第7章_電壓電流互感器(已修改)
2025-05-22 09:19 本頁(yè)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(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè) ， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有舉足輕重的地位 。 近年來(lái)隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展 ， 對(duì)電力的需求日益增大 ， 電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)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(dá)國(guó)家紛紛將原來(lái)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(guó)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(jì)進(jìn)入 21世紀(jì)后隨著金沙江等大容量梯級(jí)電站的建設(shè) ， 中國(guó)將出現(xiàn)由特高壓 1200 kV的輸電線路進(jìn)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(jí)中的電流測(cè)量，可以用于幾十安培到一千安培范圍內(nèi)的電流測(cè)量，測(cè)量精度可以達(dá)到 %。因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐壓等級(jí)不高，價(jià)格也比較便宜，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中電流的測(cè)量。 傳統(tǒng)電磁式電流互感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 被 測(cè) 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(guò)，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(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)原邊電流的測(cè)量。該種互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、長(zhǎng)期工作可靠性高，但是因?yàn)殍F芯具有帶寬窄、容易出現(xiàn)磁飽和等缺點(diǎn)，尤其是基于該原理的電流互感器在副邊開(kāi)路時(shí)會(huì)有高壓產(chǎn)生，對(duì)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(duì)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(fù)載瞬間短路等極端情況，對(duì)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(dá)到數(shù)噸、成本急劇升高，其設(shè)備成本隨電壓等級(jí)的升高成指數(shù)關(guān)系上升。但是，這類互感器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單，具有工作可靠、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，也是目前國(guó)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?yàn)槠涔逃械囊恍┤秉c(diǎn)，比如：帶寬窄、磁飽和、重量大、易燃易爆、次級(jí)開(kāi)路高
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