[信息与通信]互感器的结构和工作原理.doc

互感器的结构和工作原理 电力系统要安全经济运行，必须装设一些测量仪表，以测量电路中各种电气量，如电压、电流、功率、电能等。我们经常还会遇到测量要求较高电压和较大电流的各种电气量。为了更方便更正确地获得这种被测量的数值，必须使用互感器。互感器的主要作用有： （1）将高电压变为低电压（100V），大电流变为小电流（5A）。 （2）使测量二次回路与一次回路高压和大电流实施电气隔离，以保证测量工作人员和仪表设备的安全。 （3）采用互感器后可使仪表制造标准化，而不用按被测量电压高低和电流大小来设计仪表。 （4）取出零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。 第一节 电流互感器的结构和工作原理 一、电流互感器的主要技术数据 （－）电流互感器分类 目前，电流互感器的分类按不同情况划分如下： （1）电流互感器按用途可分为两类：一是测量电流、功率和电能用的测量用互感器；二是继电保护和自动控制用的保护控制用互感器。 （2）根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式，如图4-1所示。单匝式又分为贯穿型和母线型两种。贯穿型互感器本身装有单根铜管或铜杆作为一次绕组；母线型互感器则本身未装一次绕组，而是在铁芯中留出一次绕组穿越的空隙，施工时以母线穿过空隙作为一次绕组。通常油断路器和变压器套管上的装入式电流互感器就是一种专用母线型互感器。 （α） （b） （c） 图4-1 电流互感器的结构原理 （α）单匝式；（b）多匝式；（c）具有两个铁芯式 （3）根据安装地点可分为户内式和户外式。 （4）根据绝缘方式可分为干式，浇注式，油浸式等。干式用绝缘胶浸渍，适用于作为低压户内的电流互感器；浇注式用环氧树脂作绝缘，浇注成型；油浸式多为户外型。 （5）根据电流互感器工作原理可分为电磁式、光电式、磁光式、无线电式电流互感器。 （二）电流互感器的型号规定 目前，国产电流互感器型号编排方法规定如下： 产品型号均以汉语拼音字母表示，字母含义及排列顺序见表5-l。 表4-1 电流互感器型号字母含义 第一个字母 第二个字母 第三个字母 第四个字母 第五个字母 字母 含义 字母 含义 字母 含义 字母 含义 字母 含义 L 电流 互感器 A 穿墙式 C 瓷绝缘 B 保护级 D 差动保护 B 支持式 G 改进的 D 差动保护 C 瓷箱式 J 树脂浇注 J 加大容量 D 单匝式 K 塑料外壳 Q 加“强”式 F 多匝式 L 电容式绝缘 Z 浇注绝缘 J 接地保护 M 母线式 M 母线式 P 中频 Q 线圈式 S 速饱和 R 装入式 W 户外式 Y 低压的 Z 浇注绝缘 Z 支柱式 （三）电流互感器的主要参数 1．额定电流变比 额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比（有时简称电流比）。额定电流比一般用不约分的分数形式表示，如一次额定电流I1e和二次额定电流I2e分别为100、5 A，则 KI＝I1e/I2e＝100/5 所谓额定电流，就是在这个电流下，互感器可以长期运行而不会因发热损坏。当负载电流超过额定电流时，叫作过负载。如果互感器长期过负载运行，会把它的绕组烧坏或缩短绝缘材料的寿命。 2．准确度等级 由于电流互感器存在着一定的误差，因此根据电流互感器允许误差划分互感器的准确度等级。国产电流互感器的准确度等级有0.01、0.02、0.05、0.1、0.2．0.5、1.0、3.0、5.0、0.2S级及0.5S级。 0.1级以上电流互感器，主要用于试验室进行精密测量，或者作为标准用来检验低等级的互感器，也可以与标准仪表配合，用来检验仪表，所以也叫作标准电流互感器。用户电能计量装置通常采用0.2级和0.5级电流互感器，对于某些特殊要求（希望电能表在0.05～6A之间，即额定电流5A的1％～120％之间的某一电流下能作准确测量）可采用0.2S级和0.5S级的电流互感器。 3．额定容量 电流互感器的额定容量，就是额定二次电流I2e通过二次额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e，所以 S2e＝I2e2Z2e 一般情况I2e＝ 5A，因此，S2e ＝52Z2e＝25Z2e，额定容量也可以用额定负载阻抗Z2e 表示。 电流互感器在使用中，二次连接线及仪表电流线圈的总阻抗，不能超过铭牌上规定的额定容量且不低于1／4额定容量时，才能保证它的准确度。制造厂铭牌标定的额定二次负载通常用额定容量