高壓互感器發(fā)展知識(shí)

1、第一章 高壓互感器現(xiàn)狀及展望第一節(jié) 我國(guó)高壓互感器制造發(fā)展過程隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)展，我國(guó)電力工業(yè)建設(shè)得到迅速的發(fā)展，電力系統(tǒng)輸電容量不斷擴(kuò)大，遠(yuǎn)距離輸電迅速增加，電網(wǎng)電壓等級(jí)逐步升高，為高壓電器包括互感器制造業(yè)提供了廣闊的市場(chǎng)，并推動(dòng)我國(guó)高壓互感器制造業(yè)向前飛躍發(fā)展。我國(guó)高壓互感器制造的發(fā)展，經(jīng)歷了從建廠初期的仿制，20世紀(jì)60年代的改型，到此后自行設(shè)計(jì)、逐步完善、提高、引進(jìn)、消化、研制、開發(fā)，以適應(yīng)我國(guó)市場(chǎng)不斷提高的、需要的發(fā)展過程。20世紀(jì)50年代初期，我國(guó)只生產(chǎn)油浸式高壓互感器，基本上是仿蘇制造的。產(chǎn)品從外形、結(jié)構(gòu)，甚至技術(shù)參數(shù)都完全一致。當(dāng)時(shí)全國(guó)的互感器制造廠很少，大都依附于變壓

2、器廠和開關(guān)廠，生產(chǎn)的品種不多、規(guī)格不全，不能滿足用戶的需求。直到20世紀(jì)50年代后期，沈陽(yáng)變壓器廠于1956年和1958年先后試制仿蘇型220kV電磁式電壓互感器和220kV電流互感器成功問世，從而結(jié)束了我國(guó)不能自行制造超高壓互感器的歷史。20世紀(jì)60年代初，我國(guó)互感器生產(chǎn)廠家逐漸增多，互感器行業(yè)開始走自行設(shè)計(jì)創(chuàng)業(yè)道路，為適應(yīng)我國(guó)國(guó)情，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，提高產(chǎn)品水平做了不少努力。如我國(guó)自行設(shè)汁10kV環(huán)氧樹脂澆注互感器，由沈陽(yáng)變壓器廠和上海華通開關(guān)廠試制成功，達(dá)到了外形尺寸小、質(zhì)量輕的目的。對(duì)35220kV油浸紙絕緣互感器產(chǎn)品進(jìn)行改型，形成國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品系列。20世紀(jì)70年代，通過研究開發(fā)，沈陽(yáng)變壓器廠

3、又先后于1972年和1979年完成了我國(guó)重點(diǎn)工程需要的330kV和500kV型電流互感器的試制任務(wù)。 與此同時(shí)，我國(guó)電容式電壓互感器的發(fā)展也很快，我國(guó)生產(chǎn)此類互感器最早在1963年，由西安電力電容器廠首先研制開發(fā)，開始是生產(chǎn)110220kV電容式電壓互感器，隨后又分別于1970年和1980年完成330kV和500kV電容式電壓互感器的試制工作。電容式電壓互感器是目前國(guó)內(nèi)輸變電設(shè)備中幾乎唯一無(wú)引進(jìn)技術(shù)和無(wú)引進(jìn)關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)品。 20世紀(jì)80年代初，為提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平，提高互感器運(yùn)行可靠性，加快互感器的發(fā)展，我國(guó)互感器行業(yè)進(jìn)行了產(chǎn)品質(zhì)量整頓，對(duì)新產(chǎn)品開始了兩部聯(lián)合鑒定。同時(shí)引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)

4、家的先進(jìn)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，逐步與國(guó)際接軌。行業(yè)等效采用IFC標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)通過ISO 9000系列認(rèn)證，產(chǎn)品提高了技術(shù)含量和技術(shù)制造水平，縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)水平的差距。從20世紀(jì)80年代到90年代我國(guó)互感器制造取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要有以下標(biāo)志。 (1) 500kV及以下電壓等級(jí)電壓、電流互感器形成完整系列。 如形成固體、油浸、SF6氣體多種絕緣產(chǎn)品系列。高電壓、大電流具有暫態(tài)性能的電流互感器系列。具有高動(dòng)、熱穩(wěn)定的電流互感器系列。具有高精度的側(cè)量繞組和保護(hù)繞組分開的串級(jí)式電壓互感器和單級(jí)式(油箱式)電壓互感器系列。具有高精度、大容量的母線用電容式電壓互感器系列等。(2)設(shè)備技術(shù)參數(shù)逐步發(fā)展提高。如

5、220500kV電流互感器額定電流達(dá)30005000A，熱穩(wěn)定達(dá)5063kA (3s) ,動(dòng)穩(wěn)定達(dá)125160kA,測(cè)量級(jí)精度達(dá)0.2和0.2S級(jí)。保護(hù)級(jí)達(dá)5P級(jí)或TP級(jí)。 220500kV電容式電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)達(dá)0.2級(jí)，總輸出容最250400VA，瞬變響應(yīng)二次剩余電壓達(dá)5%以下。 (3)向無(wú)油化、小刑化、免維護(hù)方向發(fā)展。 近年來，高壓互感器加快了向SF6氣體絕緣發(fā)展的步伐，20世紀(jì)90年代中期我國(guó)西安高壓開關(guān)廠和上海互感器廠相繼開發(fā)了獨(dú)立式SF6電流互感器，隨后擴(kuò)展到500 kV電壓等級(jí)。根據(jù)形勢(shì)發(fā)展，目前有較多專業(yè)廠開始轉(zhuǎn)向SF6產(chǎn)品的生產(chǎn)，以適應(yīng)城網(wǎng)供電系統(tǒng)的需求。 由于不可燃、機(jī)械強(qiáng)

6、度好和免維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，樹脂絕緣互感器旱己占領(lǐng)我國(guó)35 kV及以下戶內(nèi)型互感器的市場(chǎng)。根據(jù)需要，現(xiàn)己發(fā)展為全工況戶內(nèi)互感器系列，并正在向戶外型發(fā)展和向更高電壓等級(jí)如110kV及以上方向發(fā)展。 (4)運(yùn)行可靠性逐步提高。21世紀(jì)90年代以來，由于我國(guó)互感器產(chǎn)品的不斷完善，互感器運(yùn)行可靠性逐年提高。統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)110kV及以上互感器事故率呈穩(wěn)中有降趨勢(shì)。表1為19901999年全國(guó)110 kV及以上電壓等級(jí)互感器的平均事故率(%)。表119901999年110 kV及以上互感器的平均事故率(%)年份電流互感器電磁式電壓互感器電容式電壓互感器平均互感器1990-1994（%）0.0090.0210.0

