建筑供配电系统电气设备的分类建筑供配电系统电气设备的分类v第二节第二节电气设备中的电弧问题电气设备中的电弧问题v第三节第三节高低压熔断器高低压熔断器v第四节第四节高低压开关设备高低压开关设备v第五节第五节电流互感器和电压互感器电流互感器和电压互感器v第六节第六节高低压成套配电装置高低压成套配电装置v第七节第七节电力变压器与柴油发电机电力变压器与柴油发电机第一节第一节建筑供配电系统电气设备的分类建筑供配电系统电气设备的分类v建筑供配电系统中担负输送和分配电能注意主要任务的电路，建筑供配电系统中担负输送和分配电能注意

2、主要任务的电路，称为一次电路或一次回路。称为一次电路或一次回路。v用来控制、指示、测量和保护一次电路及其中设备运行的电用来控制、指示、测量和保护一次电路及其中设备运行的电路，称为二次电路或二次回路。路，称为二次电路或二次回路。v在建筑供配电系统中的电气设备可按所属电路性质分为两大在建筑供配电系统中的电气设备可按所属电路性质分为两大类：一次设备，二次设备。类：一次设备，二次设备。v一次设备按其在一次电路中的功用又可分为变换设备、控制一次设备按其在一次电路中的功用又可分为变换设备、控制设备、保护设备、补偿设备等。设备、保护设备、补偿设备等。变换设备：用来变换电能、电压、电流的设备。变换设备：用来变

3、换电能、电压、电流的设备。控制设备：用来控制电路通断的设备。控制设备：用来控制电路通断的设备。保护设备：用来防护电路过电流、过电压的设备。保护设备：用来防护电路过电流、过电压的设备。补偿设备：用来补偿电路的无功功率以提高系统功率因数的设补偿设备：用来补偿电路的无功功率以提高系统功率因数的设备。备。v成套设备：按照一定的线路方案将有关一次、二次设备组合成套设备：按照一定的线路方案将有关一次、二次设备组合而成的设备。如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电而成的设备。如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱、高低压电容器柜及成套变电所等。箱、高低压电容器柜及成套变电所等。第二节第二节电气设备中的

4、电弧问题电气设备中的电弧问题v一、电弧概述一、电弧概述电弧是电气设备运行中经常发生的一种物理现象，特点电弧是电气设备运行中经常发生的一种物理现象，特点是光亮很强、温度很高。是光亮很强、温度很高。电弧的产生对供电系统的安全运行有很大的影响。延长电弧的产生对供电系统的安全运行有很大的影响。延长电路的开断时间，可能造成设备损坏；电弧的高温烧毁开关电路的开断时间，可能造成设备损坏；电弧的高温烧毁开关触头、设备、电缆，有引起火灾和爆炸的危险。电弧的强烈触头、设备、电缆，有引起火灾和爆炸的危险。电弧的强烈弧光能损坏人的视力。弧光能损坏人的视力。所以，开关设备在结构设计上要保证其操作时电弧能迅所以，开关设备

5、在结构设计上要保证其操作时电弧能迅速熄灭。速熄灭。二、电弧的产生二、电弧的产生v产生电弧的根本原因产生电弧的根本原因之所以在分断电流时会产生电弧，根本原因是触头本身及之所以在分断电流时会产生电弧，根本原因是触头本身及周围介质中含有大量可被游离的电子。当触头间存在着足够周围介质中含有大量可被游离的电子。当触头间存在着足够的电场强度时，就可能使电子强烈游离而形成电弧。的电场强度时，就可能使电子强烈游离而形成电弧。v发生电弧的游离方式发生电弧的游离方式高电场发射高电场发射在触头的高电场作用下，触头表面的电子可在触头的高电场作用下，触头表面的电子可能被强拉出去进入触头间隙，成为自由电子。能被强拉出去进

6、入触头间隙，成为自由电子。热电发射热电发射开关触头分断电流时，阴极表面由于大电流逐开关触头分断电流时，阴极表面由于大电流逐渐收缩集中而出现炽热的光斑，温度很高，使触头表面的电渐收缩集中而出现炽热的光斑，温度很高，使触头表面的电子吸收足够的热能而发射到触头间隙，成为自由电子。子吸收足够的热能而发射到触头间隙，成为自由电子。碰撞游离碰撞游离电子在高速移动中碰撞到中性质点，是中性电子在高速移动中碰撞到中性质点，是中性质点分裂，形成质点分裂，形成“雪崩雪崩”现象，在离子的浓度足够大时，现象，在离子的浓度足够大时，介质就被击穿发生电弧。介质就被击穿发生电弧。热游离热游离在高温下，触头间的中型质点由于吸收

7、热能而在高温下，触头间的中型质点由于吸收热能而可能游离为正离子和自由电子，进一步加强电弧中的游离。可能游离为正离子和自由电子，进一步加强电弧中的游离。正是由于以上几种游离方式的综合作用下，电弧得以正是由于以上几种游离方式的综合作用下，电弧得以发生、维持。发生、维持。三、电弧的熄灭三、电弧的熄灭v熄灭电弧的条件熄灭电弧的条件要是电弧熄灭，必须使触头间电弧的去游离大于游离。要是电弧熄灭，必须使触头间电弧的去游离大于游离。v熄灭电弧的去游离方式熄灭电弧的去游离方式正负带电质点的正负带电质点的“复合复合”复合就是带电质点重新结合为复合就是带电质点重新结合为中性质点。电弧中的电场强度越弱，电弧的温度越低

