互感器的讲解课件.ppt
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1、LOGO电容式电压互感器电容式电压互感器电流互感器电流互感器培训课件培训课件2012年1Company Logo一、互感器原理接线图一、互感器原理接线图2二、电压互感器:二、电压互感器:(1 1)互感器将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低)互感器将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流,通常电压互感器额定二次电压为电压和小电流,通常电压互感器额定二次电压为100V100V、电流互、电流互感器额定二次电流为感器额定二次电流为5A5A或或1A1A。这样,使二次仪表和保护继电器。这样,使二次仪表和保护继电器等设备与高压装置坐在电气方面能很好地隔离开,以保证人身等设备与高压
2、装置坐在电气方面能很好地隔离开,以保证人身和设备安全,并且使二次仪表和继电器标准化、小型化。当一和设备安全,并且使二次仪表和继电器标准化、小型化。当一次电路中发生短路时,可以使二次侧仪表的电流线圈免受过大次电路中发生短路时,可以使二次侧仪表的电流线圈免受过大电流的冲击。电流的冲击。(2 2)所有二次设备可以采用低电压,小电流的控制电缆连接,使)所有二次设备可以采用低电压,小电流的控制电缆连接,使得二次回路简单、安装方便,便于集中管理,易于实现远方控得二次回路简单、安装方便,便于集中管理,易于实现远方控制与测量。制与测量。(3 3)二次回路的接线可以与一次回路接线采用不同的形式。)二次回路的接线
3、可以与一次回路接线采用不同的形式。(4 4)为了保证人身与设备的安全,互感器的二次侧必须有一点接)为了保证人身与设备的安全,互感器的二次侧必须有一点接地,以免在互感器的一二次绕组之间的绝缘损坏时二次设备上地,以免在互感器的一二次绕组之间的绝缘损坏时二次设备上出现危险的高电压。出现危险的高电压。3Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:1、原理、原理 电磁式电压互感器的工作原理和结构,与电力变压器相似,一电磁式电压互感器的工作原理和结构,与电力变压器相似,一次匝数多次匝数多,二次匝数少只有几匝二次匝数少只有几匝,容量小,通常只有几十伏安或容量小,通常只有几十伏安或几百伏安。几百伏
4、安。电压互感器的一次侧绕组和二次侧绕组的额定电压比,称为电电压互感器的一次侧绕组和二次侧绕组的额定电压比,称为电压互感器的额定变压比,用压互感器的额定变压比,用KNV表示,并近似等于匝数之比,表示,并近似等于匝数之比,即即 KNV4Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:电容式电压互感器:由主电容电容式电压互感器:由主电容C1C1和分压电容和分压电容C2C2串联而成,当串联而成,当电力系统的相对地电压为电力系统的相对地电压为U1U1时,分压电容时,分压电容C2C2上的电压上的电压UC2UC2为:为:UC2UC2 KU1KU1 式中式中 k k分压比。分压比。当改变电容当改变电容
5、C1C1和和C2C2的比值时,便可得到不同的变比,由电容的比值时,便可得到不同的变比,由电容C2C2的端电压的端电压UC2UC2可间接测量出系统相对地电压。可间接测量出系统相对地电压。5Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:电容式电压互感器原理接线图 1主电容 2分压电容 3保护间隙 4中压变压器 5补偿电抗器6Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:2 2、特点特点(1 1)电压互感器一次侧的电压)电压互感器一次侧的电压U1U1,既电网额定电压,不受互感器,既电网额定电压,不受互感器二次侧负荷的影响,并且大多数情况下,其负荷是恒定的。二次侧负荷的影响,并且大
6、多数情况下,其负荷是恒定的。(2 2)互感器二次侧负荷主要是仪表、继电器等的电压线圈,其阻)互感器二次侧负荷主要是仪表、继电器等的电压线圈,其阻抗很大,通过的电流很小,所以电压互感器在接近于空载状态抗很大,通过的电流很小,所以电压互感器在接近于空载状态下工作。下工作。(3 3)电压互感器在运行中,二次侧不能短路。因为电压互感器在)电压互感器在运行中,二次侧不能短路。因为电压互感器在正常工作时二次电压有正常工作时二次电压有100V100V,短路后在二次电路中会产生很大,短路后在二次电路中会产生很大的短路电流,使电压互感器的线圈烧毁。的短路电流,使电压互感器的线圈烧毁。7Company Logo二
