第7章_電壓電流互感器(已修改)
2025-05-22 09:19 本頁面
【正文】 第七章 電壓電流互感器 高壓光纖電流互感器 電力工業(yè)是國家經(jīng)濟建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè) ， 在國民經(jīng)濟建設(shè)中有舉足輕重的地位 。 近年來隨著各國經(jīng)濟的迅速發(fā)展 ， 對電力的需求日益增大 ， 電力系統(tǒng)的額定電壓等級和額定電流都有大幅度的提高和增加 。 例如 ， 60年代前蘇聯(lián)和歐洲某些發(fā)達國家紛紛將原來的 220 kV的骨干電網(wǎng)發(fā)展為500 kV的骨干電網(wǎng) ， 到 80年代前蘇聯(lián)甚至出現(xiàn)了1150 kV的特高壓輸電線路 。 高壓光纖電流互感器 而中國也由 80年代的 220 kV骨干電網(wǎng)發(fā)展到目前 500 kV骨干電網(wǎng) ， 預(yù)計進入 21世紀(jì)后隨著金沙江等大容量梯級電站的建設(shè) ， 中國將出現(xiàn)由特高壓 1200 kV的輸電線路進行電力的輸送 。 與之相應(yīng)的電力系統(tǒng)中的輸變電設(shè)備的額定電壓和額定電流都要隨之提高 ， 因此 ， 必須研究和發(fā)展新型的高壓設(shè)備 ， 電流互感器 (Current Transformer, CT)就是其中之一 。 傳統(tǒng)電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 電磁式低壓電流互感器 ? 低壓電流互感器一般適用于 1000 V以下電壓等級中的電流測量，可以用于幾十安培到一千安培范圍內(nèi)的電流測量，測量精度可以達到 %。因為其結(jié)構(gòu)簡單，耐壓等級不高，價格也比較便宜，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中電流的測量。 傳統(tǒng)電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 被 測 電 流 母 線( 原 邊 )鐵 芯副 邊 輸 出圖 71 電磁式低壓電流互感器外形結(jié)構(gòu)圖 圖 72 電磁式低壓電流互感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 傳統(tǒng)電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 電流母線從閉路鐵芯中穿過，鐵芯上按照比例關(guān)系纏繞一定圈數(shù)的導(dǎo)線作為副邊。設(shè)原邊匝數(shù)為 ,原邊電流為 ，副邊匝數(shù)為 ，副邊電流為 ，根據(jù)電磁感應(yīng)磁路平衡原理式，原邊和副邊的匝數(shù)和電流之間的關(guān)系滿足 : ? 即電流互感器的副邊輸出電流和原邊被測電流之間成正比例關(guān)系。在副邊輸出兩端串接電流表即可實現(xiàn)對原邊電流的測量。該種互感器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、長期工作可靠性高，但是因為鐵芯具有帶寬窄、容易出現(xiàn)磁飽和等缺點，尤其是基于該原理的電流互感器在副邊開路時會有高壓產(chǎn)生，對操作者的人身安全具有一定的威脅。 1I1N2N 2I2211 ININ ?傳統(tǒng)電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 電磁式高壓電流互感器 ? 在高壓電力系統(tǒng)中，由于對設(shè)備的絕緣安全性具有極高的要求，尤其是在戶外工作的高壓電流互感器還要考慮雷電沖擊、負載瞬間短路等極端情況，對高壓電流互感器的絕緣要求使得基于電磁感應(yīng)原理的電流互感器變得體積龐大、重量達到數(shù)噸、成本急劇升高，其設(shè)備成本隨電壓等級的升高成指數(shù)關(guān)系上升。但是，這類互感器因為結(jié)構(gòu)原理簡單，具有工作可靠、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，也是目前國內(nèi)電力行業(yè)中廣泛采用的。 高壓光纖電流互感器 ? 光電式電流互感器 ? 傳統(tǒng)的電磁式互感器因為其固有的一些缺點，比如：帶寬窄、磁飽和、重量大、易燃易爆、次級開路高
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