7、600.0131995-1999（%）0.00630.01380.05390.0102 互感器運(yùn)行可靠性的提高，與近年來制造廠采用金屬膨脹器密封、電力系統(tǒng)加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督、對(duì)油中溶解氣體檢測(cè)和紅外測(cè)溫技術(shù)不斷推廣應(yīng)用相關(guān)。 （5）互感器行業(yè)已形成一支具有相當(dāng)規(guī)模的制造力量。 首先有一批重點(diǎn)企業(yè)，如沈陽(yáng)變壓器廠、保定變壓器廠、上?；ジ衅鲝S、西安高壓開關(guān)廠、西安電力電容器廠、桂林電力電容器廠等形成的220500kV級(jí)高壓互感器制造企業(yè)群，這些企業(yè)通過近20年的技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)步或與國(guó)外知名企業(yè)合資，裝備了較先進(jìn)的加工設(shè)備和檢測(cè)手段，具備了生產(chǎn)500kV及以下產(chǎn)品的能力和經(jīng)驗(yàn)，可不同程度地滿足國(guó)內(nèi)220

8、500kV翰變電設(shè)備的需求。其次有一批數(shù)量可觀的生產(chǎn)110220kV級(jí)產(chǎn)品的中型制造企業(yè)，這一類企業(yè)近年來數(shù)量擴(kuò)大較快。此外，還有一批數(shù)量更大的生產(chǎn)1035kV級(jí)產(chǎn)品的制造企業(yè)群，這一群中小型企業(yè)在近20年中發(fā)展迅猛，一方面是企業(yè)數(shù)量的增加，另一方面是企業(yè)規(guī)模和企業(yè)素質(zhì)的發(fā)展和提高。由于相互競(jìng)爭(zhēng)和爭(zhēng)相擴(kuò)大規(guī)模，目前這些企業(yè)的生產(chǎn)能力總和已遠(yuǎn)超過國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。 上述制造隊(duì)伍經(jīng)過近10多年的經(jīng)營(yíng)改組，形成國(guó)有企業(yè)、中外合資企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等多元經(jīng)濟(jì)成分構(gòu)成的互感器制造力量。（6）市場(chǎng)竟?fàn)幫苿?dòng)互感器行業(yè)進(jìn)步。首先使企業(yè)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要性，不少企業(yè)爭(zhēng)相通過ISO 9000系列的認(rèn)

9、證。此外，企業(yè)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到發(fā)展新產(chǎn)品、應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料的重要性，不少企業(yè)特別是行業(yè)骨干重點(diǎn)企業(yè)和新興的民營(yíng)企業(yè)，非常重視新技術(shù)和新產(chǎn)品的開發(fā)，一些技術(shù)含量較高的新產(chǎn)品不時(shí)進(jìn)人市場(chǎng)。第二節(jié) 電力系統(tǒng)對(duì)高壓互感器要求高壓互感器是電網(wǎng)中的重要電氣設(shè)備，在發(fā)電廠和變電所中，互感器是接在母線上的電器，一旦發(fā)生事故，往往會(huì)造成大面積停電，甚至釀成系統(tǒng)事故;互感器爆炸，必然危及周圍設(shè)備，也包括對(duì)人身安個(gè)的威脅，后果是非常嚴(yán)重的。因此，提高互感器運(yùn)行可靠性，減少事故發(fā)生幾率是非常必要的。一、互感器絕緣安全可靠高壓互感器的絕緣，應(yīng)保證在電網(wǎng)最高廠作電壓(即設(shè)備最高電壓)下長(zhǎng)期安全運(yùn)行，并能承受各種過電

10、壓(如暫時(shí)過電壓、操作過電壓、雷電過電壓等)的短時(shí)作用而無(wú)損傷。為滿足上述要求，高壓互感器的絕緣水平，設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(或用戶要求)進(jìn)行，對(duì)互感器要嚴(yán)格控制局放水平和對(duì)外絕緣爬電距離，不論是戶外或戶內(nèi)產(chǎn)品，均應(yīng)符合環(huán)境污穢條件要求。二、密封切實(shí)可靠高壓互感器密封不良，如發(fā)生漏油、漏氣、進(jìn)水受潮，均會(huì)引起互感器損壞甚至爆炸事故，在事故統(tǒng)計(jì)中所占比例很大，因此成為多年來運(yùn)行部門關(guān)注的焦點(diǎn)。新產(chǎn)品由于采用了金屬膨脹器密封，因而運(yùn)行情況大有改善，但還存在一些薄弱環(huán)節(jié)，如一、二次端子滲漏油和膨脹器質(zhì)量不良等。通過預(yù)防性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有些互感器存在介損、含水量超標(biāo)和絕緣電阻下降，SF6互感器工藝不良、表面

11、不潔、氣體濕度增長(zhǎng)較快等，如有疏忽極易釀成事故。對(duì)此，制造廠還需在密封設(shè)計(jì)、材料選型和制造工藝等方面進(jìn)行進(jìn)一步努力改進(jìn)和切實(shí)予以解決。三、溫度設(shè)計(jì)可靠電流互感器在通過最大工作電流(即額定連續(xù)熱電流)時(shí)，互感器各部位的溫度不應(yīng)超過允許值，以保證安全運(yùn)行。當(dāng)前存在較突出問題是常見引線端子內(nèi)外接頭接觸不良造成發(fā)熱故障，輕則溫度異常，造成色譜不良，重則接頭燒毀，甚至造成整臺(tái)互感器損壞。對(duì)電壓互感器而言，則要求切實(shí)做到在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，在規(guī)定的過電壓倍數(shù)(即額定電壓因數(shù))下和允許持續(xù)時(shí)間(即額定時(shí)間)內(nèi)，各部位溫度不應(yīng)超過允許值，以確保設(shè)備安全。四、熱動(dòng)穩(wěn)定可靠 電流互感器的選型，應(yīng)按一次母線短路時(shí)