8、，电弧中性质点。电弧中的电场强度越弱，电弧的温度越低，电弧的截面越小，则带电质点的复合越强。复合还与电弧接触的的截面越小，则带电质点的复合越强。复合还与电弧接触的介质有关。介质有关。正负带电质点的正负带电质点的“扩散扩散”带电质点从电弧内部逸出而进带电质点从电弧内部逸出而进入周围介质的现象为扩散。扩散的原因，一是由于温度差，入周围介质的现象为扩散。扩散的原因，一是由于温度差，二是由于离子浓度差，也可以使由于外力的作用。扩散也与二是由于离子浓度差，也可以使由于外力的作用。扩散也与电弧的周长与截面有关，电弧被拉长时，离子的扩散也会加电弧的周长与截面有关，电弧被拉长时，离子的扩散也会加强。强。v带电

9、质点的复合和扩散都使去游离增强。带电质点的复合和扩散都使去游离增强。v带电设备中常用的灭弧方法带电设备中常用的灭弧方法速拉灭弧法速拉灭弧法迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，导致带电质点的复合迅速增强，从而加速电弧的熄灭。（开导致带电质点的复合迅速增强，从而加速电弧的熄灭。（开关电器普遍采用）关电器普遍采用）冷却灭弧法冷却灭弧法降低电弧温度，可使电弧中的热游离减弱，降低电弧温度，可使电弧中的热游离减弱，导致带电质点的复合迅速增强，有助于电弧中的熄灭。（开导致带电质点的复合迅速增强，有助于电弧中的熄灭。（开关电器普遍采用）关电器普遍采用）吹弧灭弧法吹弧灭弧

10、法利用气流、油流、电磁力等外力来吹动电弧，利用气流、油流、电磁力等外力来吹动电弧，使电弧加速冷却，同时拉长电弧，降低电弧中的电场强度，使电弧加速冷却，同时拉长电弧，降低电弧中的电场强度，使质点的复合和扩散增强，从而加速电弧的熄灭。使质点的复合和扩散增强，从而加速电弧的熄灭。吹弧方式（1电弧，2触头）a)横吹 b)纵吹 电动力吹弧 磁力吹弧 1磁吹线圈，2灭弧触头，3电弧 铁磁吸弧 1电弧，2钢片 钢灭弧栅对电弧的作用 1钢栅片，2电弧，3触头 绝缘灭弧栅对电弧的作用 1绝缘栅片，2电弧，3触头 长弧切短灭弧法长弧切短灭弧法电弧的电压降主要落在阴极和阳极上，电弧的电压降主要落在阴极和阳极上，利用

11、金属片将长弧切为若干短弧，则电弧上的压降将近乎增利用金属片将长弧切为若干短弧，则电弧上的压降将近乎增大若干倍，当外施电压小于电弧上的压降时，电弧就不能维大若干倍，当外施电压小于电弧上的压降时，电弧就不能维持而迅速熄灭。持而迅速熄灭。粗弧分细灭弧法粗弧分细灭弧法将粗大的电弧分为若干平行的细小的电将粗大的电弧分为若干平行的细小的电弧，使电弧与周围介质的接触面增大，从而改善电弧的散热弧，使电弧与周围介质的接触面增大，从而改善电弧的散热条件，降低电弧的温度，使电弧中带电质点的复合和扩散均条件，降低电弧的温度，使电弧中带电质点的复合和扩散均得到增强，使电弧迅速熄灭。得到增强，使电弧迅速熄灭。狭沟灭弧法狭

12、沟灭弧法使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃烧。由使电弧在固体介质所形成的狭沟中燃烧。由于电弧的冷却条件改善，使电弧的去游离增强，加速电弧熄于电弧的冷却条件改善，使电弧的去游离增强，加速电弧熄灭。灭。真空灭弧法真空灭弧法真空具有较高的绝缘强度。处在真空中的触真空具有较高的绝缘强度。处在真空中的触头之间只有由触头断开的瞬间产生真空电弧。头之间只有由触头断开的瞬间产生真空电弧。六氟化硫灭弧法六氟化硫灭弧法SF6气体具有良好的绝缘性能和灭弧气体具有良好的绝缘性能和灭弧性能。性能。第三节第三节高低压熔断器高低压熔断器v熔断器是一种应用广泛的保护电器。当通过的电流超过某一熔断器是一种应用广泛的保护电器。当通

