第八章互感器第一節概述第二節電流互感器（電磁式）第三節電壓互感器（電磁式）第四節電容式電壓互感器第五節互感器的配置第一節概述一、什么叫做互感器？互感器是一種測量用的設備，是一種特殊的變壓器，是用來傳遞信息供給測量儀器、儀表和保護、控制裝置的變換器。二、互感器分類互感器概述

2、電壓互感器（縮寫PT，文字符號TV）電壓互感器可在高壓和超高壓的電力系統中用于電壓和功率的測量等。

1、電流互感器（縮寫CT，文字符號TA）電流互感器可用在交換電流的測量、交

換電度的測量和電力拖動線路中的保護。互感器概述三、互感器的作用

1、用來使儀表、繼電器等二次設備與主電路絕緣。這即可避免主電路的高電壓直接引入儀表、繼電器等二次設備，又可防止繼電器、儀表等二次設備的故障影響主電路，提高一、二次設備的安全性和可靠性，并有利于人身安全。2、用來擴大儀表、繼電器等二次設備的應用范圍。例如用5A的電流表或100V電壓表，通過不同變比的電流、電壓互感器可測量任意高的電流或電壓。而且可使二次儀表、繼電器的規格統一，有利于這些設備的標準化?；ジ衅鞲攀龅诙濍娏骰ジ衅鳎姶攀剑┮?、電磁式電流互感器的工作原理

1、原理：電磁式電流互感器

若忽略勵磁電流，則：1）電流互感器的付方主要接電流表或電流繼電器，所以是工作在接近短路狀態2.工作特點：2）由于二次負荷很小，因此在一定范圍內二次負荷的變化，對二次電流影響很小，可認為一次電流對二次負荷的變化無關。電磁式電流互感器3、電流互感器使用注意事項1）使用電流互感器時、副邊絕對不允許開路。

二次電路開路時：

N2I2

等于零，激磁磁勢猛增到NlIl，鐵心中磁感應強度猛增，造成鐵心磁飽和。鐵心飽和致使隨時間變化的磁通Ф的波形由正弦波變為平頂波，在磁通曲線Ф過零前后磁通Ф在短時間內從+Фm變為-Фm

，使dФ/dt值很大。2）為安全起見、副邊繞組一端必須可靠接地。3）副邊繞組不宜接過多的儀表。不使總阻抗超過允許的額定值。電磁式電流互感器二、分類電磁式電流互感器的分類（1）按功能：測量用電流互感器、保護用電流互感器（2）按安裝地點：戶內式、戶外式（3）按安裝方式：穿墻式、支持式、套管式穿（4）按絕緣方式：干式、澆注式、油浸式（5）按一次繞組匝數：單匝式、多匝式（6）按變流比：單變流比、多變流比電磁式電流互感器三、電磁式電流互感器的誤差電磁式電流互感器1、電流誤差（比誤差）

