一、互感器的分類:
電力互感器分為電壓互感器和電流互感器兩類.
電壓互感器按原理分為電磁感應(yīng)式和電容分壓式兩類.前者多用于220千伏(kV)及以下各種電壓等級(jí);后者則一般用于110kV以上的電力系統(tǒng),在330~765kV超高壓電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多.按用途,電壓互感器又分為測(cè)量用和保護(hù)用兩類.①電磁感應(yīng)式電壓互感器.工作原理與變壓器相同.基本結(jié)構(gòu)也是鐵芯和原、副繞組.特點(diǎn)是容量很小且比較恒定,正常運(yùn)行時(shí)接近于空載狀態(tài).
電壓互感器本身阻抗很小,一旦副邊發(fā)生短路,電流將急劇增加而燒毀線圈.為此,電壓互感器原邊接有熔斷器,副邊接地,以免原、副邊絕緣損壞時(shí),副邊出現(xiàn)對(duì)地高電位而造成事故.電磁感應(yīng)式電壓互感器的等值電路與變壓器的等值電路相同.②電容分壓式電壓互感器.在電容分壓器的基礎(chǔ)上制成.電容式電壓互感器多與電力系統(tǒng)載波通信的耦合電容器合用,以簡(jiǎn)化系統(tǒng),降低造價(jià).此時(shí),它還需滿足通信運(yùn)行上的要求.
電流互感器按其功能分為測(cè)量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器兩類;測(cè)量用電流互感器分為一般用途和特殊用途(S類)兩類.保護(hù)用電流互感器分為P類、PR類、PX類和TP類,TP類適用于短路電流具有非周期分量時(shí)的暫態(tài)情況.
二、互感器的構(gòu)造:
電流互感器和變壓器原理差不多,在構(gòu)造上也基本一樣,都是兩個(gè)繞組:一個(gè)匝數(shù)多、線徑細(xì),另外一個(gè)匝數(shù)少、線徑粗.
若匝數(shù)多、線徑細(xì)的繞組是作為一次繞組與被測(cè)量的電路并聯(lián)連接,而匝數(shù)少、線徑粗的繞組接測(cè)量?jī)x表(電壓表),則該互感器就是一個(gè)電壓互感器.電壓互感器實(shí)際上就是一臺(tái)工作在空載狀態(tài)下的降壓變壓器(因?yàn)殡妷罕硎歉咦璞?電流很小,所以是空載.又因?yàn)橐淮卫@組匝數(shù)多、二次繞組匝數(shù)少,所以是降壓).
若匝數(shù)少、線徑粗的繞組是作為一次繞組與被測(cè)量的電路串聯(lián)連接,而匝數(shù)多、線徑細(xì)的繞組接測(cè)量?jī)x表(電流表),則該互感器就是一個(gè)電流互感器.電流互感器實(shí)際上就是一臺(tái)工作在短路狀態(tài)下的升壓變壓器(因?yàn)殡娏鞅硎堑妥璞?電流很大,所以相當(dāng)于短路.又因?yàn)橐淮卫@組匝數(shù)少、二次繞組匝數(shù)多,所以是升壓,而之所以實(shí)際電流互感器的二次繞組電壓沒(méi)有升壓,是因?yàn)樗ぷ髟诙搪窢顟B(tài)).電流互感器工作時(shí)二次繞組不能開(kāi)路,否則會(huì)感應(yīng)高電壓危及設(shè)備或人身安全,并因失去二次繞組的去磁磁勢(shì),會(huì)使鐵心嚴(yán)重飽和而失去測(cè)量的準(zhǔn)確性.
三、互感器的工作原理:
1.電壓互感器的工作原理:
在測(cè)量交變電流的大電壓時(shí),為能夠安全測(cè)量在火線和地線之間并聯(lián)一個(gè)變壓器(接在變壓器的輸入端),這個(gè)變壓器的輸出端接入電壓表,由于輸入線圈的匝數(shù)大于輸出線圈的匝數(shù),因此輸出電壓小于輸入電壓,電壓互感器就是降壓變壓器.
2.電流互感器的工作原理:
在測(cè)量交變電流的大電流時(shí),為能夠安全測(cè)量在火線(或地線)上串聯(lián)一個(gè)變壓器(接在變壓器的輸入端),這個(gè)變壓器的輸出端接入電流表,由于輸入線圈的匝數(shù)小于輸出線圈的匝數(shù),因此輸出電流小于輸入電流(這時(shí)的輸出電壓大于輸入電壓,但是由于變壓器是串聯(lián)在電路中所以輸入電壓很小,輸出電壓也不大),電流互感器就是升壓(降流)變壓器.
3.電壓互感器和電流互感器在作用原理上有什么區(qū)別:
主要區(qū)別是正常運(yùn)行時(shí)工作狀態(tài)很不相同,表現(xiàn)為:
1)電流互感器二次可以短路,但不得開(kāi)路;電壓互感器二次可以開(kāi)路,但不得短路;
2)相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來(lái)說(shuō),電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略,可以認(rèn)為電壓互感器是一個(gè)電壓源;而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大,以至可以認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無(wú)窮大的電流源.