13、过的电流超过某一规定值时，熔断器的熔体熔化切断电路。规定值时，熔断器的熔体熔化切断电路。v主要功能就是对电路及其中的设备进行短路保护，也具有过主要功能就是对电路及其中的设备进行短路保护，也具有过负荷保护功能。负荷保护功能。v主要优点：体积小主要优点：体积小结构简单结构简单价格便宜价格便宜维护方便维护方便v缺点：保护特性误差较大，可能造成非全相切断电路，且一缺点：保护特性误差较大，可能造成非全相切断电路，且一般是一次性的，损坏后难以修复。般是一次性的，损坏后难以修复。v分类：高压熔断器、低压熔断器分类：高压熔断器、低压熔断器二、高压熔断器二、高压熔断器(fuse，文字符号为，文字符号为FU)v高

14、压熔断器全型号的表示和含义如下：高压熔断器全型号的表示和含义如下：v610KV系统中，户内采用系统中，户内采用RN1、RN2型管式熔断器，型管式熔断器，户外多采用户外多采用RW10等跌开式熔断器。等跌开式熔断器。v1、RN1和和RN2型户内高压管式熔断器（限流式）型户内高压管式熔断器（限流式）RN1型：主要用于高压电路和设备的短路保护（额型：主要用于高压电路和设备的短路保护（额定电流可达定电流可达100A）。）。RN2型：高压电压互感器一次侧型：高压电压互感器一次侧短路保护短路保护（额定电流一般为（额定电流一般为0.5A）。结构相同，但）。结构相同，但RN1尺寸较大，尺寸较大，RN2尺寸较小。

15、尺寸较小。熔管内充有石英砂，利用了狭沟灭弧法，而且石英熔管内充有石英砂，利用了狭沟灭弧法，而且石英砂对电弧有冷却作用，这种熔断器灭弧能力很强。能砂对电弧有冷却作用，这种熔断器灭弧能力很强。能在短路电流未达到冲击值前就能完全熄灭电弧，具有在短路电流未达到冲击值前就能完全熄灭电弧，具有限流作用。限流作用。RN1RN1、RN2RN2型高压熔断器安装图型高压熔断器安装图 l l瓷熔管，瓷熔管，2 2金属管帽金属管帽 3 3弹性触座，弹性触座，4 4熔断指示器，熔断指示器，5 5接线端子，接线端子，6 6支柱瓷瓶，支柱瓷瓶，7 7底座底座 2、RW4型户外高压跌开式熔断器型户外高压跌开式熔断器 1上接线

16、端子，2上静触头，3上动头，4管帽，5操作环，6熔管(内套纤维质消弧管)，7铜熔丝，8下动触头，9下静触头，10下接线端子，11绝缘瓷瓶，12固定安装板 RW4RW410(G)10(G)型跌开式熔断器型跌开式熔断器 RW10-10F型户外高压跌开式熔断器型户外高压跌开式熔断器v1、概述、概述RW10-10F型跌落式熔断器适用于交流型跌落式熔断器适用于交流10KV的配电线路和配电变压器的过载和短路保护以及分、的配电线路和配电变压器的过载和短路保护以及分、合额定电流之用。合额定电流之用。v2、结构简解、结构简解熔断器是由基座和消弧装置两大部分组成。工作触熔断器是由基座和消弧装置两大部分组成。工作触

17、头设计为桥形结构，灭弧管下端装有能转动的弹簧支头设计为桥形结构，灭弧管下端装有能转动的弹簧支架，始终使熔丝处于紧张状态，以保证灭弧管在合闸架，始终使熔丝处于紧张状态，以保证灭弧管在合闸位置时的自锁。线路或变压器过载或短路时，熔丝熔位置时的自锁。线路或变压器过载或短路时，熔丝熔断从灭弧管中抽出，以减少燃弧时间和灭弧材质的消断从灭弧管中抽出，以减少燃弧时间和灭弧材质的消耗。耗。v灭弧管设计为逐级排气式，当线路上发生短路时，短路电灭弧管设计为逐级排气式，当线路上发生短路时，短路电流使熔丝迅速熔断，形成电弧。纤维质消弧管由于电弧燃流使熔丝迅速熔断，形成电弧。纤维质消弧管由于电弧燃烧而分解出大量气体，使

18、管内压力剧增，并沿管道形成强烧而分解出大量气体，使管内压力剧增，并沿管道形成强烈的纵向吹弧。如短路电流较小，产生的气体由下端排气烈的纵向吹弧。如短路电流较小，产生的气体由下端排气口排出，当短路电流较大时，气体冲开上端帽盖实现上下口排出，当短路电流较大时，气体冲开上端帽盖实现上下端排气口同时排气，有助于防止熔断器在分断较大短路电端排气口同时排气，有助于防止熔断器在分断较大短路电流时造成熔管爆裂。流时造成熔管爆裂。v熔丝熔断后熔管上的上下触头因失去张力而下翻锁紧机构熔丝熔断后熔管上的上下触头因失去张力而下翻锁紧机构释放熔管，在触头弹力及熔管自重的作用下，熔管回转跌释放熔管，在触头弹力及熔管自重的作

