（高压电气测量技术）电压电流互感器

电压互感器

电压互感器的作用是隔离高电压，并把高电压变为低电压，供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次侧电压信息。

电压互感器的配置原则是：应满足测量、保护、同期和自动装置的要 求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同期点两侧都能方便地取压。通常如下配置：

1、母线 6～220kV电压级的每组主母线的三相上应装设电压互感器，旁路母线视回路出线外侧装设电压互感器的需要而确定。 2、线路 当需要监视和检测线路断路器外侧有无电压，供同期和自动重合闸使用，该侧装一台单相电压互感器 3、发电机 一般在出口处装两组。一组（三只单相、双绕组 接线）用于自动调节励磁装置。一组供测量仪表、同期和继电保护使用，该组电压互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，接成 接线，辅助绕组接成开口三角形，供绝缘监察用。当互感器负荷太大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。50MW及以上发电机中性点常还设一单相电压互感器，用于100%定子接地保护。 4、变压器 变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，设有一组电压互感器。 5、330～500kV电压级的电压互感器配置：双母线接线时，在每回出线和每组母线三相上装设。一个半断路器接线时，在每回出线三相上装设，主变压器进线和每组母线上则根据继电保护装置、自动装置和测量仪表的要求，在一相或三相上装设。线路与母线的电压互感器二次回路不切换。

影响误差的主要因素：1、一次电流 2、二次负载：二次负荷阻抗增加，比差向负方向增大，角差向正方向增大。 3、负载功率因素：比差按正弦曲线规律变化，角差按余弦规律变化。

三、电压互感器的选择： 1、额定电压的选择：

三相式电压互感器(用于3～15kV系统)，其一、二次绕组均接成星形，一次绕组三个引出端跨接于电网线电压上，额定电压均以线电压表示，分别为UNS和100V。 单相式电压互感器，其一、二次绕组的额定电压的表示有两种情况： 1、单台使用或两台接成不完全星形，一次绕组两个引出端跨接于电网线电压上(用于3～35kV系统)，一、二次绕组额定电压均以线电压表示，分别为 UNS 和IOOV；

2、三台单相互感器的一、二次绕组分别接成星形(用于3kV及以上系统)，每台一次绕组接于电网相电压上，单台的一、二次绕组的额定电压均以相电压表示，分别为 和100/3V V。第三绕组(又称辅助绕组或剩余电压绕组)的额定电压，对中性点非直接接地系统为100/3V，对中性点直接接地系统为100V。 2.种类和型式选择

电压互感器的种类和形式应根据安装地点和使用技术条件来选择。

（1） 3~20kV屋内配电装置，宜采用油浸式绝缘结构，也可采用树脂浇注结构的电磁式电压互感器。

（2） 35kV配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。

（3） 110~220kV配电装置，用电容式或串级电磁式电压互感器。为避免铁磁谐振，当容量和准确度级满足要求时，宜优先采用电容式电压互感器。 （4） 330kV及以上配电装置，宜采用电容式电压互感器。 （5） 全封闭组合电器应采用电磁式电压互感器。 3、按其准确级选择

电压互感器准确级的选择原则，可参照电流互感器准确级选择。用于继电保护的电压互感器不应低于3级。至此，可初选出电压互感器的型号，由产品目录或手册查得其在相应准确级下的额定二次容量。

当所供仪表要求不同准确级时，应按其中要求准确级最高的仪表来确定电流互感器的准确级。

用于测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和500kv电压级的电压互感器，宜用0.2级；

供重要回路（发电机、调相机、变压器、厂用馈线、出线等）中的电能表和所有计费用的电能表电压互感器，不应低于0.5 级

供运行用的电流表、功率表、电能表的电流互感器，用0.5~1级； 供估计被测数值的仪表的电流互感器，可用3级；

供继电保护的电压互感器，应用D级或B级（或新型号P或TPY级）。 4、按二次负荷选择

（1）作出测量仪表（或继电器）与电压互感器的三相接线图，并尽可能将负荷均匀分配在各相上。

（2）列表统计其二次侧“各相间（或相）负荷分配”。据各仪表（或继电器）的技术数据（、cos）及接线情况，算出其在各相间（或相）的有功功率cos和无功功率sin，并求出各相间（或相）的总有功功率∑cos和总无功功率∑sin，并填于分配表中 （3）求出各相间（或相）的总视在功率S和功率因数角