7、、电压互感器:二、电压互感器:3 3、结构、结构 常用的电压互感器有三相五柱式、三相三柱式和电容式互感器常用的电压互感器有三相五柱式、三相三柱式和电容式互感器三种。三相五柱式电压互感器是由五柱式铁芯、一次绕组、二次三种。三相五柱式电压互感器是由五柱式铁芯、一次绕组、二次绕组组成绕组组成 。(1 1)五柱式铁芯铁芯左右两个边柱为零序磁通提供通路。)五柱式铁芯铁芯左右两个边柱为零序磁通提供通路。(2 2)一次绕组)一次绕组 一次绕组分别绕于铁芯中部的三个芯柱上,连接成一次绕组分别绕于铁芯中部的三个芯柱上,连接成星形接线,其引出端星形接线,其引出端U1U1、V1V1、W1W1并接于一次回路中,中性点
8、并接于一次回路中,中性点N1N1直直接接地。接接地。(3 3)二次绕组)二次绕组 二次绕组分为主二次绕组和辅助二次绕组。其中主二次绕组分为主二次绕组和辅助二次绕组。其中主二次绕组分别绕于铁芯中部的三个芯柱上,连接成星形接线,其二次绕组分别绕于铁芯中部的三个芯柱上,连接成星形接线,其引出端引出端U2U2、V2V2、W2W2向二次回路负载提供三相电压。中性点是否接向二次回路负载提供三相电压。中性点是否接地,根据二次回路的要求而定。一般在地,根据二次回路的要求而定。一般在110KV110KV及以上电压等级的中及以上电压等级的中性点直接接地的电力系统中,性点直接接地的电力系统中,N2N2直接接地。辅助
9、二次绕组分别绕直接接地。辅助二次绕组分别绕于铁芯中部的三个芯柱上,连接成开口三角形接线,形成零序电于铁芯中部的三个芯柱上,连接成开口三角形接线,形成零序电压滤过器。压滤过器。8Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:三相三柱式电压互感器是由三柱铁芯和一、二次绕组组成。三相三柱式电压互感器是由三柱铁芯和一、二次绕组组成。一次绕组分别绕于铁芯的三个芯柱上,连接成星形接线,其引一次绕组分别绕于铁芯的三个芯柱上,连接成星形接线,其引出端出端U1U1、V1V1、W1W1并接于一次回路中。中性点并接于一次回路中。中性点N1N1直接接地,否则,直接接地,否则,当一次系统发生单相接地时,由于出
10、现零序电流,致使互感器当一次系统发生单相接地时,由于出现零序电流,致使互感器过热,甚至烧坏。二次绕组也分别绕于三个芯柱上,连接成星过热,甚至烧坏。二次绕组也分别绕于三个芯柱上,连接成星形接线,其引出端形接线,其引出端U2U2、V2V2、W2W2向二次回路负载提供三相电压,向二次回路负载提供三相电压,中性点中性点N2N2是否接地,根据二次回路的要求而定。是否接地,根据二次回路的要求而定。三相三柱式电压互感器主要应用在三相三柱式电压互感器主要应用在35KV35KV及以下电压等级的中及以下电压等级的中性点非直接接地的电力系统中。性点非直接接地的电力系统中。9Company Logo二、电压互感器:二
11、、电压互感器:电容式电压互感器为单相单柱式结构,它由电容分压器和电电容式电压互感器为单相单柱式结构,它由电容分压器和电磁单元两部分组成。磁单元两部分组成。(1 1)电磁单元:包括中间变压器、谐振电抗器以及抑制铁磁谐振)电磁单元:包括中间变压器、谐振电抗器以及抑制铁磁谐振的阻尼负荷。谐振电抗器的电抗值与电容分压器的等值电容在的阻尼负荷。谐振电抗器的电抗值与电容分压器的等值电容在额定频率下的容抗相等,以便在不同的二次负荷下使一次电压额定频率下的容抗相等,以便在不同的二次负荷下使一次电压和二次电压之间能获得正确的相位和变比。和二次电压之间能获得正确的相位和变比。(2 2)电容器组)电容器组 电容器由
12、电容器由1 1到到3 3节套管式耦合电容器及电容分压器垂叠而成。节套管式耦合电容器及电容分压器垂叠而成。每节耦合电容器或电容分压器单元装有数十只串联而成的膜纸每节耦合电容器或电容分压器单元装有数十只串联而成的膜纸复合介质组成的电容元件,并充以十二烷基苯绝缘油密封,高复合介质组成的电容元件,并充以十二烷基苯绝缘油密封,高压电容压电容C1C1的全部电容元件和中压电容的全部电容元件和中压电容C2C2被装在被装在1-31-3节瓷套内,由节瓷套内,由于它们保持相同的温度,所以由温度引起的分压比的变化可以于它们保持相同的温度,所以由温度引起的分压比的变化可以被忽略。被忽略。10Company Logo二、
13、电压互感器:二、电压互感器:CVTCVT典型结构和电气连接原理图典型结构和电气连接原理图1 1电容分压器电容分压器 2 2电磁单元电磁单元 3 3高压电容高压电容C1 4C1 4中压电容中压电容C2 5C2 5中间变压中间变压器器 6 6谐振电抗器谐振电抗器7 7阻尼器阻尼器 8 8电容分压器低压端对地保护间隙电容分压器低压端对地保护间隙 9 9阻尼连阻尼连接片接片 1010一次侧接线端子一次侧接线端子1111二次绕组输出端子二次绕组输出端子 1212接地端接地端 1313绝缘油绝缘油 1414瓷套管瓷套管 1515油箱油箱1616端子箱端子箱1717外置式金属膨胀器外置式金属膨胀器11Com
