【正文】 /220V 的三相四線制測量儀表，監(jiān)視每相負(fù)荷不 對稱情況，若任一相極性接反，流過中性線的電流將 增大。若缺少中性零線的星形連接，其缺陷是在運行 中當(dāng)負(fù)荷不平衡時，將造成二次側(cè)中性點位移，圖中三相完全星形接線 使流過繼電器的電流不能正確反映出該相電流的大小，同樣會造成誤動。 繼電保護(hù)用的電流互感器接線 ? 繼電保護(hù)用的電流互感器接線，通常是用于中性點直接接地的電力系統(tǒng)中的保護(hù)裝置時，采用星形接線。在中性點非直接接地的電力系統(tǒng)中，由于允許短時間單相接地運行，并且大多數(shù)情況下都裝設(shè)有單相接地信號裝置，所以廣泛采用不完全星形接線方式。保護(hù)用電流互感器的三角形接線應(yīng)用于 Y/△ 接線的變壓器差動保護(hù)。 電流互感器運行中應(yīng)注意的問題 ? （ 1）電流互感器在運行中二次側(cè)不得開路，一旦二次側(cè)開路 ,，由于鐵損過大，溫過高而燒毀，或使 副繞組電壓升高而將絕緣擊穿，發(fā)生高壓觸電的危險。所以在換接儀表時如調(diào)換電流表、有功表、無功表 等應(yīng)先將電流回路短接后再進(jìn)行計量儀表調(diào)換。當(dāng)表計調(diào)好后，先將其接入二次回路再拆除短接線并檢查表計是否正常。如果在拆除短接線時發(fā)現(xiàn)有火花，此時電流互感器已開路，應(yīng)立即重新短接，查明計量儀表回路確無開路現(xiàn)象時，方可重新拆除短接線。在進(jìn)行拆除電流互感器短接工作時，應(yīng)站在絕緣皮墊上， 另外要考慮停用電流互感器回路的保護(hù)裝置，待工作完畢后，方可將保護(hù)裝置投入運行。 （ 2）如果電流互感器有嗡嗡聲響，應(yīng)檢查內(nèi)部鐵心是否松動，可將鐵心螺栓擰緊。 （ 3）電流互感器二次側(cè)的一端，外殼均要可靠接地。 （ 4）當(dāng)電流互感器二次側(cè)線圈絕緣電阻低于 10~20 兆歐時，必須進(jìn)行干燥處理，使絕緣恢復(fù)后，方可使用。 ▉ 電流互感器一次側(cè)額定電壓和 額定電流選擇 電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足： 式中 UN Ⅰ N1——電流互感器一次額定電壓和電流。 為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 2. 二次額定電流的選擇 電流互感器的二次額定電流有 5A和 1A兩種。一般強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A， 弱電系統(tǒng)用 1A。 m a x11 IIUU NNsN ?? 與 ▉ 電流互感器 種類和型式及準(zhǔn)確 級的選擇 3. 電流互感器種類和型式的選擇 選擇互感器，應(yīng)根據(jù)安裝地點和安裝方式選擇相適應(yīng)的類別和型式。選用母線型電流互感器時，注意校核窗口尺寸。 所謂 “ 窗口尺寸 ” 是電流互感器可以穿過的電纜空間大小，因此電纜從鐵心窗口穿過，窗口尺寸按電纜外徑及根數(shù)確定。 ▉ 電流互感器 種類和型式及準(zhǔn)確 級的選擇 4. 準(zhǔn)確級的選擇 為保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。如 : 裝于重要回路 (如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等 )中的電能表和計費的電能表一般采用 ~1級表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級不應(yīng)低于 ； 對測量精度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和 500kV級宜用 。 供運行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表一般皆用 1~，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為 ~1級。供只需估計電參數(shù)儀表的互感器可用 3級的。 ▉ 電流互感器 二次容量或負(fù)載 的校驗 5. 電流互感器二次容量或二次負(fù)載的校驗 為了保證互感器的準(zhǔn)確級，互感器二次側(cè)所接實際負(fù)載 Z2l或所消耗的實際容量荷 S2 應(yīng)不大于 該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定 負(fù)載 ZN2或額定容量 SN2，即 SN2≥S 2 = IN22 Z2l 或 ZN2 ≥ Z 2l≈R wi+Rtou + Rm + Rr 式中 Rm ， Rr —— 電流互感器二次回路中所接儀表內(nèi)阻的總 和與所接繼電器內(nèi)阻的總和，可由產(chǎn)品樣本或附錄 9中查得。 Rwi —— 電流互感器二次聯(lián)接導(dǎo)線的電阻。 Rtou —— 電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為 。 ▉ 電流互感器 熱穩(wěn)定 和動穩(wěn)定校驗 6. 熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 （ 1）電流互感器的熱穩(wěn)定校驗只對本身帶有一次回路 導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s允 許通過的一次額定電流 Ⅰ N1的倍數(shù) Kh來表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按 下式校驗 式中 Kh， Ⅰ N1 — 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù) 及一次側(cè)額定電流。 