3)電壓互感器正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值,故障時(shí)磁通密度下降;電流互感器正常工作時(shí)磁通密度很低,而短路時(shí)由于一次側(cè)短路電流變得很大,使磁通密度大大增加,有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)飽和值.
四、互感器的技術(shù)監(jiān)督:
1.各級(jí)生產(chǎn)管理部門作為互感器技術(shù)監(jiān)督的歸口管理部門,應(yīng)審查各單位互感器的年度檢修計(jì)劃(包括預(yù)防性試驗(yàn)計(jì)劃和缺陷消除計(jì)劃),并掌握?qǐng)?zhí)行情況和存在問(wèn)題;檢查和督促各單位做好互感器絕緣預(yù)防性試驗(yàn)、設(shè)備維護(hù)和缺陷消除工作,參加重大事故調(diào)查分析,組織專題調(diào)查研究并制訂預(yù)防事故措施;檢查互感器試驗(yàn)報(bào)告、設(shè)備臺(tái)賬和技術(shù)檔案;有計(jì)劃地開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)監(jiān)督工作經(jīng)驗(yàn)交流.各級(jí)網(wǎng)、省(市)電力公司委托的技術(shù)監(jiān)督單位,協(xié)助生產(chǎn)管理部門做好技術(shù)監(jiān)督的有關(guān)具體工作.
2.運(yùn)行維護(hù)單位應(yīng)積極貫徹執(zhí)行上級(jí)關(guān)于互感器技術(shù)監(jiān)督工作的規(guī)定和有關(guān)規(guī)程、制度以及有關(guān)技術(shù)措施,做好各項(xiàng)技術(shù)管理工作;建立、健全本單位互感器設(shè)備臺(tái)帳和技術(shù)檔案,按設(shè)備管理權(quán)限及時(shí)向上級(jí)主管部門提供有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),掌握本單位互感器運(yùn)行中的異常狀況,并采取措施,及時(shí)予以消除;組織制訂本單位互感器檢修計(jì)劃(包括預(yù)防性試驗(yàn)計(jì)劃和缺陷消除計(jì)劃)和技改工程以及預(yù)防事故措施計(jì)劃,并檢查有關(guān)部門執(zhí)行情況;認(rèn)真按照互感器檢修規(guī)程,有關(guān)的預(yù)防事故措施和技術(shù)文件,針對(duì)設(shè)備缺陷或薄弱環(huán)節(jié),研究改進(jìn)措施,并組織實(shí)施.
3.各單位應(yīng)嚴(yán)格按國(guó)家電網(wǎng)公司《變電站管理規(guī)范(試行)》、《110(66)kV~500kV互感器運(yùn)行規(guī)范》的要求,分別組織運(yùn)行和檢修人員對(duì)互感器進(jìn)行xun視檢查和處理工作.發(fā)現(xiàn)異常時(shí),應(yīng)予以消除,對(duì)存在的問(wèn)題需按相關(guān)規(guī)定加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視.
互感器的主要技術(shù)參數(shù)可以分為以下四點(diǎn)：額定電壓，準(zhǔn)確等級(jí)，額定負(fù)荷（即容量），額定二次負(fù)荷的功率因數(shù)；小編此文重點(diǎn)這幾點(diǎn)展開(kāi)說(shuō)明，快跟著小編一起來(lái)認(rèn)識(shí)一下吧 1.額定電壓： 一次額定電壓：電壓互感器的一次額定電壓是一次繞組能長(zhǎng)期正常工作的電壓。對(duì)于三相電壓互感器，一次額定電壓是指一次繞組的線電壓，它需與接入系統(tǒng)的線電壓對(duì)應(yīng)，規(guī)定為6、10、35、60、110、220、330、500kV等；對(duì)于三只單相電壓互感器組成的供三相系統(tǒng)線與地之間用的電壓互感器，則單相電壓互感器的一次額定電壓是指一次繞組的相電壓，應(yīng)為以上一次額定電壓的1√3。 (2)基本電壓繞組的二次額定電壓：電壓互感器的二次額定電壓是二次繞組能長(zhǎng)期正常工作的電壓。對(duì)于三相電壓互感器，二次額定電壓是指二次繞組的線電壓，規(guī)定為100V；對(duì)于三只單相電壓互感器組成的供三相系統(tǒng)線與地之間用的電壓互感器，則單相電壓互感器的二次電壓是指二次繞組的相電壓，應(yīng)為100/√3V。 (3)剩余電壓繞組的二次額定電壓：對(duì)于電壓互感器剩余電壓繞組的二次額定電壓，當(dāng)系統(tǒng)中性點(diǎn)有效接地時(shí)應(yīng)為100V；當(dāng)系統(tǒng)中性點(diǎn)為非有效接地時(shí)應(yīng)為100/√3V。 (4)額定變比：電壓互感器的額定變比是一次額定電壓與二次額定電壓之比。 2.準(zhǔn)確度等級(jí)： (1)電壓互感器的誤差與準(zhǔn)確度的關(guān)系。電壓互感器由于鐵芯勵(lì)磁、損耗等會(huì)產(chǎn)生誤差，同時(shí)隨所接負(fù)荷性質(zhì)和大小也會(huì)產(chǎn)生誤差。若二次負(fù)荷容M過(guò)大，則準(zhǔn)確度就要降低。 電壓互感器的每一準(zhǔn)確等級(jí)在規(guī)定使用條件下都有一規(guī)定的誤差限值（即最大允許誤差）與其——對(duì)應(yīng)。 具體來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)確度等級(jí)是指在規(guī)定的二次負(fù)荷范圍內(nèi)，一次電壓為額定值時(shí)的最大誤差限值。準(zhǔn)確度在數(shù)值上等于比差在規(guī)定條件下的百分限值。