19、用下，熔管回转跌开，造成断开间隙。开，造成断开间隙。三、低压熔断器三、低压熔断器v低压熔断器类型较多，目低压熔断器类型较多，目前广泛采用的插入式熔断前广泛采用的插入式熔断器有器有RT0型及型及NT型等。型等。vRT0系列有填料封闭管式系列有填料封闭管式熔断器熔断器 v结构结构由瓷熔管、栅状铜熔由瓷熔管、栅状铜熔体及触刀和弹性触座等部体及触刀和弹性触座等部分组成。分组成。a)熔体熔体b)熔管熔管C)熔断器熔断器d)绝缘操作手柄绝缘操作手柄1栅状铜熔体，栅状铜熔体，2刀形触头刀形触头(触刀触刀)，3瓷熔管，瓷熔管，4熔断指示器，熔断指示器，5盖板，盖板，6弹性触座，弹性触座，7瓷质底座，瓷质底座，

20、8接线端子，接线端子，9扣眼，扣眼，10绝绝缘拉手手柄缘拉手手柄v适用范围适用范围vRT0系列为有填料封闭管式熔断器，适用于交流系列为有填料封闭管式熔断器，适用于交流50Hz、额定、额定电压电压380伏，直流额定电压伏，直流额定电压440伏及以下短路电流大的电力伏及以下短路电流大的电力网络或配电装置中，作为电缆、导线及电气设备（如电动机、网络或配电装置中，作为电缆、导线及电气设备（如电动机、变压器及开关等）的短路保护及导线、电缆的过负荷保护。变压器及开关等）的短路保护及导线、电缆的过负荷保护。尤适用于供电线路或断流能力要求较高的场所，如电厂用电，尤适用于供电线路或断流能力要求较高的场所，如电厂

21、用电，变电所的主回路及靠近电力变压器出线端的供电线路中作保变电所的主回路及靠近电力变压器出线端的供电线路中作保护用。护用。v主要技术参数主要技术参数熔断器允许长期工作于额定电流及熔断器允许长期工作于额定电流及110%额定电压的情况下。额定电压的情况下。RT0系列熔断器技术数据见附表系列熔断器技术数据见附表A-1 v型号标示型号标示第四节第四节高低压开关设备高低压开关设备高低压开关设备用于电路的通断，由于其结构不同，高低压开关设备用于电路的通断，由于其结构不同，有的不能带负荷操作，只能用来隔离电源以保证安全检有的不能带负荷操作，只能用来隔离电源以保证安全检修，如高压隔离开关和低压刀开关；有的可带

22、负荷操作修，如高压隔离开关和低压刀开关；有的可带负荷操作但不能断开短路电流，如高压负荷开关和带灭弧罩的低但不能断开短路电流，如高压负荷开关和带灭弧罩的低压刀开关；也有既能带负荷操作又能断开短路电流压刀开关；也有既能带负荷操作又能断开短路电流,如高如高低压断路器。低压断路器。一、高压开关设备一、高压开关设备v高压隔离开关高压隔离开关(QS)：隔离高：隔离高压电源、保证设备和线路的压电源、保证设备和线路的安全检修。断开后有明显可安全检修。断开后有明显可见的断开间隙，没有专门的见的断开间隙，没有专门的灭弧装置，不允许带负荷操灭弧装置，不允许带负荷操作，可以通断不超过作，可以通断不超过2A的的空载变压

23、器、电容电流不超空载变压器、电容电流不超过过5A的空载线路，与高压的空载线路，与高压断路器配合使用。户内用断路器配合使用。户内用CS6型手动操作机构、户外型手动操作机构、户外多用绝缘钩棒手工操作。多用绝缘钩棒手工操作。1上接线端子，上接线端子，2静触头，静触头，3闸刀，闸刀，4绝绝缘套管，缘套管，5下接线端子，下接线端子，6框架，框架，7转转轴，轴，8拐臂，拐臂，9升降瓷瓶，升降瓷瓶，10支柱瓷瓶支柱瓷瓶v高压负荷开关（高压负荷开关（QL）：）：具有简单的灭弧装置，能通具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷断一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，电流，但不能断开短路电流，必

24、须与高压熔断器串联使用，必须与高压熔断器串联使用，借助熔断器来切除短路故障。借助熔断器来切除短路故障。1主轴，主轴，2上绝缘子兼气缸，上绝缘子兼气缸，3连杆，连杆，4下绝缘子，下绝缘子，5框框架，架，6RN1型高压熔断器，型高压熔断器，7下触座，下触座，8闸刀，闸刀，9弧动弧动触头，触头，10绝缘喷嘴绝缘喷嘴(内有弧静触头内有弧静触头)，11主静触头，主静触头，12上触座，上触座，13断路弹簧，断路弹簧，14绝缘拉杆，绝缘拉杆，15热脱扣器热脱扣器v高压断路器（高压断路器（QF）：具有相当完善的灭弧装置，能通断）：具有相当完善的灭弧装置，能通断负荷电流和短路电流，并能在继电保护装置作用下自动跳

25、负荷电流和短路电流，并能在继电保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。闸，切除短路故障。v有以下几种：有油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器有以下几种：有油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器等。我国小型建筑供电系统中目前主要采用真空断路器和等。我国小型建筑供电系统中目前主要采用真空断路器和六氟化硫断路器。六氟化硫断路器。二、低压开关设备二、低压开关设备v低压刀开关低压刀开关QK、刀熔开关、刀熔开关QKF、和负荷开关、和负荷开关QL低压刀开关常用于不经常操作的电路。按类型分为：单投低压刀开关常用于不经常操作的电路。按类型分为：单投和双投；按极数分为单极、双极、三极；按灭弧结构分有灭和双投；按极数分