電磁式電流互感器與在數值上和相位上都有差異，因此測量結果又誤差為二次電流的測量值I2乘以額定電流比

所得的值

與實際一次電流

之差，以后者的百分數表示，即：2、角誤差（角差）

角誤差，以旋轉1800的二次電流，與一次電流相

量

的夾角表示，并規定超前時，為正值，反之為負值。電磁式電流互感器四、電磁電流互感器準確度級與額定容量1、電流互感器準確度級

在額定電流下所規定的最大允許電流誤差的百分數來標稱。標準的準確級為0.2、0.5、l、3和5級。供特殊用途的為0.2S及0.5S級。

不同準確度級的電流互感器用于不同的場合。實驗室內的精密測量，要求使用0.1—0.2級的電流互感器。發電廠、變電所的盤式儀表，可以使用0.5—1級的電流互感器，計費用電度表，必須0.2—0.5級的電流互感器。電磁式電流互感器保護用電流互感器，使用場合不同，精度要求不高，但必須有足夠的動、熱穩定性和足夠大的過電流能力。即額定10%倍數。電磁式電流互感器2、額定容量和額定二次負荷額定容量Se2指電流互感器在額定二次電流Ie2和額定二次阻抗Ze2下運行時，二次繞組輸出的容量。由于電磁式電流互感器的額定二次電流為標準值（5A或1A），為了便于計算，有些廠家常提供電磁式電流互感器額定二次阻抗Ze2。電磁式電流互感器五、分類電磁式電流互感器的分類（1）按功能：測量用電流互感器、保護用電流互感器（2）按安裝地點：戶內式、戶外式（3）按安裝方式：穿墻式、支持式、套管式穿（4）按絕緣方式：干式、澆注式、油浸式（5）按一次繞組匝數：單匝式、多匝式（6）按變流比：單變流比、多變流比電磁式電流互感器六、電磁式電流互感器的接線電流互感器的接線形式指的是電流互感器與測量儀表或保護繼電器之間的連接形式。

電磁式電流互感器（1）三相三完全星形接線可以準確反映三相中每一相的真實電流。該接線方式應用在大電流接地系統中，保護線路的三相短路、兩相短路和單相接地短路。（2）兩相兩繼電器不完全星形接線可以準確反映兩相的真實電流。該接線方式應用在6～10kV中性點不接地的小電流接地系統中，保護線路的三相短路、兩相短路。（3）單相接線在三相負荷平衡時，可以用單相電流反映三相電流值，主要用于測量電路電磁式電流互感器1、原理第三節電壓互感器（電磁式）一、電磁式電壓互感器的工作原理電磁式電壓互感器2、工作特點：1）工作特點：電壓互感器的付方主要接電壓表或電壓繼電器，所以是工作在接近開路狀態2）電壓互感器的二次負荷不致影響一次電壓，同時二次電壓接近二次電勢，并隨一次電壓的變動而變動。因此電壓互感器二次電壓的大小可以反映一次側電網電壓的大小。電磁式電壓互感器3、電壓互感器使用注意事項1）使用電壓互感器時、副邊絕對不允許短路。

二次電路短路時：由于阻抗僅為電磁式互感器本身的漏阻抗，電流將會大大增加以致燒壞設備。2）為安全起見、副邊繞組一端必須可靠接地。3）副邊繞組不宜接過多的儀表。不使總阻抗超過允許的額定值。電磁式電壓互感器二、電磁式電壓互感器分類

(1)按安裝地點分為戶內式和戶外式。(2)按相數分為單相式和三相式。(3)按線圈數可分為雙線圈和三線圈。(4)按絕緣結構可分為干式、澆注式、充氣式和油浸式。

電磁式電壓互感器三、電磁式電壓互感器的誤差電磁式電壓互感器由于勵磁電流漏阻抗和二次負荷的影響，使不等于。電壓互感器測量結果頁存在著兩種誤差，即電壓誤差和角誤差。1)電壓誤差電壓誤差為電壓互感器測出的電壓與實際一次電壓之差，并以實際一次電壓的百分數表示，即：電磁式電壓互感器角誤差，以旋轉1800的二次電壓，與一次側電壓相

