12.20 互感器的选择

互感器是电流互感器和电压互感器的合称,它是测量仪表、继电保护等二次设备获取一次回路信息的传感器。

互感器将一次侧电路的大电流、高电压变成小电流和低电压,以便二次侧测量仪表和继电保护隔离高压电路以小型化、标准化。

互感器主要是电磁式的,本质是一种特殊的变压器,其工作原理和结构与变压器基本相同,一次侧接在电路中,二次侧接测量仪表和继电保护。

非电磁型的新型互感器,如电子型、光电型的,现在也越来越多


互感器的选择


互感器的选择


互感器的选择

电磁式电流互感器

由一次绕组、铁芯和二次绕组组成。

特点有:

1、一次绕组匝数少而粗,二次绕组匝数多而且细。

2、一次绕组串在一次电路中,二次绕组与仪表、继电器电流线圈串联,由于电流线圈阻抗很小,二次回路接近短路。

3、互感器等值总阻抗在一次回路中所占比重极小,其一次回路电流的大小取决于其负荷电流的大小,与二次绕组无关,可以看作恒流源。


互感器的选择

2、电流互感器误差准确级

根据测量误差的大小,电流互感器可以分为不同的准确等级。 准确级是指在规定的二次负荷变化范围内,一次电流为额定值最大电流误差。

准确级设为0.1、0.2、0.5、1、3、5六个级别 (数值越小越精确),

(二)常用电流互感器的类型

按一次绕组匝数分:单匝式、多匝式

按用途分为:计量用和保护用

按绝缘介质分:油浸式、环氧树脂式、干式、SF6气体绝缘式

注意、:电流互感器均为单相式

(三)电流互感器的选择

1、额定电压应大于或者等于电网额定电压

2、额定电流应大于或者等于一次回路最大长时负荷电流

3、电流互感器的准确级应不小于二次侧所接仪表的准确级

4、电流互感器的额定容量应不小于所接二次设备的容量

由于互感器的二次电流已标准化(5A或者1A),故二次容 量仅取决于二次负荷电阻

5、动稳定性校验

电流互感器的动稳定性包括内部和外部2个部分。内部动稳定性是考虑故障电流通过自身绕组产生的电动力。外部动稳定性是异相电流产生的电动力。

内部稳定性用动稳定倍数Kes表示,即


互感器的选择


互感器的选择

6、热稳定性校验

电流互感器的热稳定性可以用Kts表示,一般是1s时间内的热稳定电流Its与其额定电流IN2之比值,即


互感器的选择

7、10%误差校验

保护型的电流互感器,为保证继电器保护可靠动作,允许其误差不超过10%。

(四)电流互感器运行中应注意事项

1、电流互感器在接线时,应注意接线端子的极性

2、电流互感器的二次绕组及外壳均接地

3、电流互感器二次回路不准开路或者接熔断器

4、电流互感器的额定容量应不小于所接二次设备的容量

二、电磁式电压互感器

电压互感器一次绕组是并联在高压电路上,二次绕组与仪表和继电器的电压线圈相联。

特点有:

1、一次绕组并联在电路中,其匝数很大,阻抗很大,对被测电路没有影响。

2、二次绕组并联的仪表和继电器的电压线圈具有很大的阻抗,在正常运行时,电压互感器接近于空载运行。

3、一次回路电压大小与互感器二次负荷无关,对二次系统相当于恒压源。


互感器的选择


互感器的选择


互感器的选择

(一)电压互感器误差和准确级

电压互感器的误差分为:电压误差和角误差。

主要的标准准确级:0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 3.0

(二)电压互感器的类型及接线

按相数分:单相、三相三芯柱、三相五芯柱

按绕组分:双绕组、三绕组

按绝缘方式分:干式、油浸式和充气式

按安装地方分:户内式、户外式

接线方式:

(a)单相电压互感器


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(b)V形接线


互感器的选择

如图所示是V形接线,2个单相电压互感器接成V形,这种接线方式常用于中性点不接地系统中,可测量三相的线电压,也可接电能表或者功率表。

(c)Yynd接线


互感器的选择

如图所示是三相三绕组五柱式电压互感器,用于10kV以下系统, 相电压、线电压以及接电能表和功率表。开口的三角形绕组可以用来测量零序电压值、监测电网的绝缘。

一二次绕组都接地,是为了防止一、二次绕组绝缘被击穿后,伤害人和设备的,一般35kV以下电路,电压互感器都接有熔断器。

(三)电压互感器的选择

电压互感器的选择原则如下:

1、电压互感器一次额定电压不小于电网的额定电压

2、电压互感器二次额定电压按照表4-6进行选择

3、电压互感器的准确值不小于所接仪表的准确值

4、电压互感器的额定容量不小于二次侧负荷的容量


互感器的选择

(四)电压互感器运行中应注意事项

1、电压互感器在接线时,应注意接线端子的极性同名端

2、电压互感器在运行时,二次侧不能短路

3、电压互感器二次绕组的一端及外壳应接地


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