26、为单极、双极、三极；按灭弧结构分有灭弧罩和无灭弧罩的。不带灭弧罩的不能带负荷操作，只当隔弧罩和无灭弧罩的。不带灭弧罩的不能带负荷操作，只当隔离开关用，带灭弧罩的刀开关可用于带负荷操作。离开关用，带灭弧罩的刀开关可用于带负荷操作。v刀熔开关刀熔开关QKF由低压刀开关与低压熔断器组合的由低压刀开关与低压熔断器组合的开关电器，兼有刀开关和熔断器的双重功能，有开关电器，兼有刀开关和熔断器的双重功能，有利于简化配电装置的结构。利于简化配电装置的结构。v低压负荷开关低压负荷开关由带灭弧装置的刀开关与熔断器串联组合而由带灭弧装置的刀开关与熔断器串联组合而成外装封闭铁壳或开启式胶盖电器。成外装封闭铁壳或开启式

27、胶盖电器。v可带负荷操作，可短路保护可带负荷操作，可短路保护低压断路器低压断路器QF（低压空气（低压空气开关开关既能带负荷通断，又能在短路、过负荷和失压等时自动跳闸。既能带负荷通断，又能在短路、过负荷和失压等时自动跳闸。按用途分：按用途分：配电线路用；电动机保护用；照明线路用；漏电保护用。配电线路用；电动机保护用；照明线路用；漏电保护用。按结构型式分按结构型式分塑料外壳式（装置式塑料外壳式（装置式和框架式（万能式和框架式（万能式第五节第五节 电压互感器和电流互感器电压互感器和电流互感器 1互感器互感器电流互感器和电压互感器的统称，电流互感器和电压互感器的统称，其是一种特殊的变压器，又称仪用变压

28、器或测量互其是一种特殊的变压器，又称仪用变压器或测量互感器。感器。2作用：根据变压器的变压、变流原理将一次作用：根据变压器的变压、变流原理将一次电量（电压、电流）转变为同类型的二次电量，该电量（电压、电流）转变为同类型的二次电量，该二次电量可作为二次回路中测量仪表、保护继电器二次电量可作为二次回路中测量仪表、保护继电器等设备的电源或信号源等设备的电源或信号源v3主要功能：主要功能：v（1）变换功能（扩大范围）变换功能（扩大范围）v将一次回路的大电压和大电流变换成适合仪表、继电器工作将一次回路的大电压和大电流变换成适合仪表、继电器工作的小电压和小电流。的小电压和小电流。v（2）隔离和保护功能）隔

29、离和保护功能v作为一、二次电路之间的中间元件，不仅使仪表、继电器等作为一、二次电路之间的中间元件，不仅使仪表、继电器等二次设备与一次主电路隔离，提高了电路工作的安全性和可二次设备与一次主电路隔离，提高了电路工作的安全性和可靠性，而且有利于人身安全。靠性，而且有利于人身安全。v（3）扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围）扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围v通过改变互感器的变比，可以反应任意大小的主回路电压和通过改变互感器的变比，可以反应任意大小的主回路电压和电流值，便于二次设备制造规格统一和批量生产。互感器的电流值，便于二次设备制造规格统一和批量生产。互感器的二次侧的电流或电压额定值统一规定为

30、二次侧的电流或电压额定值统一规定为5A（1A）及）及100V。一、电流互感器电流互感器电流互感器 简称简称CT，文字符号，文字符号TA，是变换电流的设备。，是变换电流的设备。1基本原理基本原理电流互感器的基本结构和原理如图所示，电流互感器的基本结构和原理如图所示，（2）结构特点：）结构特点：1.一次绕组匝数少，二次绕组匝数多一次绕组匝数少，二次绕组匝数多 2.一次绕组导体较粗，二次绕组导体细一次绕组导体较粗，二次绕组导体细 3.一次绕组串接在一次电路中，二次绕组与仪表、继电器电流一次绕组串接在一次电路中，二次绕组与仪表、继电器电流线圈串联，形成闭合回路。由于这些电流线圈阻抗很小，工线圈串联，形

31、成闭合回路。由于这些电流线圈阻抗很小，工作时电流互感器的二次回路接近短路状态。作时电流互感器的二次回路接近短路状态。（1）组成：一次绕组、铁心、二次绕组）组成：一次绕组、铁心、二次绕组（3）电流互感器的变流比用）电流互感器的变流比用Ki表示表示 式中，式中，I1N 一次侧额定电流值；一次侧额定电流值；I2N 二次侧额定电二次侧额定电流值；流值；N1 一次绕组匝数；一次绕组匝数；N2 二次绕组匝数；变流比二次绕组匝数；变流比Ki一般表示成如一般表示成如1005A的形式。的形式。2 2结线方案结线方案电流互感器在三相电路中的常用四种结线方案如图电流互感器在三相电路中的常用四种结线方案如图4 414