量

之間的夾角表示，并規定超前時，為正值，反之為負值。2)角誤差電磁式電壓互感器四、電磁電壓互感器準確度級與額定容量1、電壓互感器準確度級

在額定電壓下所規定的最大允許電壓誤差的百分數來標稱。標準的準確級為0.2、0.5、l、3和5級。

不同準確度級的電壓互感器用于不同的場合。實驗室內的精密測量，要求使用0.1—0.2級的電壓互感器。發電廠、變電所的盤式儀表，可以使用0.5—1級的電流互感器，計費用電度表，必須0.2—0.5級的電流互感器，3級電壓互感器用于一般測量和某些繼電保護電磁式電壓互感器2、額定容量和額定二次負荷對應于每個準確級，每臺電壓互感器規定一個額定容量。在功率因數為0.8(滯后)時，額定容量標準值為10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、300、400、500VA。電磁式電壓互感器電壓互感器的接線方式根據二次負載的需要而定。電壓互感器在三相系統中要測量的電壓有：線電壓、相電壓、相對地電壓和單相接地是出現的零序電壓。為了測量這些電壓，電壓互感器有不同的接線方式，發電廠中應用較廣泛的幾種接線如圖所示。五、電磁式電壓互感器的接線電磁式電壓互感器電壓互感器的接線方式（a）一臺單相電壓互感器接線（b）V-V接線（c）Y-Y0接線（d）三相五柱式電壓互感器接線（e）三臺單相三繞組電壓互感器接線電磁式電壓互感器六、電磁式電壓互感器的結構實例油浸電磁式電壓互感器的結構油浸式電壓互感器按其結構可分為普通式和串級式。額定電壓3～35kV油浸式電壓互感器制成普通式結構，其鐵芯和繞組浸在充有變壓器油的油箱內，繞組通過固定在箱蓋上的瓷套管引出。電壓為60kV及以上的電壓互感器普遍制成串級式結構。這種結構的主要特點是：繞組和鐵心采用分級絕緣，以簡化絕緣結構；鐵心和繞組放在瓷箱中，瓷箱兼作高壓出線套管和油箱。電磁式電壓互感器JCCl一110型串級式電壓互感器的結構一個“口”字型鐵心采用懸空式結構，用四根電木板支撐著。電木板下端固定在底座上。原繞組分成匝數相等的兩部分，繞成圓筒式安置在上、下鐵柱上。原繞組的上端為首端，下端為接地端，其中點與鐵心相連，使鐵心對地電位為原繞組電壓的一半。電磁式電壓互感器第四節電容式電壓互感器一、電容式電壓互感器工作原理其中：K—分壓比，

U1—裝置的相對地電壓,改變C1和C2的比值，可得到不同的分壓比。

利用分壓原理：電容式電壓互感器二、電容分壓式電壓互感器的原理接線圖電容式電壓互感器L—補償電抗，可補償電容分壓器的內阻抗。TV—中間變壓器，將測量儀表經中間變壓器TV后與分壓器連接，減小分壓器的輸出電流以減少誤差。rd—阻尼電阻，在TV付邊單獨設置一只線圈，接入阻尼電阻rd，用以抑制鐵磁諧振過電壓。原理接線圖中各元件的作用電容式電壓互感器CK—補償電容器，用來補償電磁式電壓互感器TV的磁化電流和付邊負荷電流的無功分量，亦能減小測量裝置的誤差。P1—放電間隙，用以保護TV的原繞組和補償電抗器L，防止因受二次側短路所產生的過電壓而造成的損壞。

電容式電壓互感器三、電容式電壓互感器的特點供11OkV級及以上中性點直接接地系統測量電壓之用優點：（1）除作為電壓互感器用外，還可將其分壓電容兼做高頻載波通訊的耦合電容；（2）電容分壓式電壓互感器的沖擊絕緣強度比電磁式電壓互感器高；（3）體積小，重量輕，運行維護簡單，成本低；（4）在高壓配電裝置中占地面積很小。（5）價格便宜，電壓等級越高，效果越明顯。缺點：誤差特性和暫態特性比電磁式電壓互感器差，輸出容量較小。電容式電壓互感器互感器配置第五節互感器的配置

互感器的配置原則：

互感器在主接線中的配置與測量儀表、同期點的選擇、保護和自動裝置的要求以及主接線的形式有關。異步電動機調速

（1）為了滿足測量和保護裝置的需要，在發電機、變壓器、出線、母線分段及母聯斷路器、旁路斷路器等回路中均設有電流互感器。對于大接地短路電流系統，一般按三相配置；對于小接地短路電流系統，依具體要求按二相或三相配置。（2）對于保護用電流互感器應盡量消除主保護裝置的不保護區。例如，若有兩組電流互感器，且位置允許時應設在斷路器兩側，使斷路器處于交叉保護范圍之中。（3）為了減輕內部故障對發電機的損傷，用于自動調整勵磁裝置的電流互感器應配置在發電機定子繞組的出線側。為便于分析和在發電機并入系統前發現內部故障，用于測量的電流互感器宜裝設在發電機中性點側。異步電動機調速

（4）母線除分路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同期、測量儀表和保護裝置。（5）線路35kV及以上輸電線路，當對端有電源時，為了監視線路有無電壓、進行同期和