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互感器的常见种类

日期:2016年8月25日 16:10

电子式互感器

变频功率传感器是一种电子式互感器,变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样,再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连,数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算,可以获取电压有效值电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流有功功率基波功率、谐波功率等参数。
互感器分为电压互感器电流互感器两大类,其主要作用有:将一次系统的电压、电流信息准确地传递到二次侧相关设备;将一次系统的高电压、大电流变换为二次侧的低电压(标准值)、小电流(标准值),使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化,并降低了对二次设备的绝缘要求;将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离,从而保证了二次设备和人身的安全。

电压互感器

测量用电流互感器主要与测量仪表配合,在线路正常工作状态下,用来测量电流、电压、功率等。测量用微型电流互感器主要要求:
1、绝缘可靠;
2、足够高的测量精度;
3、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和(如500%的额定电流)以保护测量仪表。
保护用电流互感器保护用电流互感器主要与继电装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电路,以保护供电系统的安全。保护用微型电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同,保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。

电流互感器

利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。其工作原理、等值电路也与一般变压器相同,只是其原边绕组串联在被测电路中,且匝数很少;副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载,近似短路。原边电流(即被测电流)和副边电流取决于被测线路的负载,而与电流互感器的副边负载无关。由于副边接近于短路,所以原、副边电压U1和都很小,励磁电流I0也很小。 电流互感器运行时,副边不允许开路。因为一旦开路,原边电流均成为励磁电流,使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。因此,电流互感器副边回路中不许接熔断器,也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。 电流互感器的接线方式按其所接负载的运行要求确定。最常用的接线方式为单相,三相星形和不完全星形。

组合互感器

组合互感器是将电压互感器、电流互感器组合到一起的互感器。组合互感器可将高电压变化为低电压,将大电流变化为低电流,从而起到对电能计量的目的。

钳形互感器

钳形电流互感器是一款精密电流互感器(直流传感器),是专门为电力现场测量计量使用特点设计的。该系列互感器选用高导磁材料制成,精度高。线性优。抗干扰能力强等。使用时可以直接夹住母线或母排上无须截线停电其使用十分方便。它可配合多种测量仪器,电能表现场校验仪、多功能电能表、示波器、数字万用表、双钳式接地电阻测试仪、双钳式相位伏安表等, 可在电力不断电状态下,对多种电参量进行测量和比对。

零序互感器

零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下,各相电流的矢量和等于零,因此,零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出,执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零,故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通,零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作,带动脱扣装置,切换供电网络,达到接地故障保护的目的。 作用:当电路中发生触电或漏电故障时,保护动作,切断电源。 使用:可在三相线路上各装一个电流互感器,或让三相导线一起穿过一零序电流互感器,也可在中性线N上安装一个零序电流互感器,利用其来检测三相的电流矢量和。零序电流互感器采用ABS工程塑料外壳、全树脂浇注成密封,有效避免了互感器在长期使用过程中的锈蚀。绝缘性能好,外形美观。具有灵敏度高、线性度好运行可靠,安装方便等特点。其性能优于一般的零序电流互感器,使用范围广泛,不仅适用于电磁型继电保护,还能适用于电子和微机保护装置

误差测量

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直流法

用1.5~3V干电池将其正极接于互感器的一次线圈L1,L2接负极,互感器的二次侧K1接毫安表正极,负极接K2,接好线后,将K合上毫安表指针正偏,拉开后毫安表指针负偏,说明互感器接在电池正极上的端头与接在毫安表正端的端头为同极性。
1.K1为同极性即互感器为减极性。如指针摆动与上述相反为加极性。

交流法

补偿量如下:
Δf=Nx/(N2-Nx)×100%
匝数补偿
只对比差起到补偿作用,补偿量与二次负荷和电流大小无关。补偿匝数一般只有几匝,匝数补偿应计算电流低端二次阻抗最大时,和电流高端二次阻抗最小时误差。对于高精度的微型电流互感器匝数补偿那怕只补偿1匝,就会补偿过量。这时可以采用半匝或分数匝补偿。但是电流互感器的匝数是以通过铁芯窗口的封闭回路计算的,电流互感器的匝数是一匝一匝计算的,不存在半匝的情况。采用半匝或分数匝补偿必须采用辅助手段如:双绕组、双铁芯等。辅助铁芯补偿对比差、
角差都起到补偿作用,但辅助铁芯补偿的方法制作工艺比较复杂。电容补偿,直接在二次绕组两端并联电容就可以。其对比差起正补偿作用,补偿大小与二次负荷Z=RiX中X分量成正比,与补偿电容大小成正比;对角差都起到负补偿,补偿大小与二次负荷Z=RiX中R分量成正比,与补偿电容大小成正比。电容补偿是一种比较理想的补偿方法。在微型精密电流互感器中,一般二次绕组直接接运放的电流/电压变换,其二次阻抗基本为0,此时电容补偿的作用就比较小。一般可以在电流/电压变换阶段增加移相电路可以解决角差问题。用户可以根据电流互感器出厂时所带的该互感器的检验报告中检验误差数据进行调整计算移相电路。

