1、關(guān)于互感器基礎(chǔ)知識(shí)第1頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四 電流互感器基礎(chǔ)知識(shí)本次主要學(xué)習(xí)主要內(nèi)容：一、電流互感器作用二、常用結(jié)構(gòu)不同的電流互感器外形圖三、 電流互感器分類四、電流互感器的端子標(biāo)志五、電流互感器型號(hào)及含義六、電流互感器準(zhǔn)確級(jí)七、電流互感改變電流比的原理圖八、電流互感器的幾個(gè)有關(guān)問(wèn)題九、電流互感器的接線方式第2頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（一）電流互感器的作用電流互感器 電流互感器作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過(guò)一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來(lái)進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量等用途。 第3頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40

2、分，星期四 （二）單匝式電流互感器外形圖第4頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（二）復(fù)匝式電流互感器外形圖第5頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四 （二）鏈?zhǔn)诫娏骰ジ衅魍庑螆D第6頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（二）電容屏絕緣型電流互感器外形圖第7頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（二）倒立式電流互感器外形圖第8頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（二）正立式電流互感器外形圖油浸正立式電流互感器第9頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（三）電流互感器分類

3、1. 按用途分(1 )測(cè)量用電流互感器(或電流互感器的測(cè)量繞組)。在正常工作電流范圍內(nèi)，向測(cè)量、計(jì)量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息。(2)保護(hù)用電流互感器(或電流互感器的保護(hù)繞組)。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息。 2.按絕緣介質(zhì)分(1)干式電流互感器。由普通絕緣材料經(jīng)浸漆處理作為絕緣。(2 )澆注式電流互感器。用環(huán)氧樹(shù)脂或其他樹(shù)脂混合材料澆注成型的電流互感器。(3 )油浸式電流互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，一般為戶外型。目前我國(guó)在各種電壓等級(jí)均為常用。(4) 氣體絕緣電流互感器。主絕緣由SF6氣體構(gòu)成。第10頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（三

4、）電流互感器分類 3 按電流變換原理分(1) 電磁式電流互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器。(2) 光電式電流互感器。通過(guò)光電變換原理以實(shí)現(xiàn)電流變換的電流互感器，目前還在研制中。 4. 按安裝方式分(1 )貫穿式電流互感器。用來(lái)穿過(guò)屏板或墻壁的電流互感器。(2) 支柱式電流互感器。安裝在平面或支柱上，兼做一次電路導(dǎo)體支柱用的電流互感器。(3) 套管式電流互感器。沒(méi)有一次導(dǎo)體和一次絕緣，直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。(4) 母線式電流互感器。沒(méi)有一次導(dǎo)體但有一次絕緣，直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。第11頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（三

5、）電流互感器分類 5. 按一次繞組匝數(shù)分(1) 單匝式電流互感器。大電流互感器常用單匝式。(2) 多匝式電流互感器。中、小電流互感器常用多匝式。 6. 按二次繞組所在位置分(1) 正立式。二次繞組在產(chǎn)品下部，是國(guó)內(nèi)常用結(jié)構(gòu)型式。(2) 倒立式。二次繞組在產(chǎn)品頭部，是近年來(lái)比較新型的結(jié)構(gòu)型式。7. 按電流比變換分(1)單電流比電流互感器。即一、二次繞組匝數(shù)固定，電流比不能改變，只能實(shí)現(xiàn)一種電流比變換的互感器。 第12頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（三）電流互感器分類(2) 多電流比電流互感器。即一次繞組或二次繞組匝數(shù)可改變，電流比可以改變，可實(shí)現(xiàn)不同電流比變換。(3)

