发电厂电气设备97776

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1、第四章互感器华南理工大学电力学院杨向宇主要内容互感器概述电流互感器电压互感器互感器是一特殊变压器，其原理接线图如图4-1所示。电压互感器TV的一次侧绕组并联接在被测的一次电路中，将高电压变成低电压，二次侧绕组与测量仪表或继电器的电压线圈并联。二次侧的额定电压为100V或V。电流互感器TA的一次侧绕组串联于被测的一次电路中，将大电流变成小电流，二次侧绕组与测量仪表或继电器的电流线圈串联。二次侧的额定电流为5A或lA。互感器的作用有以下几个方面：（1）使测量仪表和继电器实现标准化和小型化。（2）使二次设备和工作人

2、员与高电压隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了人身和设备的安全。第一节互感器概述第一节互感器概述（3）所有二次设备可采用低电压、小电流的控制电缆连接，使屏内布线简单，安装方便。（4）一次侧电路发生短路时，能够保护测量仪表和继电器的电流线圈免受大电流的损害。图4-1电压互感器和电流互感器的原理接线图第二节电流互感器一、电流互感器的工作原理与特性1．电流互感器的工作原理电流互感器是专门用作变换电流的特殊变压器，其工作原理与普通变压器相似，是按电磁感应原理工作的。电流互感器的一次侧绕组串联于一次电路内，二次侧绕组

3、与测量仪表或继电器的电流线圈串联，如图4-1所示。电流互感器的一次、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定变流比，用K表示第二节电流互感器(4-1)式中----电流互感器的一次、二次额定电流；----一次、二次绕组匝数；K----匝数比。互感器的磁通势平衡关系式为(4-2)式中----电流互感器一次、二次电流；----电流互感器正常工作时的激磁电流。第二节电流互感器由式（4—2）可得正常工作时，激磁电流很小，如果忽略不计，则上式变为（4—3）由式（4-3）可以看出，电流互感器二次侧仪表测得的二次侧电流乘以电流

4、互感器的额定变流比K这一常数，即为一次侧电流。这就是应用电流互感器测量电流的原理。第二节电流互感器2．电流互感器的特性（1）电流互感器的一次侧绕组串接于一次电路中且匝数较少，通常仅一匝或几匝，阻抗小，故其一次侧电流完全由被测电路的负荷电流决定，而不受二次侧电流影响。（2）电流互感器二次侧绕组所接的仪表或继电器电流线圈的阻抗很小，因此正常情况下，电流互感器是在近似于短路的状态下运行。（3）电流互感器运行时，绝对不允许二次侧绕组开路。因为在正常运行时，二次侧负荷电流产生的二次侧磁通势，对一次侧磁通势起去磁作用，因

5、此励磁磁通势及铁芯中的合成磁通很小，在二次侧绕组中感应的电动势也很小，不超过几十伏。第二节电流互感器当二次侧开路时，二次侧电流为零，二次侧的去磁磁通势也为零，而一次侧磁通势仍为不变，它将全部用来励磁，使，则励磁磁通势较正常值大许多倍，使铁芯中磁通急剧增加而达到饱和状态，磁通的波形接近平顶波。由于感应电动势与磁通的变化率成正比，所以在磁通曲线过零时，二次绕组将产生很高的尖顶波电动势，数值可达几千伏，如图4-2所示，危及人身和设备的安全。同时，由于磁感应强度剧增，将使铁芯损耗增大，严重发热，损坏绕组绝缘。因此，运

6、行中的电流互感器二次侧是绝对不允许开路的。第二节电流互感器图4-2电流互感器二次侧开路同理，电流互感器二次侧也不允许装设熔断器。在运行中，如果需要拆除测量仪表或继电器时，应先在断开处将电流互感器二次绕组短接，再拆下仪表或继电器。第二节电流互感器二、电流互感器的接线图4-3所示为最常用的电工测量仪表接入电流互感器的三种方式，对于继电器及自动装置的电流线圈也有类似的连接方式。图4-3（a）所示的接线，适用于三相对称负荷，测量一相电流。图4-3（b）所示的接线为完全星形接线，可测量三相负荷电流，监视各相负荷的不对称

7、情况。图4-3（c）所示的接线为不完全星形接线，只在两相中装设电流互感器，用于测量各相负荷平衡和不平衡的三相装置中的电流。小电流接地系统的线路测量及保护回路多采用这种接线。由于三相电流，则,通过公共导线上电流表的电流，等于U、W两相电流的相量和，即。第二节电流互感器电流互感器的二次侧绕组应有一接地点，以免一、二次之间的绝缘击穿使二次侧也带上高电压，危及人身和设备的安全。电流互感器的一、二次侧绕组的端子上必须标明极性。通常一次侧端子用L1、L2表示，二次侧端子用Kl、K2表示，在互感器的同极性端标出符号“*”，

8、如图4-3（a）所示，Ll与Kl，L2与K2彼此同极性。当一次电流从Ll流向L2时，二次侧的电流从K1经负荷流回K2。第二节电流互感器图4-3电流互感器与测量仪表的连接方式（a）单相连接；（b）星形连接；（c）不完全星形连接第二节电流互感器三、电流互感器的类型电流互感器的种类很多，大致可分为以下几种类型：（1）按安装地点可分为户内式和户外式。额定电压在20kV及以下的多制成户内式，35kV及以上多制