仪用互感器第一章

第三章仪用互感器

第一节仪用互感器的分类及用途

一、 仪用互感器的分类

仪用互感器是一种特殊的变压器，在电力供电系统中普遍采用，是供测量和继电保护用的重要电气设备，根据不同用途可分为电压互感器和电流互感器两大类。

二、 仪用互感器的用途

在电力供电系统高压配电设备装置中，仪用互感器有以下几个方面的用途：

(1)为配合测量和继电保护的需要，电压和电流统一的标准值，使测量仪表和继电器标准 化，如电流互感器二次绕组的额定电流都为5A，电压互感器二次绕组的额定线电压都为100V。

(2)电压互感器把高电压变成低电压，电流互感器把大电流变成小电流。

第二节仪用互感器的构造及工作原理

一、 电压互感器的构造及工作原理

电压互感器按其工作原理可以分为电容分压原理(在220kV以上系统中使用)和电磁感 应原理两类。常用的电压互感器是利用电磁感应原理制造的，其基本构造与普通变压器相同， 如图3-1所示。它主要有铁芯、一次绕组、二次绕组所组成，电压互感器一次绕组匝数较多， 二次绕组匝较少，使用时一次绕组与被测量电路并联，二次绕组与测量仪表或继电器等电压线 圈并联。由于测量仪表、继电器等电压线圈的阻抗很大，因此，电压互感器在正常运行中相当 于一个空载运行的降压变压器，其二次电压基本上等于二次电动势值，且取决于恒定的一次电 压值，所以电压互感器在准确度允许的负载范围内，能够精确地测量一次电压。

二、 电流互感器的构造及工作原理

       电流互感器也是按电磁感应原理工作的。它的结构与普通变压器相似，主要由铁芯、一次绕组和二次绕组等主要部分组成，如图3 -2所示。所不同的是电流互感器的一次绕组匝数很 少，使用时一次绕组与被测量电路串联。而二次绕组匝数较多，与测量仪表或继电器等电流线 圈串联。运行中电流互感器一次绕组内的电流取决于线路的负载电流，与二次负载无关(与 普通变压器正好相反)。由于接在电流互感器二次绕组内的测量仪表和继电器的电流线圈阻 抗都很小,所以电流互感器在正常运行时，接近于短路状态，相当于短路运行的变压器，这是电 流互感器与变压器的不同之处。

第三节仪用互感器的型号及技术数据

一、电压互感器的型号及技术数据

 1.电压互感器的型号

电压互感器按其结构形式分为单相和三相,从结构上对分双绕组、三绕组以及户外装 置、户内装置等。通常，型号用横列拼音字母及数字表示，各部位字母含义见表3-1。

电压互感器数据型号举例：

JDZ-10表示单相浇注式电压互感器.额定电压10kV。

JSJW-10表示三相三绕组五铁芯油浸式电压互感器，额定电压10kV；

 JDJ-10表示单相油浸式电压互感器，额定电压10kV。

2. 电压互感器的额定技术数据

常用电压互感器的额定技术数据见表3 - 2。

1)变压比

电压互感器常在铭牌上标出一次绕组的额定电压和二次绕组的额定电压，变压比是指一 次绕组的额定电压与二次绕组额定电压之比，即K = U₁e/U₂e。

2)误差和准确度级次

电压互感器的测量误差形式可分为变比误差(电压比误差)和相角误差两种。

变比误差决定于下式：

式中K—电压互感器的变压比；

Uie——电压互感器一次额定电压；

U₂——电压互感器二次电压实测值。

相角误差是指二次电压的相量与一次电压相量间的夹角之间的误差，相角误差的单位是 分。当二次电压相量超前于一次电压相量时，规定为正角差;反之，为负角差。正常运行的电压互感器角误差是很小的，最大不超过4°，一般都在1°以下。

电压互感器的两种误差与下列因素有关：

(1) 与互感器二次负载大小有关,二次负载增大时，误差增大；

(2) 与互感器绕组的电阻、感抗以及漏抗有关，阻抗和漏抗增大时，误差增大；

(3) 与互感器励磁电流有关，励磁电流增大时，误差也增大；

(4) 与二次负载功率因数有关，功率因数减小时，误差将显著增大；

(5) 与一次电压波动有关，只有当一次电压在额定电压的±10%的范围内波动时,才能保证不超过准确度规定的允许值。

电压互感器的准确度等级，是以最大变比误差(简称比差)和相角误差(简称角差)来区分 的，见表3-3,准确度等级在数值上就是变此误差等级的百分比值，通常电力工程上常把电压 互感器的误差分为0.5级、1级和3级。另外，在精密测量中尚有一种0.2级试验用互感器。 准确级的具体选用，应根据实际情况确定，例如，用来馈电给电计量专用的电压互感器,应选用 0.5级;用来馈电给测量仪表用的电压互感器，应选用丨级或0.5级•，用来馈电给继电保护器 用的电压互感器，应不低于3级。实际使用中,测量用电压表、继电保护以及开关控制信号用 电源混合使用一个电压互感器，这种情况下，测量电压表的读数误差可能较大，因此不能作为计算功率或功率因数的准确依据。

由于电压互感器的误差与二次负载的大小有关，所以同一电压互感器对应于不同的二次负载容量，在铭牌上标注几种不同的准确度等级，而电压互感器铭牌上所标定的最准确度等级称为标准度等级。

3)容量

电压互感器的容量是指二次绕组允许接人的负载功率，分为额定容量和最大容量两种。 电压互感器的误差随二次负载功率的大小而变化，容量增大，准确度降低，所以铭牌上每一个 给定容量和一定的准确度等级相对应。通常所说的额定容量，指是指对应于最高准确级次的容量。

最大容量是允许发热条件规定的最大容量，除特殊情况及瞬时负载需用外，正常运行情况下，二次负载不能到这个容量。

4 )接线组别

电压互感器的接线组别是指一次绕组线电压与二次绕组线电压间的相位关系,，10kv系 统常用的单相电压互感器.接线组别为1/1 -12,三相电压互感器接线组別为Y/Y0-12（ Y, ynl2）或 Y/Y0-12（YN,ynl2）