6、 多個(gè)鐵芯電流互感器。這種互感器有多個(gè)各自具有鐵芯的二次繞組，以滿足不同精度的測(cè)量和多種不同的繼電保護(hù)裝置的需要。為了滿足某些裝置的要求，其中某些二次繞組具有多個(gè)抽頭。 8. 按保護(hù)用電流互感器技術(shù)性能分(1) 穩(wěn)定特性型。保證電流在穩(wěn)態(tài)時(shí)的誤差，如P、PR、RX級(jí)等。(2) 暫態(tài)特性型。保證電流在暫態(tài)時(shí)的誤差，如IPX、TPY、TPZ、TPS級(jí)等。第13頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（三）電流互感器分類 9. 按使用條件分(1)戶內(nèi)型電流互感器。一般用于35kV及以下電壓等級(jí);(2)戶外型電流互感器。一般用于35kV及以上電壓等級(jí)。第14頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，

7、5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（四）電流互感器的端子標(biāo)志 電流互感器的端子標(biāo)志 電流互感器的端子標(biāo)志如圖所示。一次端子起端標(biāo)為PI，末端標(biāo)為P2 。串并聯(lián)端子標(biāo)為Cl、 C2。 例如圖(c)中一次繞組分為兩組，第一組的起、末端標(biāo)為Pl、C2.第二組的起、末端標(biāo)為C1, P2.當(dāng)C1端和C2端相連時(shí)，一次繞組的兩組串聯(lián)聯(lián)接；當(dāng)C1端與P1端相連，C2端與P2端相連時(shí).一次繞組的兩組并聯(lián)聯(lián)接，從而可得到一次電流相對(duì)關(guān)系為1:2的兩種電流比。當(dāng)二次繞組抽頭較多時(shí)。二次端子標(biāo)志依次為S1, S2, S3, S4,.如圖(b)所示。當(dāng)有多個(gè)二次繞組時(shí)，各二次繞組的出頭相應(yīng)標(biāo)志為:1S1, 1S2: 2

8、S1. 2S2; 3S1.3S2; 4S1, 4S2。如圖(d)所示。 第15頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（四）電流互感器的端子標(biāo)志端子標(biāo)志一經(jīng)標(biāo)定，就決定了電流互感器的極性。GB1208-1997規(guī)定，所有標(biāo)有P1、S1和C1的接線端子。在同一瞬間具有同一極性，也就是說(shuō)P1、 S1和C1是同名端按照這樣標(biāo)志的互感器的極性就是減極性的。電流互感器安裝時(shí)，應(yīng)注意極性（同名端），一次側(cè)的端子為L(zhǎng)1、L2（或P1、P2），一次側(cè)電流由L1流入，由L2流出。而二次側(cè)的端子為K1、K2（或S1、S2）即二次側(cè)的端子由K1流出，由K2流入。 第16頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5

9、月20日，20點(diǎn)40分，星期四（五）電流互感器型號(hào)電流互感器型號(hào)第一個(gè)字母：L-電流互感器第二個(gè)字母：A-穿墻式；Z-支柱式；M-母線式；D-單匝貫穿式V-結(jié)構(gòu)倒置式；J-零序接地檢測(cè)用；W-抗污穢；R-繞組裸露式第三個(gè)字母：Z-環(huán)氧樹(shù)脂澆注式；C-瓷絕緣；Q-氣體絕緣介質(zhì)W-與微機(jī)保護(hù)專用第四個(gè)數(shù)字：B-帶保護(hù)級(jí)；C-差動(dòng)保護(hù)；D-D級(jí)；Q-加強(qiáng)型；J-加強(qiáng)型ZG第五個(gè)數(shù)字：電壓等級(jí)序號(hào)例如：LDZB6-10QL表示：電流互感器D表示： 單匝式Z表示： 澆注式B表示： 帶保護(hù)級(jí)6表示： 設(shè)計(jì)序號(hào) 10表示： 額定電壓（kV） Q表示： 結(jié)構(gòu)代號(hào) 第17頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，2