32、 14 所示：所示：一相式结线一相式结线1）说明）说明 互感器通常接互感器通常接在在B相，电流互感器相，电流互感器二次线圈中流过的是二次线圈中流过的是对应相一次电流的二对应相一次电流的二次电流值，反应的是次电流值，反应的是该相的电流。该相的电流。2）应用）应用 通常用于三相通常用于三相负荷平衡的系统中，负荷平衡的系统中，供测量电流或过负荷供测量电流或过负荷保护装置用。保护装置用。（2）两相）两相V形结线形结线图图4-15 一、二次侧的电流相量图一、二次侧的电流相量图1）说明）说明 这种结线也叫两相不完全星形结线，电流互感器通常接在这种结线也叫两相不完全星形结线，电流互感器通常接在A、C相上，相

33、上，由相量图由相量图4-15可知，公共线上的电流反应的正是未接互感器的那一相的电流。可知，公共线上的电流反应的正是未接互感器的那一相的电流。2）应用）应用 在中性点不接地的三相三线制系统中，用于测量三相电流、电能及在中性点不接地的三相三线制系统中，用于测量三相电流、电能及作过电流继电保护之用作过电流继电保护之用称称“两相两继电器式结线两相两继电器式结线”。（3）两相电流差式结线）两相电流差式结线 如图如图4-14c所示所示1）说明）说明 又叫两相一继电器式又叫两相一继电器式结线，流过电流继电器线圈的结线，流过电流继电器线圈的电流为，由相量图电流为，由相量图4-16可知可知其量值是相电流的其量值

34、是相电流的1.732倍。倍。2）应用）应用 适用于中性点不接地适用于中性点不接地的三相三线制系统中，作过电的三相三线制系统中，作过电流继电保护之用。流继电保护之用。三相星形结线三相星形结线 如图所示如图所示1）说明）说明 这种结线中的这种结线中的三个电流线圈正好反三个电流线圈正好反映了各相电流，映了各相电流，2）应用）应用 被广泛用于三被广泛用于三相负荷不平衡的三相相负荷不平衡的三相四线制系统中，也用四线制系统中，也用在负荷可能不平衡的在负荷可能不平衡的三相三线制系统中作三相三线制系统中作三相电流、电能测量三相电流、电能测量及过电流继电保护之及过电流继电保护之用。用。3电流互感器类型和型号电流

35、互感器类型和型号（1）电流互感器的类型电流互感器的类型1）按一次电压分）按一次电压分 高压高压 低压低压2）按一次绕组匝数分）按一次绕组匝数分 单匝单匝(包括母线式、芯柱式、套包括母线式、芯柱式、套管式管式)多匝式多匝式(包括线圈式、线环式、串级式包括线圈式、线环式、串级式)。3）按用途分）按用途分 测量用测量用 保护用保护用4）按准确度级分）按准确度级分 测量用电流互感器有测量用电流互感器有0.1，0.2，0.5，1，3，5等级，等级，保护用电流互感器一般为保护用电流互感器一般为5P和和10P两级。两级。v5）按绝缘介质类型分）按绝缘介质类型分油浸式、环氧树脂浇注式、干式、油浸式、环氧树脂浇

36、注式、干式、SF6气体绝缘等；气体绝缘等；v6）按铁心分）按铁心分同一铁心和分开（两个）铁心两种。同一铁心和分开（两个）铁心两种。v说明说明高压电流互感器通常有两个不同准确度级的铁心和二高压电流互感器通常有两个不同准确度级的铁心和二次绕组，分别接测量仪表和继电器。测量用的电流互感器铁次绕组，分别接测量仪表和继电器。测量用的电流互感器铁心在一次电路短路时易于饱和，以限制二次电流的增长倍数，心在一次电路短路时易于饱和，以限制二次电流的增长倍数，保护仪表。保护用的电流互感器铁心在一次电路短路时不应保护仪表。保护用的电流互感器铁心在一次电路短路时不应饱和，二次电流与一次电流成比例增长，以保证保护灵敏度

37、饱和，二次电流与一次电流成比例增长，以保证保护灵敏度的要求。的要求。LQZ-10型电流互感器的外形图（图型电流互感器的外形图（图4-17）户内线圈式环氧树脂浇注绝缘加户内线圈式环氧树脂浇注绝缘加强型电流互感器。强型电流互感器。LQZ-10用于用于10KV高压开关柜中，有两个铁心和两个二次绕组，分别为高压开关柜中，有两个铁心和两个二次绕组，分别为0.5级级和和3级，级，0.5级用于测量，级用于测量，3级用于继电保护。级用于继电保护。图图4-17 LQZ-10型电流互感型电流互感器器1一次接线端一次接线端 2一次绕一次绕组组 3二次接线端二次接线端 4铁心铁心 5二次绕组二次绕组 6警示牌警示牌L