電壓互感器的誤差限值與準(zhǔn)確度等級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
(2)電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)。國(guó)產(chǎn)電壓互感器準(zhǔn)確度等級(jí)有：0.001，0.002,0.005,0.01，0.02,0.05,0.1，0.2,0.5,1.0,3.0,5.0級(jí)；測(cè)量用的電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)一般為：0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，3.0級(jí)；現(xiàn)場(chǎng)電能計(jì)量常用0.2級(jí)和0.5級(jí)；標(biāo)準(zhǔn)互感器的等級(jí)有：0.01，0.02,0.05級(jí)。 3.額定負(fù)荷： (1)電壓互感器的額定負(fù)荷是指為在額定二次電壓下保證誤差不超差，在電壓互感器二次所允許的二次回路的總負(fù)荷；電壓互感器的額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的一相容量S2N。 額定容量以視在功率S2N(VA)表示，即:
式中：Y2N是二次負(fù)荷（導(dǎo)納），其單位是西門子（S)。 額定容量以二次額定電壓100V為計(jì)算基準(zhǔn)，負(fù)荷的功率因數(shù)為0.8。額定容量的標(biāo)準(zhǔn)值有：10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、300、400(VA)；計(jì)量專用電壓互感器額定二次負(fù)荷一般為50VA及以下。 對(duì)于三相互感器來(lái)說(shuō)，其額定負(fù)荷是指每相的額定負(fù)荷。 (2)下限容量與實(shí)際輸出容量:在電壓互感器的使用中，二次容量必須在25%~100%額定容量的范圍內(nèi)，才能保證它的準(zhǔn)確度。因此，將25%額定容量稱為下限容量。實(shí)際輸出容量為：
式中：U2為電壓互感器的二次實(shí)際電壓；U2N為電壓互感器的二次額定電壓；S2為電壓互感器的二次實(shí)際容量(VA)；S2N為電壓互感器的二次額定容量。 4.額定二次負(fù)荷的功率因數(shù)： 電壓互感器二次回路所帶負(fù)荷的額定功率因數(shù)即為額定二次負(fù)荷的功率因數(shù)。
電流互感器是把大電流變換為小電流擴(kuò)大儀表和繼電器的量程。電壓互感器是把高電壓變換為低電壓擴(kuò)大電壓表和繼電器的使用范圍，下面我們就通過(guò)產(chǎn)品的作用和工作狀態(tài)來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，帶大家來(lái)認(rèn)識(shí)兩個(gè)器件到底有啥不一樣？
電流互感器作用：
電流互感器用于測(cè)量比較大的電流。電流互感器按一定比例把大電流變成小電流，提供各種儀表使用的電流和繼電保護(hù)用的電流，并起到將二次系統(tǒng)與高電壓隔離的作用。
電壓互感器作用：
把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供保護(hù)、計(jì)量、儀表裝置使用。電壓互感器的電磁結(jié)構(gòu)關(guān)系與電流互感器相比正好相反。電壓互感器二次電流的大小由回路的阻抗決定。當(dāng)二次負(fù)載阻抗減小時(shí)，二次電流增大，使得一次電流自動(dòng)增大一個(gè)分量來(lái)滿足一、二次側(cè)之間的電磁平衡關(guān)系?？梢哉f(shuō)，電壓互感器是一個(gè)被限定結(jié)構(gòu)和使用形式的特殊變壓器。
電流互感器和電壓互感器的區(qū)別：
主要區(qū)別是正常運(yùn)行時(shí)工作狀態(tài)很不相同，表現(xiàn)為：
1)電流互感器二次可以短路，但不得開(kāi)路;電壓互感器二次可以開(kāi)路，但不得短路;
2)相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來(lái)說(shuō)，電壓互感器的一次內(nèi)阻抗較小以至可以忽略，可以認(rèn)為電壓互感器是一個(gè)電壓源;而電流互感器的一次卻內(nèi)阻很大，以至可以認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)阻無(wú)窮大的電流源;
3)電壓互感器正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值，故障時(shí)磁通密度下降;電流互感器正常工作時(shí)磁通密度很低，而短路時(shí)由于一次側(cè)短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)飽和值。
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