第二章 互感器、变换器和基本继电器ppt课件.ppt

《第二章 互感器、变换器和基本继电器ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章　互感器、变换器和基本继电器1、了解互感器的作用2、知道TV、TA的作用及分类3、了解TV、TA的工作原理与准确度级4、知道TV、TA的主要接线方式知识目标能力目标1、能分析互感器的误差2、会接TV、TA的接线3、会判断互感器极性§2.1互感器综述一、互感器互感器是一次系统和二次系统之间的联络元件，将一次系统侧的高电压、大电流转换为二次侧标准的低电压和小电流，向二次电路提供交流电源，以正确反映一次系统的正常运行和故障情况。互感器电流互感器电压互感器TV将一次侧的高电压变换成二次侧的标准低电压（100或10

2、0/V），其一次绕组与被测电网相并联，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈相并联。二、互感器与系统的连接电流互感器TA将一次侧的大电流变换成二次侧的标准小电流（5或1A），其一次绕组串联于被测电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电流线圈相串联。电压互感器三、互感器的作用技术方面经济方面安全方面可以将高电压变成低电压，大电流变成小电流，便于测量；也易实现自动化和远动化。使测量仪表和继电器标准化、小型化，结构轻巧，价低。可用低电压、小截面的控制电缆，屏内布线简单、安装调试方便，造价低。使测量仪表和继电器与一

3、次高压隔离，且互感器二次接地保证了设备和人身安全。一次系统发生短路时，能够保护测量仪表和继电器免受大电流的伤害，保证了设备安全。§2.2电流互感器（TA）与普通变压器一样，TA工作的基础原理为电磁感应原理。一次侧通过电流时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通穿过二次绕组，感应电动势，在二次回路中产生电流。其中：—额定电流比；—互感器一次、二次绕组的额定电流；、一、TA的工作原理根据磁势平衡原理，如果忽略了励磁电流时，则有：、、—工作电流；—一次、二次绕组匝数；—匝数比。可见，由测量出的二次电流I2乘以变比Ki即可测得

4、一次实际电流I1。二、TA的结构原理TA基本组成部分为：绕组、铁芯、绝缘物和外壳。由于在同一回路中，为满足测量和继电保护的要求，常需要很多电流互感器，为节省投资，一台电流互感器常安装有相互间没有磁联系的独立铁芯环和二次绕组，并公用一次绕组。这样可以形成变比不同、准确度级不同的多台TA。基本结构如下图：三、TA的工作特点1、一次电流的大小取决于一次负载电流，与二次电流大小无关。2、正常运行时，二次绕组近似于短路工作状态3、运行中的电流互感器二次回路不得开路。否则会在开路的两端出现高电压危及人身安全，或是互感器发热

5、损坏。原因：一次绕组串联于被测电路中，匝数很少，阻抗小，对一次负载电流影响很小。原因：二次负载是测量仪表和继电器的电流线圈，阻抗很小，因此接近于短路运行。原因：开路会在开路的两端出现高电压危及人身安全，或是互感器发热损坏。问题：为什么TA二次侧不能开路？答：电流互感器正常运行时，二次电流在铁芯中产生的二次电动势对一次电动势起去磁作用。因此励磁电动势及合成磁通都很小，一般不超过几十伏。二次回路开路后，二次电流变为零，失去去磁的一次电动势全部用于励磁。合成磁通增大很多倍，使铁芯磁路高度饱和，磁通的由原来的低幅正弦波

6、变成高幅值的交流平顶波。二次电动势的大小取决于磁通的变化率，当磁通过零时，变化率最大，此时将在开路两端感应出交流高幅值的尖顶冲击波电压，达几千伏甚至上万伏，危及人身安全。另外，由于磁路饱和时，铁芯中的磁滞涡流损耗急剧上升，会引起铁芯过热，甚至烧坏电流互感器。1、TA的极性及向量图四、TA的极性、测量误差及影响因素当忽略电流互感器励磁电流后，铁芯中合成磁动势为一次和二次绕组的安匝数之差，即2、TA的等值电路及向量合成关系图3、TA的测量误差①电流误差（比差）：②角度误差：4、误差的影响因素①一次电流的影响。当一次

7、侧电流较额定电流小得多时，不足以建立激磁，则误差较大；当一次电流增大至额定电流附近时，TA运行在设计的工作状态，误差最小；当一次电流超过额定电流后，磁路饱和，误差很大。为此，使用TA时，应使一次额定电流与一次电路电流相配套。②二次负载的影响。如果一次电流不变，则二次负载阻抗和功率因数直接影响误差的大小。当二次负载增大时，二次电流减小，对一次电流去磁作用减弱，则比差与角误差都会增加；当功率因数变化时也会不同程度影响比差与角差的大小。因此，要保证TA的测量误差不超过规定值，应将其二次负载与功率因数限制在相应范围内。

8、继电保护规程规定，用于保护的电流互感器，电流误差在最恶劣的条件下不能超过-10%；角度误差在最恶劣的条件下不超过。5、几个相关概念①一次电流倍数m—实际流过电流互感器的一次电流I1与一次绕组额定电流I1N之比，即②10%误差曲线设Ki为电流互感器的变比，其一次侧电流与二次电有I2＝I1／Ki的关系，在Ki为常数（电源互感器I2不饱和）时，就是一条直线，如图中曲线1所示。当电流互感器铁芯