38、MZJl-0.5型电流互感器的外形图型电流互感器的外形图 户内母线式环氧树脂浇注绝缘加大容量户内母线式环氧树脂浇注绝缘加大容量的电流互感器的电流互感器LMZJl-0.5用于低压配电屏和其他低压电路中，本身无一次绕组，穿过其铁心用于低压配电屏和其他低压电路中，本身无一次绕组，穿过其铁心的母线就是其一次绕组。的母线就是其一次绕组。图图4-18 LMZJ1-0.5型电流型电流互感器互感器1铭牌铭牌 2二次母线穿孔二次母线穿孔 3铁心铁心 4安装板安装板 5二次接线端二次接线端（2）电流互感器的型号及表示电流互感器的型号及表示注：注：结构形式的字母含义结构形式的字母含义R套管式套管式 Z支柱式支柱式

39、Q线圈式线圈式 F贯穿式（复匝）贯穿式（复匝）D贯穿式（单匝）贯穿式（单匝）M母线式母线式 K开合式开合式 V倒立式倒立式 A链式链式线圈外绝缘介质的字母含义线圈外绝缘介质的字母含义J变压器油不表示变压器油不表示 G空气（干式）空气（干式）C瓷（主绝缘）瓷（主绝缘）Q气体气体 Z浇浇注成型固体注成型固体 K绝缘壳绝缘壳 4电流互感器的使用注意事项电流互感器的使用注意事项 （1）电流互感器在工作时二次侧不得开路。）电流互感器在工作时二次侧不得开路。安装时，二次结线必须可靠、牢固，决不允许在二次回路安装时，二次结线必须可靠、牢固，决不允许在二次回路中接入开关或熔断器。中接入开关或熔断器。如果开路，

40、二次侧可能会感应出危险的高电压，危及人如果开路，二次侧可能会感应出危险的高电压，危及人身和设备安全。身和设备安全。互感器铁心会由于磁通剧增而过热，产生剩磁，导致互感器铁心会由于磁通剧增而过热，产生剩磁，导致互感器准确度的降低。互感器准确度的降低。（2）电流互感器二次侧有一端必须接地。）电流互感器二次侧有一端必须接地。为了防止一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧高电压窜为了防止一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧高电压窜人二次侧，危及设备和人身安全。人二次侧，危及设备和人身安全。v（3）电流互感器在结线时，要注意其端子的极性。）电流互感器在结线时，要注意其端子的极性。v电流互感器的一、二次侧绕组端子分别

41、用电流互感器的一、二次侧绕组端子分别用P1、P2和和S1、S2表示，对应的表示，对应的P1和和S1，P2和和S2为为“同名端同名端”，又称，又称“同同极性端极性端”。（因其在同一瞬间，同名端同为高电平或低电平）。（因其在同一瞬间，同名端同为高电平或低电平）。v安装时候一定要注意端子的极性。如果接错端子，二次侧的安装时候一定要注意端子的极性。如果接错端子，二次侧的仪表和继电器流过的电流不是要求的电流，甚至会导致事故仪表和继电器流过的电流不是要求的电流，甚至会导致事故的发生。的发生。三三 电压互感器电压互感器简称简称PT，文字符号，文字符号TV。是变换电压的设备。是变换电压的设备。1基本原理和结构

42、基本原理和结构 电压互感器的基本结构原理如图所示电压互感器的基本结构原理如图所示图图4-19 电压互感器的基本结构和接线电压互感器的基本结构和接线1铁心铁心 2一次绕组一次绕组 3二次绕组二次绕组（1）组成）组成 1)一次绕组一次绕组 2)二次绕组二次绕组 3)铁心铁心（2）结构特点）结构特点 1）一次绕组并联在主回路中，二次绕组并联二次回路中一次绕组并联在主回路中，二次绕组并联二次回路中的仪表、继电器等的电压线圈，由于这些二次绕组的电压线的仪表、继电器等的电压线圈，由于这些二次绕组的电压线圈阻抗很大，电压互感器工作时二次绕组接近于开路状态。圈阻抗很大，电压互感器工作时二次绕组接近于开路状态。

43、2）一次绕组匝数较多，二次绕组的匝数较少，相当于降一次绕组匝数较多，二次绕组的匝数较少，相当于降压变压器。压变压器。3）一次绕组的导线较细，二次绕组的导线较粗。一次绕组的导线较细，二次绕组的导线较粗。二次侧额定电压一般为二次侧额定电压一般为100V。式中，式中，U1N 电压互感器一次绕组额定电压电压互感器一次绕组额定电压;U2N 电压互感器二次绕组额定电压电压互感器二次绕组额定电压;N1 一次绕组的匝数一次绕组的匝数;N2 二次绕组的匝数二次绕组的匝数;变压比变压比Ku通常表示成如通常表示成如100.1kV的的形式。形式。注：电压互感器有单相和三相两类，在成套装置内，注：电压互感器有单相和三相

44、两类，在成套装置内，采用单相电压互感器较为常见。采用单相电压互感器较为常见。（3）电压互感器的变压比用）电压互感器的变压比用Ku表示：表示：v2.电压互感器的结线方案电压互感器的结线方案v电压互感器在三相电路中有如图电压互感器在三相电路中有如图4-20所示的四种常见的结线所示的四种常见的结线方案。方案。v（1）一个单相电压互感器的结线）一个单相电压互感器的结线v1）作用）作用供仪表和继电器接一个线电压供仪表和继电器接一个线电压v2）应用）应用适用于电压对称的三相线路，如用做备用线路的电适用于电压对称的三相线路，如用做备用线路的电压监视。压监视。v（2）两个单相电压互感器接成）两个单相电压互感器