种类对比

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电压互感器(PT)和电流互感器(CT)是电力系统重要的电气设备,它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。其接线的正确与否,对系统的保护、测量、监察等设备的正常工作有极其重要的意义。在新安装PT、CT投运或更换PT、CT二次电缆时,利用极性试验法检验PT、CT接线的正确性,已经是继电保护工作人员必不可少的工作程序。
避免其极性接反就是要找到互感器输入和输出的“同名端”,具体的方法就是“点极性”。这里以电流互感器为例说明如何点极性。具体方法是将指针式万用表接在互感器二次输出绕组上,万用表打在直流电压档;然后将一节干电池的负极固定在电流互感器的一次输出导线上;再用干电池的正极去“点”电流互感器的一次输入导线,这样在互感器一次回路就会产生一个+(正)脉冲电流;同时观察指针万用表的表针向哪个方向“偏移”,若万用表的表针从0由左向右偏移,j即表针“正启”,说明接入的“电流互感器一次输入端”与“指针式万用表正接线柱连接的电流互感器二次某输出端”是同名端,而这种接线就称为“正极性”或“减极性”;若万用表的表针从0由右向左偏移,即表针“反启”,说明接入的“电流互感器一次输入端”与“指针式万用表正接线柱连接的电流互感器二次某输出端”不是同名端,而这种接线就称为“反极性”或“加极性”。
每个产品都有自己的注意事项,应用互感器时应注意以下几个方面:
1、电流互感器的额定一次电流一般按线路的1.2~1.4倍电流选用电流互感器,这主要是考虑线路过载时不至于烧毁电流互感器和电流表或电能表等用电设备。
2、电流互感器的额定一次电流也不能选得比线路的实际工作电流相差太大,这将影响电流互感器的计量 精度。
3、互感器是在额定的二次输出负载范围内才能保证互感器精度。因此包括二次线路负载以及计量装置的负载都为互感器实际工作的负载,当互感器二次实际输出负载大于互感器二次额定输出负载时,互感器精度将降低,严重过载时将烧毁互感器。
4、当互感器二次实际输出负载低于互感器额定二次输出负载时,互感器的精度将降低。
5、根椐不同的使用场合选用适宜的互感器产品。
6、户外用互感器和户内用互感器莫混用。
烧坏原因:
1、电压互感器低压侧匝间和相间短路时,低压保险尚未熔断,由于激磁电流迅速增大,使高压熔管熔丝 熔断或烧坏互感器。
2、当10kV出线发生单相接地时,电压互感器一次侧非故障相对地电压为正常电压值的根号3倍。电压互 感器的铁芯很快饱和,激磁电流急剧增强,使熔丝熔断。
3、由于电力网络中含有电容性和电感性参数的元件,特别是带有铁芯的铁磁电感元件,在参数组合不利 时引起铁磁谐振。
4、流过电压互感器一次绕组的零序电流增大(相对于接地电流超标的系统而言),长时间运行时,该零序互感器产生的热效应将使电压互感器的绝缘损坏、炸裂;
5、系统中存在非线性的振荡(弧光接地过电压),大大加剧了系统中电压互感器的损坏进程;
6、电压互感器自身的散热条件较差。
类型区别:
最重要区别是在正常运行时其工作状态的不同,主要表现在以下几个方面:
1、电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值,故障时候磁通密度下降;电流互感器正常工作时磁通密度很低,而短路时由于一次侧短路电流变得很大,使磁通密度大大增加,有时甚至远远超过饱和值。
2、电压互感器是用来测量电网高电压的特殊变压器,它能将高电压按规定比例转换为较低的电压后,再连接到仪表上去测量。电压互感器,原边电压无论是多少伏,而副边电压一般均规定为100伏,以供给电压表、功率表及千瓦小时表和继电器的电压线圈所需要的电压。
3、电流互感器二次可以短路,但是不得开路;电压互感器二次可以开路,但是不得短路.把大电流按规定比例转换为小电流的电气设备,称为电流互感器。电流互感器副边的电流一般规定为5安或1安,以供给电流表、功率表、千瓦小时表和继电器的电流线圈电流。
4、对于二次侧的负荷来说,电压互感器的一次内阻抗较小甚至可以忽略不计,大可以认为电压互感器是一个电压源;而电流互感器的一次却内阻很大,以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源

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