电气故障诊断课件互感器.ppt

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1、互感器互感器互感器互感器电流互感器TALB6-110LB6-110型型电流互感电流互感器器 500KV电电流互感器流互感器 500KV电流电流互感器运行互感器运行在葛洲坝电在葛洲坝电站站 电压互感器JDCF-110型电压互感器型电压互感器 互感器的作用互感器的作用：将将一次回路一次回路的的高电压高电压和和大电流大电流变变为为二次回路二次回路标准的标准的低电压低电压和和小电小电流流，使测量仪表和保护装置标准，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并且使其结构精巧、化、小型化，并且使其结构精巧、价格便宜、并便于屏内安装。价格便宜、并便于屏内安装。使二次设备与高压使二次设备与高压部分隔离部分隔离，且，

2、且互感器互感器二次侧均接地二次侧均接地，从而保证，从而保证了设备和人身安全。了设备和人身安全。电压互感器电压互感器一次测与高压线路并联，二次一次测与高压线路并联，二次测绕组与测量仪表并联，二次侧标准的低测绕组与测量仪表并联，二次侧标准的低电压电压100V100V或或100/100/）电流互感器电流互感器用于各种电压的交流装置用于各种电压的交流装置中，其一次绕组串联于被测量电路内，二中，其一次绕组串联于被测量电路内，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电流线次绕组与二次测量仪表和继电器的电流线圈串联连接。二次侧标准的小电流（圈串联连接。二次侧标准的小电流（或）或）产品特点：产品特点：有机绝缘、无油、

3、无瓷、无气（有机绝缘、无油、无瓷、无气（SF6）防火防爆、体积小、重量轻、维护简便防火防爆、体积小、重量轻、维护简便 额定电压：额定电压：40.5、72.5、126kV 额定电流：额定电流：1002500A 正常使用条件：正常使用条件：户内、户外均可使用户内、户外均可使用 环境温度：最高温度环境温度：最高温度+40，最低温度，最低温度-40 海拔高度：海拔不超过海拔高度：海拔不超过1000m，超过，超过1000m时，由供需时，由供需双方另议双方另议 环境污秽等级：环境污秽等级：、级污秽区级污秽区 产品的主要技术特点：产品的主要技术特点：防火防爆、维护简便、不充油、无瓷、防火防爆、维护简便、不充

4、油、无瓷、无气、体积小、重量轻无气、体积小、重量轻 额定电压（额定电压（kV)：220kV、110kV、66kV、35kV额定二次电流（额定二次电流（A）：）：1A、2A、5A额定一次额定一次电流（电流（A）：）：1002500A介质损耗因数（介质损耗因数（tg,%)：小于小于0.4爬电距离（爬电距离（mm）：）：20mm/kV、25mm/kV、31mm/kV 可选外形尺寸（长可选外形尺寸（长宽宽高，高，mm）：）：请通过电话请通过电话或或Email联系，并索取资料准确度：联系，并索取资料准确度：0.2、0.2S、0.5、0.5S、5P、10PLGW-110干式电干式电流互感器在流互感器在19

5、98年首次挂网运行于年首次挂网运行于太原太原 电流互感器的种类电流互感器的种类 根据根据安装地点安装地点可分为户内式和户外可分为户内式和户外式；根据安装方式可分为穿墙式、式；根据安装方式可分为穿墙式、支持式和套管式；支持式和套管式；根据根据绝缘结构绝缘结构可分为干式、浇注可分为干式、浇注式和油浸式；式和油浸式；根据根据原边绕组的结构型式原边绕组的结构型式可分为可分为单匝式和多匝式等。单匝式和多匝式等。穿墙式电流互感器穿墙式电流互感器 穿墙式电流互感器穿墙式电流互感器 穿墙式电流互感器一般用在从室内到室外的连接，穿墙式电流互感器一般用在从室内到室外的连接，它可以作为穿墙套管，又是电流互感器，可以