12、的短時(shí)熱電流和動(dòng)穩(wěn)定電流選擇。電流互感器通過電流時(shí)，其電動(dòng)力與一次安匝數(shù)的平方成正比，對(duì)小電流變比互感器而言，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，一次繞組往往匝數(shù)較多，受材料強(qiáng)度限制，對(duì)應(yīng)較多匝數(shù)的互感器將出現(xiàn)較小的允許動(dòng)穩(wěn)定電流，因而難以滿足電網(wǎng)日益增大的母線短路容量的要求，制造廠對(duì)此需設(shè)法研究解決。對(duì)電壓互感器而言，則是確保在額定一次電壓下，二次側(cè)發(fā)生短路并歷時(shí)1s時(shí)間內(nèi)，互感器無(wú)熱效應(yīng)和機(jī)械性損傷。五、限制諧振過電壓發(fā)生電壓互感器因諧振過電壓引起損壞事故，據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)其數(shù)量均較大。以往主要發(fā)生在電磁式電壓互感器上，原因是過去鐵芯磁密選用過高和匝絕緣薄弱等所致，目前一方面制造廠改進(jìn)設(shè)計(jì)并提高制造質(zhì)量，而且運(yùn)行單位

13、在倒閘操作方式上也充分注意避開產(chǎn)生諧振的可能條件，因此此類故障已逐漸減少。值得注意的是近年來電力系統(tǒng)所采用的電容式電壓互感器，又出現(xiàn)自身諧振問題，造成了過電壓損壞較多，給電力系統(tǒng)帶來了新的災(zāi)難。第三節(jié) 高壓互感器的發(fā)展方向不可否認(rèn)，目前我國(guó)高壓互感器的制造質(zhì)最和技術(shù)水平，還不能完全滿足電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的需要，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)品相比，仍存在一定差距。為盡快滿足用戶需求，趕超世界先進(jìn)水平，預(yù)期我國(guó)高壓互感器近斯的發(fā)展有以下幾個(gè)方面。(1)向更高電壓等級(jí)進(jìn)軍，我國(guó)近期將出現(xiàn)的輸電電壓為765kV，因而高壓互感器應(yīng)順理成章地?cái)U(kuò)展到新的高電壓等級(jí)。(2)隨著全國(guó)電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展，電網(wǎng)容量將越來越大，要

14、求電流互感器向更高的參數(shù)方向發(fā)展，如220500kV級(jí)產(chǎn)品額定電流將超過5000A,熱穩(wěn)定電流將達(dá)到63kA (3s)以上，動(dòng)穩(wěn)定電流將達(dá)到160kA以上。(3)SF6互感器將獲得更為廣泛應(yīng)用，我國(guó)城市電網(wǎng)設(shè)備的選擇注重小型化、無(wú)油化、免維護(hù)或少維修，而SF6高壓互感器具有肪爆、阻燃、體積小、質(zhì)量輕、制造簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等持點(diǎn)，因此將有廣闊市場(chǎng)。但產(chǎn)品質(zhì)量需提高，才能適應(yīng)用戶需求。 (4)樹脂澆注式互感器，由于其優(yōu)勢(shì)，將不斷向更高電壓領(lǐng)域擴(kuò)展，日前樹脂澆注電容型支柱式電流互感器和套管式電流互感器最高電壓等級(jí)已達(dá)到110kV,估計(jì)不久將有更高電壓等級(jí)的樹脂澆注式互感器出現(xiàn)。而樹脂澆注式互感器向戶外

15、型發(fā)展將受到用戶普遍歡迎。(5)一種全新原理的互感器光電式互感器將很快走出科研性領(lǐng)域。第二章 互感器技術(shù)第一節(jié) 互感器作用與分類一、互感器作用電力系統(tǒng)用互感器是將電網(wǎng)高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側(cè)的計(jì)量、測(cè)量?jī)x表及繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的一種特殊變壓器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)兒件，其一次繞組接入電網(wǎng)，二次繞組分別與測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置等互相連接。互感器與測(cè)量?jī)x表和計(jì)量裝置配合，可以測(cè)量一次系統(tǒng)的電壓、電流和電能；與繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置配合，可以構(gòu)成對(duì)電網(wǎng)各種故障的電氣保護(hù)和自動(dòng)控制?；ジ衅餍阅艿暮脡模苯佑绊懙诫娏ο到y(tǒng)測(cè)量、計(jì)量的準(zhǔn)確性和繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性。互感器分為電壓互感

16、器和電流互感器兩大類，其主要作用有：（1）將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備；（2）將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側(cè)的低電壓(標(biāo)準(zhǔn)值100V，V)、小電流(標(biāo)準(zhǔn)值5A、lA)，使測(cè)量、計(jì)量?jī)x表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并降低了對(duì)二次設(shè)備的絕緣要求；(3)將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。二、電壓互感器分類 1.按用途分 （1）測(cè)量用電壓互感器(或電壓互感器的測(cè)量繞組)。在正常電壓范圍內(nèi)，向測(cè)量、計(jì)量裝置提供電網(wǎng)電壓信息。 （2）保護(hù)用電壓互感器(或電壓互感器的保護(hù)繞組)。在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護(hù)等裝置

17、提供電網(wǎng)故障電壓信息。2.按絕緣介質(zhì)分 (1)干式電壓互感器。由普通絕緣材料浸漬絕緣漆作為絕緣。多用在500V及以下低電壓等級(jí)。 (2)澆注絕緣電壓互感器。由環(huán)氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型，多用在35kV及以下電壓等級(jí)。(3)油浸式電壓互感器。由絕緣紙和絕緣油作為絕緣，是我國(guó)最常見的結(jié)構(gòu)型式。常用于220kV及以下電壓等級(jí)。(4)氣體絕緣電壓互感器。由SF6氣體作主絕緣，多用在較高電壓等級(jí)。3.按相數(shù)分(1)單相電壓互感器。一般35kV及以上電壓等級(jí)采用單相式。(2)三相電壓互感器。一般在35kV及以下電壓等級(jí)采用。4.按電壓變換原理分(1)電磁式電壓互感器。根據(jù)電磁感應(yīng)原理變換電壓，找國(guó)