14、pany Logo二、电压互感器:二、电压互感器:4 4、技术参数:、技术参数:(1 1)误差:)误差:1 1)变比误差:二次测量值与一次电压的差值,再与一次电压之)变比误差:二次测量值与一次电压的差值,再与一次电压之比的百分数。比的百分数。2 2)相位角误差:二次电压相量旋转)相位角误差:二次电压相量旋转180180后与一次电压的夹角。后与一次电压的夹角。(3 3)准确等级:即指变比误差的百分数)准确等级:即指变比误差的百分数(4 4)极性:减极性标注)极性:减极性标注12Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:5 5、接线、接线1.1.电压互感器的极性电压互感器的极性 电压
15、互感器的极性端采用减极性法标注。电压互感器一、二电压互感器的极性端采用减极性法标注。电压互感器一、二次绕组的极性决定于绕组的绕向,而一、二次绕组电压的相位次绕组的极性决定于绕组的绕向,而一、二次绕组电压的相位决定于绕组的绕向和对绕组始末端的标注方法,我国按一、二决定于绕组的绕向和对绕组始末端的标注方法,我国按一、二次电压相位相同的方法标注极性端,这种标注方法称为减极性次电压相位相同的方法标注极性端,这种标注方法称为减极性标注法。标注法。13Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:电压互感器的极性标注(a)极性与电压 (b)极性与电流 (c)相量图14Company Logo二、
16、电压互感器:二、电压互感器:三相五柱式电压互感器极性(a)极性标注 (b)Y,yo电压相量图 (c)Y,d1电压相量图15Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:6 6、接线方式、接线方式 电压互感器的接线方式根据二次负载的需要而定。电压互感器的接线方式根据二次负载的需要而定。电压互感器在三相系统中要测量的电压有:线电压、相电压、相电压互感器在三相系统中要测量的电压有:线电压、相电压、相对地电压和单相接地是出现的零序电压。为了测量这些电压,对地电压和单相接地是出现的零序电压。为了测量这些电压,电压互感器有不同的接线方式,发电厂中应用较广泛的几种接电压互感器有不同的接线方式,发电
17、厂中应用较广泛的几种接线如图所示。线如图所示。16Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:电压互感器的接线方式(a)一台单相电压互感器接线 (b)V-V接线 (c)Y-Y0接线(d)三相五柱式电压互感器接线 (e)三台单相三绕组电压互感器接线17Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:6 6、运行、运行(1 1)使用注意事项)使用注意事项1 1)接地端必须可靠接地;当不用载波设备时,电容分压器低压端必)接地端必须可靠接地;当不用载波设备时,电容分压器低压端必须可靠接地;须可靠接地;2 2)互感器运行时严禁将二次侧短路;)互感器运行时严禁将二次侧短路;3 3)严禁
18、从互感器二次侧进行励磁试验;)严禁从互感器二次侧进行励磁试验;4 4)当两台互感器并接于同一相上时,其二次电路也必须并联使用;)当两台互感器并接于同一相上时,其二次电路也必须并联使用;5 5)如果互感器二次侧接有辅助变压器,那么辅助变压器的额定磁通)如果互感器二次侧接有辅助变压器,那么辅助变压器的额定磁通密度必须小于密度必须小于0.6T0.6T;6 6)当互感器须进行大于)当互感器须进行大于1.5UN1.5UN(中性点非有效接地)的耐压试验时,(中性点非有效接地)的耐压试验时,其端子箱内的阻尼器连接片必须脱开,试验结束后阻尼连接片复其端子箱内的阻尼器连接片必须脱开,试验结束后阻尼连接片复位并紧
19、固;位并紧固;7 7)严禁松开电磁单元、电容分压器上的密封用紧固螺栓,以免产生)严禁松开电磁单元、电容分压器上的密封用紧固螺栓,以免产生漏油现象及破坏真空度。漏油现象及破坏真空度。18Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:(2 2)正常运行)正常运行1 1)允许运行方式:可在额定容量、额定条件下长期运行。)允许运行方式:可在额定容量、额定条件下长期运行。2 2)运行中的巡视检查;)运行中的巡视检查;a.a.绝缘子表面应清洁、无裂纹、无缺损及放电现象;绝缘子表面应清洁、无裂纹、无缺损及放电现象;b.b.油面应正常,无渗漏;油面应正常,无渗漏;c.c.一二次回路接线应牢固,各接头