6、减它可以作为穿墙套管，又是电流互感器，可以减少占地面积，减少设备。少占地面积，减少设备。穿墙式电流互感器由法兰盘、绝缘瓷套、绝穿墙式电流互感器由法兰盘、绝缘瓷套、绝缘垫片、二次线圈、接线环、绕组端盖、绕组护缘垫片、二次线圈、接线环、绕组端盖、绕组护垫、导电杆、瓷套压盘、铜片、瓷套端盖组成。垫、导电杆、瓷套压盘、铜片、瓷套端盖组成。在组装穿墙式电流互感时先将外瓷套套在导在组装穿墙式电流互感时先将外瓷套套在导电杆上，然后装上法兰盘。法兰盘内垫有绝缘垫电杆上，然后装上法兰盘。法兰盘内垫有绝缘垫片，再将接有接线环的二次绕组装上，安装绕组片，再将接有接线环的二次绕组装上，安装绕组端盖和绕组护套，用螺母固

7、定住。然后再套上内端盖和绕组护套，用螺母固定住。然后再套上内瓷套，放上瓷套压盘和挡块，最后盖上瓷套端盖瓷套，放上瓷套压盘和挡块，最后盖上瓷套端盖，用螺母固定，组装完毕。，用螺母固定，组装完毕。支持式电流互感器支持式电流互感器 SAS型电流互感器为倒立型电流互感器为倒立式结构，一次导管为直线式结构，一次导管为直线型（见图）。型（见图）。外壳铝铸件，铁芯及二外壳铝铸件，铁芯及二次绕组由已经过特殊试验次绕组由已经过特殊试验的树脂浇注件支撑。的树脂浇注件支撑。二次绕组引出线通过引二次绕组引出线通过引线套管接到互感器底座接线套管接到互感器底座接线盒内的二次套管。线盒内的二次套管。左图中：左图中：1-防爆

8、片防爆片 2-外壳外壳 3-铁芯外壳铁芯外壳 4-一次一次导管导管 5-引线套管引线套管 6-复合复合绝缘套管绝缘套管 7-接线盒接线盒 8-底底座座电流互感器工作原理电流互感器工作原理 电流互感器的特点电流互感器的特点一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流而与二次电流无关；电路的负荷电流而与二次电流无关；电流互感器二次绕组所接仪表或保护装置的电流线圈，正常情况下近似于短路运行。变流比Ki还可以近似地表示为互感器一、二次线还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比，即圈的匝数比，即kikN=N1/N2式中式中

9、N1、N2为一、二线圈的匝数。为一、二线圈的匝数。电流互感器二次回路不电流互感器二次回路不允许开路允许开路 正常运行时，二次电流正常运行时，二次电流I2I2在铁芯中产在铁芯中产生的二次磁势生的二次磁势I2N2I2N2对一次磁势起去磁对一次磁势起去磁作用，因此励磁磁势。作用，因此励磁磁势。N1N1及合成磁通及合成磁通很小，使二次绕组感应出的电势很小，很小，使二次绕组感应出的电势很小，一般不会超过几十伏。当二次回路开一般不会超过几十伏。当二次回路开路时，二次电流路时，二次电流2 2变为零，失去了去磁变为零，失去了去磁作用的一次磁势全部用于激磁作用的一次磁势全部用于激磁I I1 1N N 1 1=I

10、=I0 0N N 1 1，合成磁通突然增大很多很，合成磁通突然增大很多很多倍，使铁芯的磁路高度饱和，。多倍，使铁芯的磁路高度饱和，。此时的磁通由原来的低幅正弦波变此时的磁通由原来的低幅正弦波变成高幅值的交流平顶方波，而二次成高幅值的交流平顶方波，而二次电势电势2 2决定于磁通的变化率决定于磁通的变化率d/dt,d/dt,磁通过零时变化率最大，将磁通过零时变化率最大，将在开路的两端出现交流高幅值的尖在开路的两端出现交流高幅值的尖顶脉冲波电压，达几千伏甚至上万顶脉冲波电压，达几千伏甚至上万伏，危及人身安全，伏，危及人身安全，电流互感器二次回路不允电流互感器二次回路不允许开路许开路 另外，由于磁路的