10、0點(diǎn)40分，星期四（六）電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)1. 準(zhǔn) 確 級(jí) 電流互感器的準(zhǔn)確度以標(biāo)稱準(zhǔn)確級(jí)來(lái)表征，對(duì)應(yīng)于不同的準(zhǔn)確級(jí)有不同的誤差要求，測(cè)量用電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)有0.1, 0.2, 0.5, 1, 3, 5級(jí)，對(duì)特殊要求的還有0.2S和0.5S級(jí)。保護(hù)用電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)有5P和l0P級(jí)。 IEC標(biāo)準(zhǔn)IEC60044一1還規(guī)定了兩種特殊要求的保護(hù)用電流互感器，PR級(jí)和PX級(jí).PR級(jí)是一種限制剩磁系數(shù)的電流互感器。其準(zhǔn)確級(jí)標(biāo)稱是以該準(zhǔn)確級(jí)在額定準(zhǔn)確限值一次電流下的最大允許復(fù)合誤差百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，隨后加標(biāo)字母“PR”。例如：5PR和lOPR。它們的誤差限值分別與5P和10P相同。 PX級(jí)是一種

11、低漏抗電流互感器 。 暫態(tài)保護(hù)用電流互感器 GB16847-1997規(guī)定了四種暫態(tài)保護(hù)級(jí):TPS、 TPX、TPY和TPZ級(jí)。 例如：5P15是指互感器復(fù)合誤差為5%，準(zhǔn)確限值系數(shù)為15. 10P20是指互感器復(fù)合誤差為10%，準(zhǔn)確限值系數(shù)為20.第18頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（六）電流互感器精度等級(jí)定義精度等級(jí)定義 互感器的精度是制造時(shí)就規(guī)定好的。常用的精度是0.1級(jí)、0.5級(jí)、10P級(jí)。不同的負(fù)載使用不同的精度。計(jì)量要求準(zhǔn)確，使用0.1級(jí)。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，電流很大、考慮互感器線圈的磁飽和問(wèn)題，所以保護(hù)一般選擇10P級(jí)。測(cè)量選用0.5級(jí)。 5P10,5P20,

12、10P10,10P20 是電流互感器保護(hù)用繞組的準(zhǔn)確級(jí)標(biāo)示。以該準(zhǔn)確級(jí)在額定準(zhǔn)確限值一次電流下所規(guī)定的最大允許復(fù)合誤差百分?jǐn)?shù)標(biāo)稱，其后標(biāo)以字母“P”(表示保護(hù))。保護(hù)用電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)有：5P和10P。例如5P10后面的10是準(zhǔn)確限值系數(shù)，5P10表示當(dāng)一次電流是額定一次電流的10倍時(shí)，該繞組的復(fù)合誤差 5% 例如：0.5/10P15，0.5-測(cè)量級(jí)，10P15-保護(hù)級(jí)-額定電流的15倍時(shí)誤差10%。 （10P15表示15倍的額定電流下的誤差值為10%，如果超過(guò)15倍的額定電流下的誤差值將超過(guò)10%，使測(cè)量不準(zhǔn)確）。第19頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（七）電

13、流互感器改變電流比的原理圖一次繞組 (一)改變電流比 電流互感器在需要通過(guò)串、并聯(lián)換接以改變電流比的原理圖示(如下): 圖1:由兩個(gè)線段組成通過(guò)串、并聯(lián)換接可以實(shí)現(xiàn)兩種電流比的原理圖。圖3為一次繞組分四段，通過(guò)全串聯(lián).并一串聯(lián)，全并聯(lián)實(shí)現(xiàn)三個(gè)電流比變換的原理圖。 第20頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四 （七）電流互感器改變電流比的原理圖 圖4;利用一次繞組抽頭也可實(shí)現(xiàn)改變電流比 .第21頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四電流互感器改變電流比的原理上圖為通過(guò)串聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)電流比的改變第22頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四圖