18、多在220kV及以下電壓等級(jí)采用。 (2)電容式電壓互感器。通過電容分壓原理變換電壓，目前我國(guó)110500kV電壓等級(jí)均有采用，330500kV電壓等級(jí)只生產(chǎn)電容式電壓互感器。 (3)光電式電壓互感器。通過光電變換原理以實(shí)現(xiàn)電壓變換，目前還在研制中。5.按使用條件分(1)戶內(nèi)型電壓互感器。安裝在室內(nèi)配電裝置中，一般用在35kV及以下電壓等級(jí)。(2)戶外型電壓互感器。安裝在戶外配電裝置中，多用在35kV及以上電壓等級(jí)。6.按一次繞組對(duì)地運(yùn)行狀態(tài)分(1)一次繞組接地的電壓互感器。單相電壓互感器一次繞組的末端或三相電壓互感器一次繞組的中性點(diǎn)直接接地。 (2)一次繞組不接地的電壓互感器。單相電壓互感器

19、一次繞組兩端子對(duì)地都是絕緣的；三相電壓互感器一次繞組的各部分，包括接線端子對(duì)地都是絕緣的，而且絕緣水平與額定絕緣水平一致。7.按磁路結(jié)構(gòu)分(1)單級(jí)式電壓互感器。一次繞組和二次繞組(根據(jù)需要可設(shè)多個(gè)二次繞組)同繞在一個(gè)鐵芯上，鐵芯為地電位。我國(guó)在35kV及以下電壓等級(jí)均用單級(jí)式。 (2)串級(jí)式電壓互感器。一次繞組分成幾個(gè)匝數(shù)相同的單元串接在相與地之間，每一單元有各自獨(dú)立的鐵芯，具有多個(gè)鐵芯，且鐵芯帶有高電壓，二次繞組(根據(jù)需要可設(shè)多個(gè)二次繞組)處在最末一個(gè)與地連接的單元。我國(guó)目前在66220kV電壓等級(jí)常用此種結(jié)構(gòu)型式。8.組合式互感器由電壓互感器和電流互感器組合并形成一體的互感器稱為組合式互

20、感器，也有把與GIS組合電器配套生產(chǎn)的互感器稱為組合式互感器。三、電流互感器分類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)氧樹脂或其他樹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SF6氣體

21、構(gòu)成。 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。用來穿過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。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

22、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。 (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)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)

23、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。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)?；ジ衅靼娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅?，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)元件，將一次側(cè)的高電壓、大電流變成二次側(cè)標(biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V或V）和小電流（5A或1A），用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，使二次電路正確反映一次系統(tǒng)的正常運(yùn)行和故障情況。目前，互感器常用電磁式和電容式。第一節(jié) 互感器的作用及工作特性一、互感器與系統(tǒng)

24、的連接互感器是一種特殊的變壓器，其基本結(jié)構(gòu)與變壓器相同并按變壓器原理工作。其一、二次繞組與系統(tǒng)的連接方式如圖4-1所示。電壓互感器一次繞組并接于電網(wǎng)，二次繞組與測(cè)量?jī)x表或繼電器電壓線圈并聯(lián)。A1 與a2 同名，X1與 x2同名。電流互感器一次繞組串接于電網(wǎng)（與支路負(fù)載串聯(lián)）二次繞組與測(cè)量?jī)x表或繼電器的電流線圈相串聯(lián)。L1與K1同名，L2與K2同名。功率型測(cè)量?jī)x表與保護(hù)繼電器及自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的工作與輸入電壓電流相位有關(guān)。二、互感器的作用1. 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)值。通常電壓互感器二次繞組額定電壓為 100V或V。電流互感器二次繞組額定電流一般為5A或 1A。2. 使低電

25、壓的二次系統(tǒng)與高電壓的一次系統(tǒng)實(shí)施電氣隔離，且互感器二次側(cè)接地，保證了人身和設(shè)備的安全?；ジ衅鞫卫@組接地的目的在于當(dāng)發(fā)生一、二次繞組擊穿時(shí)降低二次系統(tǒng)的對(duì)地電位，接地電阻愈小，對(duì)低電位愈低，從而保證人身安全，因此將其稱為保護(hù)接地。三相電壓互感器一次繞組接成星形后中性點(diǎn)接地，其目的在于使一、二繞組的每一相均反應(yīng)電網(wǎng)各相的對(duì)地電壓從而反應(yīng)接地短路故障，因此將該接地稱為工作接地。3. 取得零序電流、電壓分量供反應(yīng)接地故障的繼電保護(hù)裝置使用。支路的零序電流，因此將三相電流互感器二次繞組并聯(lián)，使其輸出總電流為三相電流之和即得到一次電網(wǎng)的零序電流。如將一次電路（例如電纜電路）的三相穿過一個(gè)鐵芯，則繞于該

26、芯上的二次繞組輸出零序電流。電網(wǎng)對(duì)地電壓的零序分量為三相對(duì)地電壓。見圖4-22（d）、(e)。能做接地監(jiān)視的電壓互感器有兩個(gè)二次繞組：第一副繞組接成星形供一般測(cè)量、保護(hù)使用，提供線電壓和相電壓。第二副繞組（又稱輔助繞組）三相首尾相連組成開口三角形反應(yīng)三相對(duì)地電壓之和，即對(duì)地電壓的零序分量。三、互感器的工作特性 電流互感器與電壓互感器由于接入電網(wǎng)的方式、匝數(shù)比（）及二次負(fù)載阻抗的不同，而具有不同的工作特性。（一）、電流互感器的工作特性1. 正常運(yùn)行時(shí)，二次繞組近似于短路工作狀態(tài)。2. 一次電流的大小決定于一次負(fù)載電流，與二次電流大小無(wú)關(guān)。3. 運(yùn)行中的電流互感器二次回路不允許開路。否則會(huì)在開路的

27、兩端產(chǎn)生高電壓危及人身設(shè)備安全，或使電流互感器發(fā)熱。4. 正常運(yùn)行時(shí)，由于二次繞組的阻抗很小，一次電流所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)大部分被二次電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)所補(bǔ)償，總磁通密度不大，二次繞組感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)也不大，一般不會(huì)超過幾十伏。當(dāng)二次回路開路時(shí)，阻抗無(wú)限增大，二次電流變?yōu)榱?，二次繞組磁動(dòng)勢(shì)也變?yōu)榱?，而一次繞組電流又不隨二次開路而變小，失去了二次繞組磁動(dòng)勢(shì)的補(bǔ)償作用，一次磁動(dòng)勢(shì)很大，全部用于勵(lì)磁，合成磁通突然增大很多很多倍，使鐵芯的磁路高度飽和，此時(shí)一次電流全部變成了勵(lì)磁電流，在二次繞組中產(chǎn)生很高的電動(dòng)勢(shì)，其峰值可達(dá)幾千伏甚至上萬(wàn)伏，威脅人身安全或造成儀表、保護(hù)裝置、互感器二次絕緣損壞。另外，由于磁路的高度

