互感器是一種變壓器,電力系統(tǒng)供測量儀器、儀表和繼電保護(hù)等電器采樣使用的重要設(shè)備。當(dāng)電網(wǎng)電壓和(或)電流超過一定量值時(shí),電能表和其他測量儀表及繼電保護(hù)裝置必須經(jīng)過互感器接入電網(wǎng),才能實(shí)現(xiàn)正常測量和保護(hù)電力設(shè)備的安全。

1.互感器的分類

(1)根據(jù)互感器的工作原理可分為:電磁式、電容式、光電式三種互感器。

電磁式互感器是利用電磁感應(yīng)原理制成的互感器;電容式互感器是利用電容分壓原理制成的電壓互感器,多用于110kV及以上的高壓電力系統(tǒng);光電式互感器是為了測量超高壓線路的電測量值而研制的,有的是根據(jù)鉛玻璃的法拉第效應(yīng)制成的激光電流互感器,也有根據(jù)波開爾效應(yīng)制成的激光電壓互感器。

(2)按照互感器的功能可分為:電流互感器(原簡稱為CT,現(xiàn)統(tǒng)稱為TA〈GB7159〉)和電壓互感器(原簡稱為PT,現(xiàn)統(tǒng)稱為TV〈GB7159〉)。

TA能將系統(tǒng)中的大電流變換為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)二次電流;TV能將高電壓變換為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)低電壓,供二次測量用。

(3)根據(jù)用途可分為計(jì)量用、測量用、保護(hù)用互感器。

(4)根據(jù)使用地點(diǎn)不同可分為戶內(nèi)、戶外、獨(dú)立式、套管式等。

(5)根據(jù)互感器的絕緣結(jié)構(gòu)可分為干式、固體澆注式和油浸式,以及氣體絕緣式互感器。

(6)根據(jù)測量對(duì)象可分為單相、三相等。

(7)根據(jù)二次繞組的不同可分為單繞組、雙繞組及多繞組互感器。

2.電流互感器

在電流互感器的銘牌上,標(biāo)有TA的型號(hào)、額定電流比、準(zhǔn)確度等級(jí)、額定容量(或額定負(fù)載)、額定電壓、極性標(biāo)志等。

(1)?型號(hào)：我國規(guī)定用漢語拼音字母組成互感器的型號(hào),不同的字母分別表示電流互感器的主要結(jié)構(gòu)型式、絕緣類別和用途。表6-2為國產(chǎn)電流互感器型號(hào)的含義。

例如:LFC-10型即為10kV多匝式瓷絕緣電流互感器。

(2)額定電流比:為了制造和使用的方便,電流互感器的一次電流和二次電流都有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,稱之為額定一次電流和額定二次電流。在額定電流下,電流互感器可以長期運(yùn)行而不至于因發(fā)熱而燒壞。當(dāng)負(fù)荷電流超過額定電流時(shí)稱過負(fù)荷,長期過負(fù)荷會(huì)燒壞互感器線圈,減少其絕緣壽命。額定電流比是指一次電流與二次電流之比,規(guī)定以不約分的分?jǐn)?shù)表示。

KI=I_1n/I_2n

式中I_1n?一額定一次電流;I_2n 一額定二次電流。例如:KI=200/5A

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(3)準(zhǔn)確度級(jí)別:測量用電流互感器的準(zhǔn)確度,以其在額定電流下所規(guī)定的最大允許電流誤差的百分?jǐn)?shù)表示。

測量用電流互感器的準(zhǔn)確度級(jí)別一般有:0.1、0.2、0.1、1、3、5級(jí),寬量限的S級(jí)的電流互感器的準(zhǔn)確度級(jí)別有0.2S和0.5S級(jí)。

