电压和电流互感器原理及结构.doc

电压互感器:工作原理：其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很 小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线 圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损 毁时，副边岀现对地髙电位而造成人身和设备事故。测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如 电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。实 验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。供保护 接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。三相的第三线圈 接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。正常运行时，电力系统的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和 为零。一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会岀现零序 电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。a固体绝缘电压互感器b油纸绝缘电压互感器C.SF6气体绝缘电压互感器固体绝缘电压互感器以目前常用的环氧浇注绝缘电压互感器最具冇代表性，这种结构和材料的互感器，由于绝缘结 构和材料的限制，一般只用于35kV及以下的电压等级。上图中两个尖尖一个接电压，一个接地，就形成了一次绕组，类似变压器，再有 二次绕组接出来即可以。对于三个单相的电压互感器来说，每一相一端都接地, 就形成了三相星型连接方式，这个接地就是PT的一次接地，即工作接地，主要 作用是将中性点电位统一拉到地电位。使对地相对电压能准确统一的测量。 二次绕组必须接地，是安全接地，即：为防止髙低电压绕组间绝缘击穿造成设备 和人身事故，二次侧必须搂地。电磁式电压互感器35kV屯磁式們0畑电磁式220kV电磁式图1 CVT典型纯构总理图(7)<9) (I I)(12)(8)电容式电压互感器(1)电容分压器(2)电磁单元高压电容中压电容(5)中间变压器补偿电抗器(7)阻尼器(8)电容分压器低压端对地保护间隙(9)阻尼器连接线(10)次接线鹅(11)二次输出(12)接地端(13)绝缘油(14)电容分压黑套管(15)电磁单元箱体(16)端子箱(仃)外垃式金属膨胀器图2 CVT典型电气连接原理图为了获得理想的电压源，在网络中串入非线性补偿电感线圈L；为抗干扰，减少 互感器开口三角形绕组的不平衡电压，提高零序保护装置的灵敏度，增设一个髙 频阻断线圈L',为了抑制谐振的产生，常在互感器二次侧接入D阻尼器。3 = cTTc； = K5式中 K分斥比，11 KCX/ (Ct + C2)o某电厂PT接线图:绝缘隔板一“ 触头盒” 绝缘尹 高压熔断器端子盒470470-OO I 1f ! OO '15101510铜排电压互感器一小车”()"Hl 'jj打 - -: «. ：940"帀-4儿|1070IIDdD.1从图中可以看出在高压侧接有髙压熔断器即为保险，具有反时限电流保护的特性, 即当通过的电流很大时，它会快速熔断，当电流较小时，不熔断。熔断器是用来 保护电压互感器的，当电压互感器出现故障时，电流会增大，当故障电流大到一 定程度时，熔断器就会因过流而熔断，从而使电路断路，电压互感器与系统隔离， 从而保护了电压互感器，也保护了系统，防止发生更大的事故。上图中，铜排直接接IPB,发电机的出口母线。由于PT直接接到发电机出口母 线上，当PT无论是一次侧还是二次侧绝缘击穿或者PT出问题，会直接引起导致 母线故障，从而引起定子接地保护动作等。电流互感器普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及 构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数 (N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流通过一次绕组时，产生的交变 磁通感应产生按比例减小的二次电流；二次绕组的匝数(NJ较多，与仪表、继电 器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，见下图。由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,电流互感器额定电 流比： 专兀 电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状 态，相当于一个短路运行的变压器。穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流（负荷电流）导线由L1至 L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形（或其他形状）铁心起一次绕组作用。二次绕组 直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷 串联形成闭合回路，见下图。由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心 中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额 h定电流比：w o式中II：穿心一匝时一次额定电流；g穿心匝数。导体某电厂电流互感器结构示意图CT部绕组绝缘出现问题图片拆开图