28、飽和，使磁感應(yīng)強(qiáng)度驟然增大，鐵芯中磁滯和渦流損耗急劇上升，會(huì)引起鐵芯過熱甚至燒毀電流互感器。所以運(yùn)行中當(dāng)需要檢修、校驗(yàn)二次儀表時(shí)，必須先將電流互感器二次繞組或回路短接，再進(jìn)行拆卸操作。5. 電流互感器的一次電流變化范圍很大。6. 電流互感器的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足熱穩(wěn)定和電動(dòng)穩(wěn)定的要求。（二）、電壓互感器的工作特性1. 正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器二次繞組近似工作在開路狀態(tài)。2. 電壓互感器一次側(cè)電壓決定于一次電力網(wǎng)的電壓，不受二次負(fù)載的影響。3. 運(yùn)行中的電壓互感器二次側(cè)繞組不允許短路。電壓互感器二次側(cè)所通過的電流由二次回路阻抗的大小來決定，當(dāng)二次側(cè)短路時(shí)，將產(chǎn)生很大的短路電流損壞電壓互感器。為了保護(hù)電壓互感

29、器，一般在二次側(cè)出口處安裝些熔斷器或快速自動(dòng)空氣開關(guān)，用于過載和短路保護(hù)。在可能的情況下，原邊也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。第二節(jié) 電壓互感器一電磁式電壓互感器（一）電磁式電壓互感器的工作原理圖3是電磁式電壓互感器工作原理圖，一次繞組匝數(shù)很多，而二次繞組匝數(shù)很少，相當(dāng)于降壓變壓器。工作時(shí)，一次繞組并聯(lián)在一次電路中，而二次繞組并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈。額定電壓一般為100V；容量小，只有幾十伏安或幾百伏安；負(fù)荷阻抗大，工作時(shí)其二次側(cè)接近于空載狀態(tài)，且多數(shù)情況下它的負(fù)荷是恒定的。電壓互感器的一次電壓U1與其二次電壓U2之間有下列關(guān)系： （4-16）式

30、中，為電壓互感器一次和二次繞組匝數(shù)；為電壓互感器的變壓比，一般表示為其額定一、二次電壓比，即，例如10000V/100V。圖3電磁式電壓互感器工作原理圖（二）電磁式電壓互感器的測(cè)量誤差及影響誤差的運(yùn)行因素由于電壓互感器存在勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，測(cè)量時(shí)結(jié)果都呈現(xiàn)誤差，通常用電壓誤差（又稱比值差）和角誤差（又稱相角差）表示。 （1）電壓誤差： 電壓誤差為二次電壓的測(cè)量值乘額定互感比所得一次電壓的近似值（）與實(shí)際一次電壓之差，而以后者的百分?jǐn)?shù)表示 （%） （4-17） （2）角誤差： 角誤差為旋轉(zhuǎn)的二次電壓向量-與一次電壓相量之間的夾角，并規(guī)定-超前于時(shí)， 角誤差為正值。反之，則為負(fù)值。2電壓互感器運(yùn)行

31、功況對(duì)誤差的影響電壓互感器一次電壓變化時(shí)，勵(lì)磁電流和角將隨之變化，因此，電壓誤差及角誤差都會(huì)發(fā)生變化。（1）一次電壓的影響。應(yīng)使一次額定電壓與電網(wǎng)的額定電壓相適應(yīng)。（2）二次負(fù)荷及功率因數(shù)的影響。如果一次電壓不變，則二次負(fù)載阻抗及功率因數(shù)直接影響誤差的大小。要保證電壓互感器的測(cè)量誤差不超過規(guī)定值，應(yīng)將其二次負(fù)載阻抗和功率因數(shù)限制在相應(yīng)的范圍內(nèi)。(三) 電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型和型號(hào)1. 電磁式電壓互感器的分類電壓互感器可分為以下幾種類型：按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。按相數(shù)可分為單相式和三相式。按每相繞組數(shù)可分為雙繞組和三繞組式。按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式、串級(jí)油浸式和電容式等。2.

32、 電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型（1）35kV及以下的電壓互感器根據(jù)其絕緣方式的不同，可分為干式、環(huán)氧澆注式和油浸式三種。干式電壓互感器一般只用于低壓的戶內(nèi)配電裝置。澆注式電壓互感器用于 335kV戶內(nèi)配電裝置。油浸式電壓互感器JDJJ2-35型、JDJ2-35型被廣泛用于35kV 系統(tǒng)中。（2）110220kV電壓互感器110kV及以上電壓互感器采用串級(jí)式，鐵芯不接地，帶電位，由絕緣板支撐。JDX-110型電壓互感器的鐵芯是接地的，為單級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)。JCC型電壓互感器有一個(gè)二次繞組，供測(cè)量和保護(hù)用；一個(gè)剩余電壓繞組，三相接成開口三角，測(cè)量零序電壓用。JDCF型和JDX-110型電壓互感器均由兩個(gè)二

33、次繞組，測(cè)量和保護(hù)分開，以及一個(gè)剩余電壓繞組。3電磁式電壓互感器的型號(hào)二電容式電壓互感器（一）電容式電壓互感器的工作原理原理接線如圖4-21所示。電容式電壓互感器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電容分壓器，在被測(cè)裝置的相和地之間接有電容,按反比分壓，上的電壓為 （4-21）式中 K-分壓比， 。（二）電容式電壓互感器的誤差電容式電壓互感器的誤差由空載誤差，負(fù)載誤差和阻尼器負(fù)載電流產(chǎn)生的誤差等幾部分組成，即 (4-24) (4-25)上式中的各項(xiàng)誤差， 可仿照電磁式互感器分析方法求得。當(dāng)采用諧振時(shí)自動(dòng)投入阻尼器者，其可略而不計(jì)。電容式電壓互感器的誤差除受的影響外，還與電源頻率有關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)頻率變化超出范圍時(shí)，由于，因