?P02222 S? （?Scos?）??arccos?????（?Ssin?）??P??Q000000S

（4）将三相连接图与与表6-11对照，，然后用相应公式计算出互感器每相绕组的 有功、无功及视在功率。

（5）将最大相的视在功率与互感器一相的额定容量比较， 若满足

S2?SN2 则选择的互感器满足要求。

三、电压互感器的正确使用

1、正确选择电压互感器。包括选择电压互感器额定电压等级、—次线圈额定电压值、准确度等级、额定容量。

2、电压互感器的接线应保证其正确性：接线时要遵守“并联”原则，即一次绕组和被测电压并联，二次绕组应和所接的测量仪表并联，同时，要注意的极性的正确性，一次绕组与二次绕组之间为减极性关系。

3、电压互感器的二次线圈不允许短路。这是因为当二次线圈短路时，会出现很大电流，互电压感器有被烧毁的危险。因此，运行中的电压互感器的一次、二次绕组都要装保险丝，以防止意外的短路事故。

4、电压互感器的二次线圈、铁心、外壳等必须接地。是为了防止一、二次绕组绝缘损坏或击穿时，一次侧高压窜入二次回路，危机人身和设备安全。

5、接在电压互感器二次侧负荷容量应合适：接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量，也不应过低于额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的准确性。 四、电压互感器运行与维护 1、电压互感器运行要求

① 运行中的电压互感器二次回路严禁短路，按规定保证每个二次绕组一点可靠接地，

负 荷不得超过额定容量。

② 电压互感器退出运行时，应将失去电压可能误动的保护和自动装置退出运行。 ③ 电压互感器停电检修时，应将其一次、二次全部断开，防止二次反送电。 ④ 电压互感器如遇停电时，必须进行绝缘子清扫。 ⑤ 每月应对电压互感器二次电压进行一次测量。

电流互感器

一、电流互感器的作用

由于电力设备上通过的电流大多数为数值很高的大电流，为了便于测量， 采用电流互感器进行变换，其二次侧额定电流值为5A（或1A）。电流互感器是用 来变换电流的电气设备，实际上相当于一个升压变压器。 （1） 将一次回路大电流变为二次回路的标准值。

（2）使低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，且互感器二次侧接地，保证了人身和设备的安全。

（3）降低仪器仪表的绝缘要求，从而降低仪器仪表的造价。 （1）额定电压的选择

电流互感器的额定电压必须满足下列条件: Ux≤ Ue

（2）额定变比的选择

长期通过电流互感器的最大工作电流应小于或等于互感器一次额定电流，即Ix≤I1e，但不宜使互感器经常工作在额定一次电流的1／3以下。 （3）准确度等级的选择

在发电厂、变电站、电力用户运行中的电能计量装置按其所计量的电量不同和计量对象的重要程度分五类（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）进行管理。

对 Ⅰ、Ⅱ类计量对象互感器应采用0.2级，对 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类计量对象互感器应采用0.5级，0.1级以上互感器，主要用于实验室进行精密测量或用来校验低等级的电流互感器。

（4）按二次侧负荷选择

三、电流互感器的接线方式及在电流保护中的应用 1、基本概念

电流互感器接线方式即为二次绕组与负载的连接方式，负载主要有保护用负载、测量用负载和自动化设备负载等。这里主要讨论电流保护接线方式。所谓电流保护接线方式，是指电流保护中电流继电器线圈或变送器与电流互感器二次绕组之间的连接方式。 （1）对保护接线方式的要求：能反应各种类型故障，且灵敏度尽量一致。

（2）电流保护接线方式有：三相三继电器完全星形接线、三相四继电器完全星形接线、两相两继电器的不完全星形接线、单继电器两相电流差接线

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nk47.html