11、高度饱和，使磁另外，由于磁路的高度饱和，使磁感应强度骤增，铁芯中磁滞和涡流感应强度骤增，铁芯中磁滞和涡流损耗急骤上升，会引起铁芯过热甚损耗急骤上升，会引起铁芯过热甚至烧毁电流互感器。所以，运行中至烧毁电流互感器。所以，运行中当需要检修、校验二次仪表时，必当需要检修、校验二次仪表时，必须先将电流互感器二次绕组或回路须先将电流互感器二次绕组或回路短接，再进行拆卸操作短接，再进行拆卸操作电流互感器二次回路不允电流互感器二次回路不允许开路许开路 电流互感器配置电流互感器配置 电流互感器（TA）电流互感器（TA）的接线：单相式接线电流互感器（TA）电流互感器（TA）的接线：三相完全星形接线电流互感器（T

12、A）电流互感器（TA）的接线：两相不完全星形接线电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器按其电压互感器按其绝缘结构绝缘结构形式，形式，可分为干式、浇注式、充气式、可分为干式、浇注式、充气式、油浸式等几种；根据油浸式等几种；根据相数相数可分为可分为单相和三相；根据单相和三相；根据绕组数绕组数可分为可分为双绕组和三绕组。双绕组和三绕组。干式电压互感器干式电压互感器 相对于油式电压互感器相对于油式电压互感器,干式电压互感器因没有油，干式电压互感器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题。它主要由铁也就没有火灾、爆炸、污染等问题。它主要由铁芯、绕组等组成，芯、绕组等组成，

13、适用于适用于500V500V以下低压接线以下低压接线。浇注式电压互感器浇注式电压互感器 结构图结构图JDZ2-1型型JZW-12型型用于用于35kV35kV及以下电压等级及以下电压等级，有单相双绕组、单，有单相双绕组、单相三绕组之分。环氧树脂浇注体下部涂有半导相三绕组之分。环氧树脂浇注体下部涂有半导体漆并与金属底板相连以改善电场的不均匀性体漆并与金属底板相连以改善电场的不均匀性和电力线畸变的情况。和电力线畸变的情况。该型互感器优点是运该型互感器优点是运行维护方便，但一旦损坏，不能检修只有更新。行维护方便，但一旦损坏，不能检修只有更新。油浸式电压互感器油浸式电压互感器结构图结构图JSJW-10型

14、型JDJ2-35型型普通油浸式电压互感器的普通油浸式电压互感器的额定电压制成额定电压制成3-35kV3-35kV等级等级，铁芯和绕组均放于充满油的油箱内，绕组通过套管引铁芯和绕组均放于充满油的油箱内，绕组通过套管引出。出。JSJWJSJW一一1010型互感器由五个铁芯和两个铁箍组成磁路型互感器由五个铁芯和两个铁箍组成磁路系统，一次侧三个绕组接成系统，一次侧三个绕组接成Y Y形，两个二次侧绕组分形，两个二次侧绕组分别接成别接成Y Y形与开口三角形。二次侧形与开口三角形。二次侧Y Y形接线的绕组用来形接线的绕组用来测量线电压和相电压以及相对地电压，开口三角形用测量线电压和相电压以及相对地电压，开口

15、三角形用来测量单相接地后的零序电压。来测量单相接地后的零序电压。电容式电压互感器电容式电压互感器 1 1 油压计油压计2 2 膨胀膜膨胀膜3 3 电容单元电容单元4 4 绝缘油绝缘油5 5 瓷绝缘子瓷绝缘子6 6 密封件密封件7 7 外壳外壳8 8 低压端子箱低压端子箱/中性中性(N)(N)和高和高频频(HF)(HF)端子端子9 9 串联电感串联电感1010中压互感器中压互感器1111铁磁谐振效应阴尼电路铁磁谐振效应阴尼电路电压互感器工作原理电压互感器工作原理 电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同。图为电磁式电压互感器原理接线图，电压互图为电磁式电压互