20、无松动;一二次回路接线应牢固,各接头无松动;d.d.内部声音正常,无放电及剧烈振动声。内部声音正常,无放电及剧烈振动声。19Company Logo二、电压互感器:二、电压互感器:7 7、异常运行及事故处理、异常运行及事故处理(1 1)互感器二次回路断线或短路)互感器二次回路断线或短路1 1)现象:)现象:a.a.警铃响,警铃响,“电压回路断线电压回路断线”光字牌亮;光字牌亮;b.b.电压、周波、有功功率、无功功率等表计指示异常。电压、周波、有功功率、无功功率等表计指示异常。2 2)原因)原因a.a.互感器二次熔断器或隔离开关辅助触点接触不良;互感器二次熔断器或隔离开关辅助触点接触不良;b.b
21、.回路中接头松动或脱落;回路中接头松动或脱落;c.c.电压切换开关接触不良。电压切换开关接触不良。3 3)处理)处理a.a.将互感器所带的保护及自动装置退出运行,以防误动作,如高闭距离、将互感器所带的保护及自动装置退出运行,以防误动作,如高闭距离、母差、距离、低电压、备自投等;母差、距离、低电压、备自投等;b.b.根据电流表及其他表计的指示,对设备进行监视;根据电流表及其他表计的指示,对设备进行监视;c.c.分析原因,尽快查找、处理;分析原因,尽快查找、处理;d.d.故障消除后,尽快投入已退出的保护及自动装置。故障消除后,尽快投入已退出的保护及自动装置。20Company Logo二、电压互感
22、器:二、电压互感器:(2 2)发生下列故障时应立即停电:)发生下列故障时应立即停电:1 1)高压侧熔断器连续熔断;)高压侧熔断器连续熔断;2 2)互感受器温度过高(顶层油温不超过)互感受器温度过高(顶层油温不超过5555););3 3)互感器内部有放电声或其他噪声;)互感器内部有放电声或其他噪声;4 4)互感器有严重泄漏,看不见油位;)互感器有严重泄漏,看不见油位;5 5)互感器产生臭味、冒烟或着火;)互感器产生臭味、冒烟或着火;21Company Logo三、电流互感器:三、电流互感器:1 1、原理、原理 电流互感器的工作原理与普通变压器相似,是按电磁感应原电流互感器的工作原理与普通变压器相
23、似,是按电磁感应原理工作的。当一次侧绕组流过电流时,铁芯中产生交变磁通,理工作的。当一次侧绕组流过电流时,铁芯中产生交变磁通,此交变磁通在二次侧闭合回路中感应出电势和电流。此交变磁通在二次侧闭合回路中感应出电势和电流。电流互感器一次侧额定电流电流互感器一次侧额定电流IN1IN1与二次侧额定电流与二次侧额定电流IN2IN2之比,称为之比,称为变流比,用变流比,用KNIKNI表示,其值为:表示,其值为:KNIKNI 式中式中 IN1IN1电流互感器一次额定电流;电流互感器一次额定电流;IN2IN2电流互感器二次额定电流;电流互感器二次额定电流;N1N1、N2N2电流互感器一、二次绕组的匝数。电流互
24、感器一、二次绕组的匝数。22Company Logo三、电流互感器:三、电流互感器:2 2、特点特点(1 1)电流互感器的一次线圈匝数很少,并且串联在被测电路中,)电流互感器的一次线圈匝数很少,并且串联在被测电路中,因此,一次线圈的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与因此,一次线圈的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与二次电流无关。二次电流无关。(2 2)电流互感器二次线圈中所串接的测量仪表、继电保护的电流)电流互感器二次线圈中所串接的测量仪表、继电保护的电流线圈阻抗(即二次负荷阻抗)很小,所以正常运行中,电流互线圈阻抗(即二次负荷阻抗)很小,所以正常运行中,电流互感器在接近于短路状态下工
25、作。感器在接近于短路状态下工作。(3 3)电流互感器在运行中,二次侧不能开路。)电流互感器在运行中,二次侧不能开路。23Company Logo三、电流互感器:三、电流互感器:电电流流互互感感器器在在正正常常工工作作中中,原原线线圈圈和和副副线线圈圈中中的的磁磁势势是是相相互互的的,即即I I0 0W W1 1=I I1 1W W1 1+I I2 2W W2 2,其其激激磁磁磁磁势势I I0 0W W1 1很很小小,因因此此,在在二二次次侧侧感感应应产产生生的的电电势势e e2 2也也很很小小,一一般般不不超超过过几几十十伏伏。但但是是,当当二二次次侧侧开开路路时时,因因I I2 2=0 0,
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