34、而會(huì)產(chǎn)生附加誤差。（一） 電容式電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型YDR型已被TYD型代替，這里只介紹TYD-110型和TYD-220型的結(jié)構(gòu)。1 TYD型由一臺(tái)OWF型分壓電容器構(gòu)成。TYD型由一臺(tái)OWF型分壓電容器構(gòu)成2 TYD由一臺(tái)OWF型耦合電容器及一臺(tái)OWF型分壓電容器疊裝串聯(lián)組成。TYD型由一臺(tái)OWFH型耦合電容器及一臺(tái)OWF型分壓電容器疊裝串聯(lián)組成。OWF型（或OWF型）分壓電容器，在其芯子下部標(biāo)稱電容為處抽頭，用磁套從底蓋引出至油箱中，低壓端子需用小絕緣套從底蓋引至油箱上端子板。OWF型電容器均為絕緣套外殼。電磁裝置包括補(bǔ)償電抗器、中間變壓器以及諧振阻尼器的電抗器。這些裝置在同一油箱中，組成

35、電容式電壓互感器的電磁裝置單元，并作為電容分壓器的底座。補(bǔ)償電抗器具有可調(diào)氣隙的鐵芯，用于出廠實(shí)驗(yàn)時(shí)誤差調(diào)節(jié)。電容式電壓互感器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、占地少、成本低，且電壓越高效果越顯著。三電壓互感器準(zhǔn)確度級(jí)和容量1. 電壓互感器的準(zhǔn)確度級(jí)電壓互感器的測(cè)量誤差，以用其準(zhǔn)確度級(jí)來表示。電壓互感器的準(zhǔn)確度級(jí)，是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷的功率因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差的最大值。準(zhǔn)確級(jí)誤差限值一次電壓變化范圍頻率、功率因數(shù)及二次負(fù)荷變化范圍電壓誤差（）角誤差（）0.20.5130.20.51.03.0102040不規(guī)定（0.81.2）(0.251)3P6P3.06.012024

36、0(0.051)電壓互感器的測(cè)量精度有0.2、0.5、1、3、3P、6P六個(gè)準(zhǔn)確度級(jí)，同電流互感器一樣，誤差過大，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，或?qū)^電保護(hù)產(chǎn)生不良影響。0.2、0.5、1級(jí)的適用范圍同電流互感器，3級(jí)的用于某些測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置。保護(hù)用電壓互感器用P表示，常用的有3P和6 P。2. 電壓互感器的額定容量電壓互感器的誤差與二次負(fù)荷有關(guān)，因此對(duì)應(yīng)于每個(gè)準(zhǔn)確度級(jí)，都對(duì)應(yīng)著一個(gè)額定容量，但一般說電壓互感器的額定容量是指最高準(zhǔn)確度級(jí)下的額定容量。同時(shí)，電壓互感器按最高電壓下長(zhǎng)期工作允許的發(fā)熱條件出發(fā)，還規(guī)定最大容量，上述電壓互感器的最大容量為500VA，該容量是某些場(chǎng)合用來傳遞功率的。與電流互

37、感器一樣，要求在某些準(zhǔn)確度級(jí)下測(cè)量時(shí)，二次負(fù)載不應(yīng)超過該準(zhǔn)確級(jí)規(guī)定的容量，否則準(zhǔn)確度級(jí)下降，測(cè)量誤差是滿足不了要求的。四電壓互感器的接線方式在三相電力系統(tǒng)中，通常需要測(cè)量的電壓有線電壓、相對(duì)地電壓和發(fā)生單相接地故障時(shí)的零序電壓。為了測(cè)量這些電壓，圖4-22示出了幾種常見的電壓互感器接線。1. 圖4-22（a）所示為一臺(tái)單相電壓互感器的接線，可測(cè)量某一相間電壓（35kV及以下的中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)）或相對(duì)地電壓（110kV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)）。2. 圖4-22（b）所示兩臺(tái)單相電壓互感器接成V，v型連接。廣泛用于20kV及以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中，測(cè)量線電壓，不能測(cè)量相電壓

38、。3. 圖4-22（c）所示為一臺(tái)三相三柱式電壓互感器接成Y,Y0型接線，只能用來測(cè)量線電壓，不許用來測(cè)量相對(duì)地電壓，因?yàn)樗囊淮蝹?cè)繞組中性點(diǎn)不能引出，故不能用來監(jiān)視電網(wǎng)對(duì)地絕緣。其原因是中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中發(fā)生單相接地是，非故障相對(duì)地電壓升高倍，三相對(duì)地電壓失去平衡，在三個(gè)鐵芯柱將出線零序磁通。由于零序磁通是同相位的，不能通過三個(gè)鐵芯柱形成閉合回路，而只能通過空氣間隙和互感器外殼構(gòu)成通路。因此磁路磁阻很大，零序勵(lì)磁電流很大，引起電壓互感器鐵芯過熱甚至燒壞。4. 圖4-22（d）所示為一臺(tái)三相五柱式電壓互感器接成的形接線。其一次側(cè)繞組、基本二次側(cè)繞組接成星形，且中性點(diǎn)均接地，輔助二次側(cè)繞組接

39、成開口三角形。這種接線可用來測(cè)量線電壓和相電壓，還可用作絕緣監(jiān)察，故廣泛用于小接地電流電網(wǎng)中。如圖4-21所示，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，三相五柱式電壓互感器內(nèi)出現(xiàn)的零序磁通可以通過兩邊的輔助鐵芯柱構(gòu)成回路。輔助鐵芯柱的磁阻小，零序勵(lì)磁電流也小，因而不會(huì)出現(xiàn)燒毀電壓互感器的情況。5. 圖4-22（e）所時(shí)為三臺(tái)單相三繞組電壓互感器接成的形接線，廣泛應(yīng)用于35kV及以上電網(wǎng)中，可測(cè)量線電壓、相對(duì)地電壓和零序電壓。這種接線方式發(fā)生單相接地時(shí)，各相零序磁通以各自的電壓互感器鐵芯構(gòu)成回路，因此對(duì)電壓互感器無(wú)影響。該種接線方式的輔助二次繞組接成開口三角形，對(duì)于3560kV 中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)，其相電壓為1