(4)額定容量:在額定二次電流(I_2n)及接有額定負(fù)荷(Z_2n)的條件下,互感器供給二次回路的視在功率(S_2n)。即

S_2n = I²_2n Z_2n

常用電流互感器的I_2n =5A。因此, S_2n = 5²Z_2n=25 Z_2n。這就是說額定容量與額定二次阻抗成正比,故額定容量也可以用額定負(fù)載阻抗表示。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)于I²_2n?=5A的電流互感器,額定容量有2.5,5,10,15,20,25,30,40,50,60,80,100VA。電流互感器在使用中,其二次連接導(dǎo)線及儀表電流線圈的總阻抗,不超過銘牌上規(guī)定的額定容量(伏安數(shù)或歐姆值)時(shí),才能保證它的準(zhǔn)確度。

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(5)額定電壓:指一次繞組長期對(duì)二次繞組和地能夠承受的最大電壓(有效值),表明電流互感器一次繞組的絕緣強(qiáng)度。按照規(guī)定,電流互感器的額定電壓有0.5,3,6,10,35,110,220,330,500kV等幾種電壓等級(jí)。

(6)極性標(biāo)志:為了確保正確接線,電流互感器一次及二次繞組的出線端都有極性標(biāo)志。按規(guī)定,一次繞組首端標(biāo)為L1,未端標(biāo)為L2,當(dāng)一次繞組有抽頭時(shí),應(yīng)依次標(biāo)為,Ll、L2、L3…。二次繞組首端為K1,末端為K2,當(dāng)二次繞組中間有抽頭時(shí),依次標(biāo)為K1、K2、K3…。對(duì)于具有幾個(gè)二次繞組的電流互感器,應(yīng)分別標(biāo)為1K1、1K2、2K1、2K2…。L1、K1或L2、K2稱同極性端(舊稱同名端)。如從電流互感器的同極性端來看,一次和二次電流的方向相反,這樣的極性關(guān)系稱減極性,反之稱加極性。電流互感器互感器一般都按減極性表示,如圖所示。

3.電壓互感器

按工作原理的不同,電壓互感器可分為電磁式電壓互感器和電容分壓式電壓互感器。常用的TV是利用電磁感應(yīng)原理制作的,其結(jié)構(gòu)類似一臺(tái)高電壓小容量的變壓器。

TV的銘牌上,標(biāo)注有型號(hào)、額定電壓比、準(zhǔn)確級(jí)次、額定容量、額定電壓等。

(1)型號(hào)及其含義:我國采用漢語拼音字母組成TV的型號(hào),表示其主要結(jié)構(gòu)型式、絕緣類別和用途,如表6-3所示。

表6-3國產(chǎn)電壓互感器型號(hào)含義

(2)額定電壓及額定電壓比:額定電壓是作為TV性能基準(zhǔn)的一次繞組和二次繞組的電壓值。我國規(guī)定的額定一次電壓有0.38、6、10、35、110、220、330、500kV等;接于三相系統(tǒng)線與地之間的TV額定一次電壓為上述額定電壓的1/√3倍。

二次額定電壓是指三相TV和供三相系統(tǒng)線間用的單相TV二次繞組長期工作電壓,規(guī)定為100V;供三相系統(tǒng)線與地之間用的單相TV,其二次額定電壓規(guī)定為100/√3。

額定電壓比是額定的一次電壓與額定的二次電壓之比。

(3)準(zhǔn)確度級(jí)次,即規(guī)定的TV的允許誤差等級(jí)。在規(guī)定的使用條件下TV的誤差應(yīng)在規(guī)定的限度以下，我國常用的TV的準(zhǔn)確度級(jí)次有0.1、0.2、0.5、1和3級(jí)。

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(4)額定容量:TV的額定容量也稱額定負(fù)荷,是和準(zhǔn)確度級(jí)次對(duì)應(yīng)的容量,即以額定二次電壓為基準(zhǔn)時(shí)規(guī)定二次回路允許接入的負(fù)荷,通常以視在功率VA值表示。

在TV中,誤差限與二次負(fù)荷有關(guān),二次負(fù)荷愈大,則誤差愈大。因此,一般按各種準(zhǔn)確度級(jí)次給出不同的額定容量,同時(shí)還根據(jù)TV長期工作允許的發(fā)熱條件,給出TV的最大容量,即在任何使用條件下,TV都不應(yīng)該超過額定容量,更不允許超過最大容量。

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