电压和电流互感器原理及结构.pdfVIP

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电压互感器：

工作原理：

其工作原理与变压器相同,基本结构也是铁心和原、副绕组.特点是容量很小

且比较恒定,正常运行时接近于空载状态.

电压互感器本身的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈.为

此,电压互感器的原边接有熔断器,副边可靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边

出现对地高电位而造成人身和设备事故.

测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构,其原边电压为被测电压〔如电力

系统的线电压〕,可以单相使用,也可以用两台接成V-V形作三相使用.实验室用的

电压互感器往往是原边多抽头的,以适应测量不同电压的需要.供保护接地用电压

互感器还带有一个第三线圈,称三线圈电压互感器.三相的第三线圈接成开口三角

形,开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接.

正常运行时,电力系统的三相电压对称,第三线圈上的三相感应电动势之和为零.

一旦发生单相接地时,中性点出现位移,开口三角的端子间就会出现零序电压使继

电器动作,从而对电力系统起保护作用.

上图中两个尖尖一个接电压,一个接地,就形成了一次绕组,类似变压器,再有二次

绕组接出来即可以.对于三个单相的电压互感器来说,每一相一端都接地,就形成

了三相星型连接方式,这个接地就是PT的一次接地,即工作接地,主要作用是将中

性点电位统一拉到地电位.使对地相对电压能准确统一的测量.

二次绕组必须接地,是安全接地,即：为防止高低电压绕组间绝缘击穿造成设备和

人身事故,二次侧必须接地.

电磁式电压互感器

电容式电压互感器

为了获得理想的电压源,在网络中串入非线性补偿电感线圈L；为抗干扰,减少互

感器开口三角形绕组的不平衡电压,提高零序保护装置的灵敏度,增设一个高频阻

断线圈L’,为了抑制谐振的产生,常在互感器二次侧接入D阻尼器.

某电厂PT接线图：

从图中可以看出在高压侧接有高压熔断器即为保险,具有反时限电流保护的特性,

即当通过的电流很大时,它会快速熔断,当电流较小时,不熔断.熔断器是用来保护

电压互感器的,当电压互感器出现故障时,电流会增大,当故障电流大到一定程度

时,熔断器就会因过流而熔断,从而使电路断路,电压互感器与系统隔离,从而保

护了电压互感器,,也保护了系统,防止发生更大的事故.

上图中,铜排直接接IPB,发电机的出口母线.由于PT直接接到发电机出口母线上,

当PT无论是一次侧还是二次侧绝缘击穿或者PT出问题,会直接引起导致母线故

障,从而引起定子接地保护动作等.

电流互感器

普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕

组、二次绕组、铁心以与构架、壳体、接线端子等组成.其工作原理与变压器基

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本相同,一次绕组的匝数N1较少,直接串联于电源线路中,一次负荷电流通过一

次绕组时,产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流；二次绕组的匝数N

2

较多,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷Z串联形成闭合回路,见

下图.

由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,IN=IN,电流互感器额定电流

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比：.电流互感器实际运行中负荷阻抗很小,二次绕组接近于短路状态,相

当于一个短路运行的变压器.

穿心式电流互感器结构原理

穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流负荷电流导线由L1至

L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形或其他形状铁心起一次绕组作用.二次绕组

直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷

串联形成闭合回路,见下图.

由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁心

中的匝数确定,穿心匝数越多,变比越小；反之,穿心匝数越少,变比越大,额定电

流比：.式中I1：穿心一匝时一次额定电流；n：穿心匝数.

某电厂电流互感器结构示意图