40、00/3V，對(duì)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，其相電壓為100V。在380V 的裝置中，電壓互感器一般只經(jīng)過熔斷器接入電網(wǎng)。在高壓電網(wǎng)中，電壓互感器經(jīng)過隔離開關(guān)和熔斷器與電網(wǎng)相連。一次側(cè)熔端器的作用是當(dāng)電壓互感器及其以內(nèi)出線上短路時(shí)，自動(dòng)熔斷切除故障，但不能作為二次側(cè)過負(fù)荷保護(hù)。因?yàn)槿蹟嗥魅奂慕孛媸歉鶕?jù)機(jī)械強(qiáng)度選擇的，其額定電流比電壓互感器的工作電流大很多倍， 二次側(cè)過負(fù)荷時(shí)可能不熔斷。所以，電壓互感器二次側(cè)應(yīng)裝設(shè)低壓熔斷器，來保護(hù)電壓互感器的二次側(cè)過負(fù)荷或短路。在110kV及以上的電網(wǎng)中，考慮到電壓互感器及其配電裝置的可靠性較高，加之高壓熔斷器的滅弧問題較大，制造較困難，價(jià)格較貴，故不裝設(shè)高壓熔斷器，

41、只用隔離開關(guān)與母線連接。五電壓互感器的配置原則電壓互感器的配置原則是：應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便地取壓。通常如下配置：1. 母線 6220kV電壓級(jí)的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線則視回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。2. 線路 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無(wú)電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器。3. 發(fā)電機(jī) 一般在出口處裝兩組。一組（三只單相、雙繞組接線）用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置。一組供測(cè)量?jī)x表、同期和繼電保護(hù)使用，該組電壓互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用互感器，接成接線，輔助繞

42、組接成開口三角形，供絕緣監(jiān)察用。當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí)，可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器，專供測(cè)量?jī)x表使用。50MW及以上發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常還設(shè)一單相電壓互感器，用于100%定子接地保護(hù)。4. 變壓器 變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。5. 330500kV電壓級(jí)的電壓互感器配置：雙母線接線時(shí)，在每回出線和每組母線三相上裝設(shè)。一個(gè)半斷路器接線時(shí)，在每回出線三相上裝設(shè)，主變壓器進(jìn)線和每組母線上則根據(jù)繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求，在一相或三相上裝設(shè)。線路與母線的電壓互感器二次回路不切換。第三節(jié) 電流互感器一、電流互感器的工作原理電流互感器由閉合的鐵芯和繞組組成。圖

43、1是電流互感器的工作原理圖。圖1 電流互感器的工作原理圖一次繞組的匝數(shù)較少，串接在需要測(cè)量電流的回路中，因此它經(jīng)常有回路的全部電流流過；二次繞組的匝數(shù)較多，串接在測(cè)量?jī)x表或繼電保護(hù)回路里。電流互感器在工作時(shí)，它的二次回路始終是閉合的，正常工作時(shí)接近短路，并且它的一次電流與二次回路阻抗無(wú)關(guān)。當(dāng)一次繞組中通過一次電流時(shí)，產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì),大部分被二次電流所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)所平衡，只有小部分磁動(dòng)勢(shì)（叫總磁動(dòng)勢(shì)）產(chǎn)生的磁通在二磁繞組內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以負(fù)擔(dān)阻抗很小的二次回路內(nèi)的有功和無(wú)功損耗。在理想的電流互感器其中，如果假定空載電流，則總磁動(dòng)勢(shì)，根據(jù)能量守恒定律，一次繞組磁動(dòng)勢(shì)等于二次繞組磁動(dòng)勢(shì)， 即 (4-1

44、)也可寫為 (4-2)電流互感器的電流與它的匝數(shù)成反比，一次電流對(duì)二次電流的比值稱為電流互感器的電流比（我們用代表電流比）。當(dāng)知道二次電流時(shí)，乘上電流比就可以求出一次電流，這時(shí)二次電流的相量與一次電流的相量相差1800。二、電流互感器測(cè)量誤差及影響誤差的運(yùn)行因素實(shí)際上電流互感器工作時(shí)，要消耗一定能量（鐵芯勵(lì)磁，鐵芯發(fā)熱和磁滯損耗），因此空載電流和它所產(chǎn)生的總磁化力不能忽略，方程式（4-1）改為下式方為正確 (4-3)然而在設(shè)計(jì)和制造電流互感器時(shí)采取了一些減少能量損耗的措施（如增加一次安匝，增大鐵芯截面，減少鐵芯磁路的平均長(zhǎng)度和采用高導(dǎo)磁系數(shù)的材料等），使總磁化力 所占比重大大降低，結(jié)果使得導(dǎo)出

45、的理想電流互感器的關(guān)系式（4-1）和式（4-2）具有實(shí)用意義。不過電流互感器所產(chǎn)生的能量損耗仍會(huì)在工作中反映出來，使電流互感器出現(xiàn)了誤差，降低了準(zhǔn)確度。電流互感器的等值電路和向量圖，如圖4-3所示。向量圖中以二次電流為基準(zhǔn)，畫在第一象限水平軸上，即的初相角為00。二次電壓對(duì) 超前角（二次負(fù)荷功率因數(shù)角），超前一個(gè)角（二次總阻抗角）,鐵芯磁通超前900，勵(lì)磁磁勢(shì)對(duì)超前角（鐵芯損耗角）。由式（4-3）和向量圖可以看出：一次電流與在數(shù)值和相位上都有差異，即測(cè)量結(jié)果有誤差，通常用電流誤差和角誤差來表示。這兩種誤差的定義如下：（一）、電流誤差（又稱比差） 電流誤差：電流互感器實(shí)際測(cè)量出來的電流與實(shí)際一次

46、電流之差，占的百分?jǐn)?shù)，即 （4-4）（二）、角誤差（角差）角誤差：旋轉(zhuǎn)1800的二次電流與一次電流之間的夾角。規(guī)定超前于時(shí)，為正，反之為負(fù)。（三）、電流互感器運(yùn)行工況對(duì)誤差的影響由式（4-8）和式（4-9）可見，電流互感器誤差與一次磁勢(shì)、勵(lì)磁磁勢(shì)、 二次阻抗角及鐵芯損耗角有關(guān)。影響電流互感器誤差的因素除此之外還有以下因素：1. 一次電流的影響 當(dāng)一次電流數(shù)倍于額定電流（即發(fā)生短路時(shí)），誤差隨I1增加而加大。2. 二次負(fù)荷阻抗及功率因數(shù)對(duì)誤差的影響 當(dāng)二次負(fù)荷功率因數(shù)角增加時(shí)，與之間的角增加，由式（4-14）和式（4-15）可見，當(dāng)增加時(shí)，增大，而減小。反之，減小時(shí)，減小，而增大。3. 電流互感