45、接成VV形形v1）作用）作用供仪表和继电器接于各个线电压供仪表和继电器接于各个线电压v2）应用）应用适用于三相三线制系统。适用于三相三线制系统。（3）三个单相电压互感器接成）三个单相电压互感器接成Y0Y0形，形，作用作用 供电给要求线电压的仪表和继电器；在小接地电流系统供电给要求线电压的仪表和继电器；在小接地电流系统中，供电给接相电压的绝缘监视电压表，在这种结线方式中电中，供电给接相电压的绝缘监视电压表，在这种结线方式中电压表应按线电压选择。压表应按线电压选择。应用应用 常用于三相三线和三相四线制线路。常用于三相三线和三相四线制线路。(4)(4)三个单相三绕组电压互感器或一个三相五心柱式三绕组

46、电压互感器接三个单相三绕组电压互感器或一个三相五心柱式三绕组电压互感器接成成 Y Y0 0Y Y0 0/形，。形，。1）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五心柱式三绕组电三个单相三绕组电压互感器或一个三相五心柱式三绕组电压互感器结线方式的压互感器结线方式的作用：作用：接成接成Y0的二次绕组的二次绕组 供电给需线电压的仪表、继电器和绝缘供电给需线电压的仪表、继电器和绝缘监视用电压表；接成开口三角形的另一组二次绕组。监视用电压表；接成开口三角形的另一组二次绕组。开口三角形结线的二次绕组（辅助二次绕组）开口三角形结线的二次绕组（辅助二次绕组）接作绝缘监视接作绝缘监视用的电压继电器。当线路正常工作时，

47、开口三角两端的零序电用的电压继电器。当线路正常工作时，开口三角两端的零序电压接近于零；而当线路上发生单相接地故障时，开口三角两端压接近于零；而当线路上发生单相接地故障时，开口三角两端的零序电压接近的零序电压接近100V，使电压继电器，使电压继电器KV动作，发出故障信号。动作，发出故障信号。此辅助二次绕组又称此辅助二次绕组又称“剩余电压绕组剩余电压绕组”。2）应用）应用 用于三相三线制系统。用于三相三线制系统。图图 电压互感器的结线方电压互感器的结线方案案a）一个单相电压互感器）一个单相电压互感器 b)两个单相电压互感器两个单相电压互感器接成接成V/V c)三个单相电压互感器三个单相电压互感器接

48、成接成Y0/Y0形形d)三个单相三绕组电压三个单相三绕组电压互感器或一个三相五互感器或一个三相五心柱式三绕组电压互心柱式三绕组电压互感器接成感器接成 Y0/Y0/3电压互感器的类型和型号电压互感器的类型和型号（1）类型）类型按绝缘介质分按绝缘介质分 油浸式、干式（含环氧树脂浇注式）油浸式、干式（含环氧树脂浇注式）按使用场所分按使用场所分 户内式、户外式户内式、户外式按相数分按相数分 三相式、单相式三相式、单相式 按电压分按电压分 高压（高压（1KV以上）、低压（以上）、低压（0.5KV及以下）及以下）按绕组分按绕组分 三绕组、双绕组三绕组、双绕组6）按用途分）按用途分 测量用的其准确度要求较高

49、，规定为测量用的其准确度要求较高，规定为0.1、0.2、0.5、1、3；保护用的准确度较低，一般有；保护用的准确度较低，一般有3P级和级和6P级，其级，其中用于小接地系统电压互感器中用于小接地系统电压互感器(如三相五心柱式如三相五心柱式)的辅助二的辅助二次绕组准确度级规定为次绕组准确度级规定为6P级；级；按结构原理分按结构原理分 电容分压式、电磁感应式电容分压式、电磁感应式注：注：结构形式的字母含义结构形式的字母含义X带零序（剩余）电压绕组带零序（剩余）电压绕组 B三相带补偿绕三相带补偿绕组组 W五芯柱三绕组五芯柱三绕组8)其他类型其他类型 气体电压互感器、电流电压组合互感器等高压类型。气体电

50、压互感器、电流电压组合互感器等高压类型。（2）电压互感器型号的表示如下）电压互感器型号的表示如下（3）JDZJ-3、6、10型电压互感器的外形结构如图型电压互感器的外形结构如图4-21所示所示图图4-21 JDZJ10型型1一次接线端子一次接线端子 2高压绝缘套管高压绝缘套管 3一、二次绕组一、二次绕组 4铁心铁心 5二次接二次接线端线端特点特点 单相双绕组环氧树脂浇注单相双绕组环氧树脂浇注的户内型电压互感器，准确的户内型电压互感器，准确度级有度级有0.5、1、3级；级；应用应用 适用于适用于10KV及以下的线路及以下的线路中供测量电压、电能、功率中供测量电压、电能、功率和继电保护、自动装置用