16、感器原理接线图，电压互感器的特点是：感器的特点是：(1)容量很小，类似一台小容容量很小，类似一台小容量变压器；量变压器；(2)二次侧负荷比较恒定，所接测二次侧负荷比较恒定，所接测量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大，因此，量仪表和继电器的电压线圈阻抗很大，因此，在正常运行时，电压互感器接近于在正常运行时，电压互感器接近于空载空载状态。状态。电压互感器的一、二次线圈额定电压之比，电压互感器的一、二次线圈额定电压之比，称为电压互感器的称为电压互感器的额定电压比额定电压比。即：。即：Kn=U1n/U2n其中一次线圈额定电压其中一次线圈额定电压U1n是电网的额定电是电网的额定电压，且已标准化压，且已标准化

17、(如如10，35,110，220，330，500千伏等千伏等),二次电压二次电压U2n，则统一定，则统一定为为100(或或100/)伏，所以伏，所以kn也标准化。也标准化。电压互感器（电压互感器（TV）电压互感器（电压互感器（TVTV）的特点）的特点：电压互感器一次绕组并联在电路中，电压互感器一次绕组并联在电路中，一次绕组匝数多，二次绕组匝数少一次绕组匝数多，二次绕组匝数少二次回路阻抗大，近似于开路二次回路阻抗大，近似于开路电压互感器二次侧额定电压为电压互感器二次侧额定电压为100 V100 V电压互感器（电压互感器（TV）电压互感器（电压互感器（TVTV）的）的准确度级准确度级0.20.2级

18、，用于实验室精密测量级，用于实验室精密测量0.5 0.5 级，用于发电厂和变电站的仪表，级，用于发电厂和变电站的仪表，用户的电能计量用户的电能计量1 1级级3 3级，用于一般测量，仪表和继电器级，用于一般测量，仪表和继电器电压互感器（TV）电压互感器（TV）的接线 单相式接线电压互感器（TV）电压互感器（TV）的接线 单相式接线电压互感器（TV）电压互感器（TV）不完全星形接线电压互感器（TV）电压互感器（TV）三相三柱式接线电压互感器（TV）电压互感器（TV）三相五柱式接线电压互感器（TV）电容式电压互感器：改变C1和C2的值，可以得到不同的分压比光电式互感器光电式互感器自自2020世纪世纪

19、7070年代以来，国内外都在研究年代以来，国内外都在研究一种新型的互感器，以解决电磁式互感一种新型的互感器，以解决电磁式互感器存在的上述问题。最终研制成功出了器存在的上述问题。最终研制成功出了采用半导体集成电路技术、激光技术、采用半导体集成电路技术、激光技术、光线传输技术的光电式互感器，在无人光线传输技术的光电式互感器，在无人值班变电站中的运用也越来越广泛，因值班变电站中的运用也越来越广泛，因此下面就光电式互感器进行的原理、结此下面就光电式互感器进行的原理、结构及特点进行简要的介绍。构及特点进行简要的介绍。1、光电式电压互感器（1 1）光电式电压互感器的原理）光电式电压互感器的原理目前各国研制

20、的光电式电压互感器的传感方式大目前各国研制的光电式电压互感器的传感方式大体分为体分为有源型和无源型。有源型和无源型。1 1）有源型有源型有源型的高压侧电压信号通过采样后将电压信号有源型的高压侧电压信号通过采样后将电压信号传递到发光二极管变成光信号，再由光纤传递到传递到发光二极管变成光信号，再由光纤传递到低电位侧，进行逆变换成电信号后放大输出。由低电位侧，进行逆变换成电信号后放大输出。由于二极管的发光强度与施加电压成比例，所以信于二极管的发光强度与施加电压成比例，所以信号输出也与施加电压成比例。这种型式的互感器号输出也与施加电压成比例。这种型式的互感器的传感头部分需要供电电源，发光元件还存在耐的