14、為通過(guò)并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)電流比的改變第23頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（八）電流互感器的幾個(gè)有關(guān)問(wèn)題1、二次回路不允許開(kāi)路運(yùn)行 電流互感器在正常運(yùn)行情況下， 二 次 電 流產(chǎn)生的磁勢(shì)對(duì)一次電流產(chǎn)生的磁勢(shì)起去磁作用，勵(lì)磁電流甚小，鐵芯中的總磁通很小，二次繞組的感應(yīng)電勢(shì)不超過(guò)幾十伏。如果二次回路開(kāi)路運(yùn)行，則去磁作用消失，一次電流全部變?yōu)閯?lì)磁電流，鐵芯中磁通量劇增，鐵芯處于極度飽和狀態(tài)，而且磁通波形由原先的正弦波變?yōu)槠巾敳?，電流互感器二次?cè)感應(yīng)電勢(shì)與磁通變化率成正比， 因 此二次側(cè)開(kāi)路時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)波形呈尖頂波，且幅值很大，有可能達(dá)到數(shù)千伏。這樣高的二次電壓，不但威脅人身安全，

15、而且有可能使二次繞組和二次設(shè)備的絕緣遭到損壞，甚至使鐵芯因過(guò)熱而燒毀。第24頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四 （八）電流互感器的幾個(gè)有關(guān)問(wèn)題2、二次回路中不允許用熔斷器(絲)保護(hù) 如果電流互感器二次側(cè)裝設(shè)熔斷器(絲)， 當(dāng)一次回路發(fā)生短路故障時(shí)，有可能因二次電流過(guò)大而使熔斷器(絲)熔斷，結(jié)果造成二次回路開(kāi)路故障。因此，二次回路中通常不需采用過(guò)電流保護(hù)措施。3、差動(dòng)保護(hù)回路需用D級(jí)電流互感器 變壓器差動(dòng)保護(hù)用的電流互感器，其型號(hào)和變比不可能完全一樣，總有不平衡電流流過(guò)差動(dòng)繼電器。即使線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)回路中，兩側(cè)的電流互感器變比相同，其特性和

16、剩磁也不可能完全相同，因此正常運(yùn)行時(shí)也有不平衡電流流過(guò)差動(dòng)繼電器。鐵芯飽和程度對(duì)不平衡電流的影響十分明顯，而且隨著一次電流的增大而顯著增大，為了減小不平衡電流，需要在電流互感器的結(jié)構(gòu)、鐵芯材料等方面采取措施，使一次側(cè)通過(guò)較大的短路電流時(shí)鐵芯也不至于飽和。第25頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四（八）電流互感器的幾個(gè)有關(guān)問(wèn)題 D級(jí)的電流互感器就具有上述性能，它是專門用于縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)回路的特殊電流互感器。（注：差動(dòng)保護(hù)的接地在保護(hù)屏末端、其它保護(hù)接地一般在端子箱）。第26頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四九 電流互感器的接線方式： 電流互感器在電力系

17、統(tǒng)中根據(jù)所要測(cè)量的電流的不同，就有了不同的接線方式，最常見(jiàn)的有以下幾種，如圖所示。 （九） 電流互感器的接線方式第27頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四1兩相星形接線 如圖（a）所示。兩相星形接線又稱不完全星形接線，這種接線只用兩只電流互感器，統(tǒng)一裝設(shè)在A、C相上。一般測(cè)量?jī)上嗟碾娏鳎ㄟ^(guò)公共導(dǎo)線，也可測(cè)第三相的電流。主要適用于小接地電流的三相三線制系統(tǒng)，在發(fā)電廠、變電所6-10kv饋線回路中，也常用來(lái)測(cè)量和監(jiān)視三相系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。 （九） 電流互感器的接線方式第28頁(yè)，共31頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)40分，星期四2兩相電流差接線 如圖（b）所示。兩相電流差接線也稱為兩相交叉接線。由相量圖可知，二次側(cè)公共線上電流為 ，其相量值為相電流的 倍。這種接線很少用于測(cè)量回路，主要應(yīng)用于中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)的保護(hù)回路。 （九） 電流