47、器二次線圈開路 當(dāng)=即二次線圈開路，電流互感器由正常短路工作狀態(tài)變?yōu)殚_路狀態(tài)，,勵(lì)磁磁勢(shì)由正常為數(shù)甚小的驟增為， 二次側(cè)感應(yīng)出很高的電勢(shì)，對(duì)人身和設(shè)備都是極有害的。由于磁感應(yīng)強(qiáng)度驟增，鐵芯損耗大增，此外，在鐵芯中還會(huì)產(chǎn)生剩磁使互感器誤差增大。會(huì)引起鐵芯和繞組過熱。三 電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量（一）電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)電流互感器的測(cè)量誤差，可以用其準(zhǔn)確度級(jí)來表示。準(zhǔn)確度級(jí)是指在規(guī)定的二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，一次電流為額定值時(shí)的最大電流誤差。表4-1 電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和誤差限值準(zhǔn)確級(jí)數(shù)一次電流占額定電流的百分?jǐn)?shù)（%）誤差限值電流誤差（%）角誤差040.20.10.1158

48、550.25201001200.750.350.20.2301510100.55201001201.50.750.50.59045303015201001203.01.51.01.01809060603501203.03.0無(wú)規(guī)定5501205.05.0無(wú)規(guī)定5P501201.01.0606010P501203.03.06060我國(guó)GB1208-1997<電流互感器>規(guī)定測(cè)量用的電流互感器的測(cè)量精度有0.1、0.2、0.5、1、3、5五個(gè)準(zhǔn)確度級(jí)；保護(hù)用電流互感器按用途可分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用（P）和暫態(tài)保護(hù)用（TP）兩類，穩(wěn)態(tài)保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)用P來表示，常用的有5P和10P。由于

49、短路過程中關(guān)系復(fù)雜，故保護(hù)級(jí)的準(zhǔn)確級(jí)是以額定準(zhǔn)確限值一次電流下的最大復(fù)合誤差來標(biāo)稱的，。所謂額定準(zhǔn)確限值一次電流即一次電流為額定一次電流的倍數(shù)，也稱為額定準(zhǔn)確限值系數(shù)。例如10P20表示準(zhǔn)確級(jí)為10P，準(zhǔn)確限值系數(shù)為20。這一準(zhǔn)確級(jí)電流互感器在20倍額定電流下，電流互感器負(fù)荷誤差不大于10%。保護(hù)用電流互感器準(zhǔn)確級(jí)除P之外，還有TPS、TPX、TPY、TPZ、TB等等。電流互感器的電流誤差，能引起所有儀表和繼電器產(chǎn)生誤差，而角誤差過大，會(huì)對(duì)功率型測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生不良影響。一般0.1、0.2級(jí)主要用于實(shí)驗(yàn)室精密測(cè)量和供電容量超過一定值的線路或用戶；0.5級(jí)的可用于收費(fèi)用的電能表；0.5

50、1級(jí)的用于發(fā)電廠、變電所的盤式儀表和技術(shù)上用的電能表；3級(jí)、5級(jí)的電流互感器用于一般的測(cè)量和某些繼電保護(hù)上；5P和10P級(jí)的用于繼電保護(hù)。為了繼電保護(hù)整定需要制造廠提供這類保護(hù)級(jí)電流互感器10%誤差曲線。（二）保護(hù)級(jí)電流互感器的10%誤差曲線用于保護(hù)的電流互感器，在正常負(fù)荷范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度要求不如測(cè)量級(jí)的高，但對(duì)可能出現(xiàn)的短路電流范圍內(nèi)，要求互感器最大誤差限值不超過-10%。當(dāng)一次電流為n倍一次額定電流時(shí)，電流誤差達(dá)到-10%，稱為10%倍數(shù)10%倍數(shù)與互感器二次允許最大負(fù)荷阻抗的關(guān)系曲線，便叫做電流互感器的10%誤差曲線，如圖4-7所示。（三）電流互感器的額定容量電流互感器的額定容量系指電流互

51、感器在額定二次電流和額定二次阻抗下運(yùn)行時(shí)，二次繞組輸出的容量。由于電流互感器的額定二次電流為標(biāo)準(zhǔn)值（5A或1A），也為了便于計(jì)算，有的廠家提供電流互感器的值。四 電流互感器的接線方式（一） 電流互感器的極性電流互感器在連接時(shí)，要注意其端子的極性，按照規(guī)定，我國(guó)互感器和變壓器的繞組端子，均采用“減極性”標(biāo)號(hào)法。所謂“減極性”標(biāo)號(hào)法就是互感器按圖4-8所示接線時(shí)，一次繞組接上電壓，二次繞組感應(yīng)出電壓。（二） 電流互感器的接線方式電流互感器的二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表，繼電器及各種自動(dòng)裝置的電流線圈。用于測(cè)量表計(jì)回路的電流互感器接線應(yīng)視測(cè)量表計(jì)回路的具體要求及電流互感器的配置情況確定，用于繼電保護(hù)的電流互感器

52、接線側(cè)應(yīng)按保護(hù)所要求的有關(guān)故障類型及保護(hù)靈敏系數(shù)的條件來確定。當(dāng)測(cè)量?jī)x表與保護(hù)裝置共用同一組電流互感器時(shí)，應(yīng)分別接不同的二次繞組，受條件限制需共用一個(gè)二次繞組時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)接在儀表之前，以避免校驗(yàn)儀表時(shí)影響保護(hù)裝置工作。1. 一相式接線 電流線圈通過的電流，反映一次電路相應(yīng)相的電流，通常用于負(fù)荷平衡的三相電路如低壓動(dòng)力線路中，供測(cè)量電流或接過負(fù)荷保護(hù)裝置之用。2. 兩相V形接線 在繼電保護(hù)裝置中，這種接線稱為兩相兩繼電器接線或兩相的相電流接線。在中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中（如610kv高壓電路中），廣泛用于測(cè)量三相電流、電能及作過電流繼電保護(hù)之用。由圖4-11的向量圖可知，兩相V形接線的公共線上電流為，反映的是未接電流互感器那一相的相