21、传感头部分需要供电电源，发光元件还存在耐冲击性能差及强度随老化而发生变化等相关问题冲击性能差及强度随老化而发生变化等相关问题需要解决。需要解决。2 2）无源型无源型某些晶体物质（如常用的某些晶体物质（如常用的BGOBGO）具有光电）具有光电效应，在没有外电场作用下，其各向同效应，在没有外电场作用下，其各向同性，光率体为一圆球体，在电场作用下，性，光率体为一圆球体，在电场作用下，透过该物质的光会产生双折射现象，这透过该物质的光会产生双折射现象，这种现象称为种现象称为PockelsPockels效应。其输出的光强效应。其输出的光强与被测电压成正比，因此只要测出输出与被测电压成正比，因此只要测出输出

22、光强，便可通过计算得到被测电压。无光强，便可通过计算得到被测电压。无源型互感器的传感头部分不需要供电电源型互感器的传感头部分不需要供电电源，结构简单，且不存在电磁元件、磁源，结构简单，且不存在电磁元件、磁饱和问题。饱和问题。（3 3）光电式电压互感器的特点光电式电压互感器的特点与传统的电压互感器相比，光电式与传统的电压互感器相比，光电式电压互感器具有以下几个特点：电压互感器具有以下几个特点：1 1）体积小，质量轻；体积小，质量轻；2 2）无铁芯、不存在磁饱和和铁磁谐无铁芯、不存在磁饱和和铁磁谐振问题振问题；3 3）暂态响应范围大，频率响应宽暂态响应范围大，频率响应宽；4 4）抗电磁干扰性能佳抗

23、电磁干扰性能佳；5 5）无油化结构，结缘可靠、价格低无油化结构，结缘可靠、价格低；6 6）便于向数字化、微机化发展便于向数字化、微机化发展光电式电流互感器的特点光电式电流互感器的特点与传统电磁式互感器比较，光电式互感与传统电磁式互感器比较，光电式互感器具有如下优点：器具有如下优点：1）绝缘性能优良绝缘性能优良。光电式互感器是将高。光电式互感器是将高电压侧的电流或电压信息变换为光信息电压侧的电流或电压信息变换为光信息后，通过绝缘性能优良的玻璃光纤而传后，通过绝缘性能优良的玻璃光纤而传输到低电位侧的，绝缘结构简单，可靠输到低电位侧的，绝缘结构简单，可靠性高。性高。2）不含铁芯，不存在磁饱和问题不含

24、铁芯，不存在磁饱和问题。现代。现代光电式互感器，不采用铁芯结构，光电式互感器，不采用铁芯结构，光电式电流互感器的特点光电式电流互感器的特点因而避免了磁饱和而引起的一系列问题，如电流互感器的大电流磁饱和问题以及二次开路问题等。3）动态响应好。光电互感器动态响应范围大，一个测量通道可测量小电流(如数十安)，也可测量大电流（如数千安），可以同时满足计量和继电保护的要求。由于动态响应快，还可以满足暂态保护特性的要求。4）频率响应范围宽频率响应范围宽。现代光电式互感器的测。现代光电式互感器的测量频率很宽，可以测量工频，也可以测量各次量频率很宽，可以测量工频，也可以测量各次谐波频率，还可以测量系统故障时含

25、有的直流谐波频率，还可以测量系统故障时含有的直流分量和高频分量的暂态数据。分量和高频分量的暂态数据。5）抗电磁干扰性能好抗电磁干扰性能好。因为光电式互感器无。因为光电式互感器无磁耦合和电量传输，因而消除了电磁干扰对互磁耦合和电量传输，因而消除了电磁干扰对互感器性能的不良影响。感器性能的不良影响。6）体积小、质量轻、造价低体积小、质量轻、造价低。7）适应电力系统发展趋向适应电力系统发展趋向，计量与继电保护，计量与继电保护向数字化、微机化和自动化发展的需要。向数字化、微机化和自动化发展的需要。8）为无油化产品为无油化产品，消除了因充油装置可造成，消除了因充油装置可造成的易燃、易爆炸等灾难性故障的危险。的易燃、易爆炸等灾难性故障的危险。