东北农大变电工程设计课件第3章 互感器-1互感器作用及工作原理

第3章互感器互感器作用及工作原理电压互感器和电流互感器的连接互感器是电力系统中供测量和保护的重要设备，也是电力系统中一次系统和二次系统之间的联络元件。它可以将高电压、大电流转变成低电压（100V、50V等）和小电流（5、1或0.5A），分别为测量仪表、保护装置和控制装置提供电压或电流信号，反应电气设备的正常运行和故障情况。无论大、中、小变电站都离不开互感器，互感器分为电压互感器和电流互感器。一、互感器的种类和作用互感器是电力系统中一次系统和二次系统之间的联络元件，用以变换电压或电流，分别为测量仪表、保护装置和控制装置提供电压或电流信号，反映电气设备的正常运行和故障情况，分为电压互感器（TV）和电流互感器（TA）。互感器的作用体现在以下几个方面：（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值。，二次设备的绝缘水平可按低压设计，使测量仪表和继电保护装置标准化、小型化，结构轻巧、价格便宜。一、互感器的种类和作用（2）所有二次设备可用低电压、小电流的控制电缆来连接，使配电屏内布线简单、安装方便；便于集中管理，可以实现远距离控制和测量。（3）二次回路不受一次回路的限制，接线灵活方便。对二次设备进行维护、调换以及调整试验时，不需中断一次系统的运行。一、互感器的种类和作用（4）使一次设备和二次设备实电气隔离。使二次设备和工作人员与高电压部分隔离，保证了设备和人身安全。二次设备出现故障也不会影响到一次侧，提高了一次系统和二次系统的安全性和可靠性。（5）取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。一、互感器的种类和作用二、电磁式电流互感器的工作原理电流互感器的一次绕组串联于被测量电路内，二次绕组与二次回路串联。当一次侧流过电流I1时，在铁芯中产生交变磁通，此磁通穿过二次绕组，产生电动势，在二次回路中产生电流I2。磁势平衡方程为：102211NININI忽略很小的励磁安匝：2211NINI只考虑电流数值得：2211NININN电流互感器的额定电流比Ki：2121/1/2/IINNIIKNNi二、电磁式电流互感器的工作原理三、电磁式电压互感器的工作原理电磁式电压互感器一次绕组与一次被测电力网并联，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈并联。电磁式电压互感器二次电压U2近似与一次电压U1成正比，测出二次电压，便可确定一次电压。在被测电网的相和地之间接有主电容C1和分压电容C2，Z2为继电器、仪表等电压线圈阻抗。电容式电压互感器实质上是一个电容串接的分压器，被测电网的电压在电容C1、C2上按反比分压。1.分压原理12111c2UkCCUCUU2211CCCk分压比三、电磁式电压互感器的工作原理主要由电容分压器、补偿电抗器、中间变压器、阻尼器及载波装置、防护间隙等组成。2.原理结构三、电磁式电压互感器的工作原理