2011电气工程师考试牵引机车变电所指导(8)

　　第五章 互感器

　　※重点难点

　　1.掌握互感器的作用和分类

　　2.理解电压互感器、电流互感器的基本工作原理

　　3.理解电压互感器、电流互感器的误差类型及来源，掌握减小误差的一般方

　　法。

　　4.理解电压互感器、电流互感器的主要技术参数

　　5.了解电压互感器、电流互感器的类型和结果

　　6.掌握电压互感器、电流互感器的接线方式和使用注意事项

　　※主要内容

　　互感器是一次电路(主电路)和二次设备(测量、保护及监控电路)之间的联络设备。它将二次电气设备(仪表、继电器线圈等)与高压、大电流的一次电路隔离，解决绝缘问题，保证操作人员和二次设备的安全。互感器还将高压、大电流统一变换成标准的低电压、小电流，作为二次设备的交流电源，以便于安装标准化的仪表、继电器。

　　变电所安装的互感器有电压互感器和电流互感器两种，前者将高电压变为标准的低电压(电压互感器二次侧额定电压 为100V或 V)，后者将高、低压大电流变为标准小电流(电流互感器二次侧额定电流 为5A或1A)，一方面与二次测量设备相配合，测量变电所进、出线等处的电器、电流等各种参数;另一方面也如此控制、保护设备相配合，实现对一次设备的控制和保护。

　　电流互感器和电压互感器的接线原理图如图2-15所示。从图中可以看到，电流互感器的一次线圈串联在一次主电路中;其二次侧接入的继电器和仪表的电流线圈也全部是串联的。电压互感器的一次线圈并联在一次主电路中;其二次侧接入的继电器和仪表的电压线圈也全部是并联的。

　　一、电流互感器

　　变电所中装设的电流互感器，由于一次主电路电流很大，所以电流互感器一次绕组匝数极少，绕组截面粗，直接串接于主电路中;二次绕组外接测量仪表和继电保护装置的电流绕组，负荷阻抗极小。所以电流互感器相当于一台容量很小、工作状态近似副边断路的变压器，结构上也类似于变压器。

　　电流互感器在接线时，一定要注意极性，在工程实用中，一般采用减极性接线。电流互感器的接线方式有单相接线、两项不完全星形接线、星形接线、两相电流差接线、三角型接线和零序接线六种，这六种接线分别适用于不同场合。

　　运行中的电流互感器，若副边绕组开路，副边绕组将感应数千伏的高压，危及人身和设备的安全，同时铁芯剧烈发热，导致电流互感器损坏。因此运行中的电流互感器禁止将其二次侧开路，电流互感器副边绕组不允许安装熔断器，不接负载的二次绕组都必须将其短接。

　　二、电压互感器

　　变电所中装设的电压互感器，由于一次主电路电压很高，所以一次绕组匝数较多，直接并接于一次电路中;二次绕组匝数较少，直接和测量仪表及继电保护装置的电压绕组相连，负荷阻抗很大。因此，电压互感器相当于一台容量很小、工作状态近似副边开路的变压器，其结构上也类似变压器。

　　电压互感器按工作原理可分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器。电磁式电压互感器原理与变压器相同，电容式电压互感器利用电容分压原理构成。电气化铁路大部分采用电磁式电压互感器。

　　常见的电压互感器接线方式有单相接线、三相V形接线、完全星形接线。其中单相接线适用于测量电压对称的三相电路;三相V形接线适用于35kV以下中性点不接地系统测量;完全星形接线用于测量电网中各种相电压、线电压及为用于零序保护设备提供零序电压。

　　特别应当指出，电压互感器的二次负载主要是仪表和电压继电器线圈，其阻抗很大，电压互感器运行时近似于变压器二次侧开路。电压互感器在运行时，若二次绕组出现短路的情况，则产生过电流，导致电压互感器损坏。因此除放电用电压互感器外，所有电压互感器一次和二次绕组均需安装熔断器保护。

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