Ⅰ ∞ ， tdz — 短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應(yīng)等值計算時間。 keNh tIIK221 ??）（ ▉ 電流互感器熱穩(wěn)定和 動穩(wěn)定 校驗 — （ 1） （ 2）電流互感器內(nèi)部動穩(wěn)定能力，常以允許通過的一次 額定電流最大值的倍數(shù) kmo一動穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部 動穩(wěn)定可用下式校驗 式中 Kmo， IN1 — 由生產(chǎn)廠家給出的電流互感器的動穩(wěn)定倍 數(shù)及一次側(cè)額定電流。 ich — 故障時可能通過電流互感器的最大三相 短路電流沖擊值。 chNmo iIK ?12 ▉ 電流互感器熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 — （ 2） 由于鄰相之間電流的相互作用，使電流互感器絕緣瓷帽 上受到外力的作用，因此，對于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗 瓷套管的機(jī)械強(qiáng)度。瓷套上的作用力可由一般電動力公式計 算，故外部動穩(wěn)定應(yīng)滿足 式中 Fal—— 作用于電流互感器瓷帽端部的允許力； l —— 電流互感器出線端至最近一個母線支柱絕緣子 之間的跨距。 系數(shù) 。 ）（ NaliF chal ????電壓互感器 ▉ 電壓互感器 一次回路額定電壓 選擇 1. 電壓互感器一次回路額定電壓選擇 為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運行， 電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ~） UN1 范圍內(nèi)變動，即滿足下列條件 式中 UN1 — 電壓互感器一次側(cè)額定電壓。 選擇時，滿足 UN1= UNs 即可。 NNsN UUU ??▉ 二次側(cè) 額定電壓、種類和型式、準(zhǔn)確級 選擇 2. 電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇 電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為 100V。 3. 電壓互感器種類和型式的選擇 電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點和使用條件進(jìn) 行選擇，例如 :在 6~35kV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式 或澆注式； 110~220kV配電裝置通常采用串級式電磁式電 壓互感器； 220kV及其以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足 要求時，也可采用電容式電壓互感器。 4. 準(zhǔn)確級選擇 首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級額定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級選擇。一般供功率測量、電能測量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇 1級的，只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用 3級電壓互感器為宜。 ▉ 準(zhǔn)確級 選擇 ▉ 按額定二次容量選擇 — （ 1） 202020202 sincos ）（）（）（）（ QPSSS ???????? ??5. 按額定二次容量選擇 電壓互感器的額定二次容量（對應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級） SN2，應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷 S2，即 式中 S0、 P0 、 Q0— 各儀表的視在功率、有功功率和無功 功率。 cosφ — 各儀表的功率因數(shù)。 22 SS N ?（ a）：一個單相電壓互感器的接線，用于對稱的三相電路，二次可接儀表或繼電器。 （ b）：兩個單相電壓互感器的 V/V形接線，可以測量相間線電壓，但不能測量相電壓。 （ c）：三個單相電壓互感器接成Y0/Y0形，可供給要求測量線電壓的儀表或繼電器，以及供給要求相電壓的絕緣監(jiān)察電壓表。 （ d）： 一臺三相五芯柱電壓互感器接成 Y0/Y0/Δ（開口三角形），如圖（ d）所示。接成 Y0形的二次線圈供電給儀表、繼電器及絕緣監(jiān)察電壓表等。輔助二次線圈接成開口三角形，供電給絕緣監(jiān)察電壓繼電器。當(dāng)三相系統(tǒng)正常工作時，三相電壓平衡，開口三角形兩端電壓為零。當(dāng)某一相接地時，開口三角形兩端出現(xiàn)零序電壓，使絕緣監(jiān)察電壓繼電器動作，發(fā)出信號。 電壓互感器的接法 ? 對于 35千伏以下的電網(wǎng)和設(shè)備，往往采用 Y0/Y0—12接線三鐵芯柱的三相互感器。這種互感器的二次負(fù)荷不平衡時將有測量誤差，而且其一次側(cè)不允許接地，否則當(dāng)一次側(cè)電網(wǎng)有單相接地故障時，可能使互感器燒壞，所以這種互感器的中線不引出來。 ? 為了監(jiān)視系統(tǒng)絕緣情況，對于 35KV以下的電網(wǎng)和設(shè)備，經(jīng)常采用 Y0/Y0—12接線五鐵芯柱的三相電壓互感器。這種互感器的中間三個鐵芯柱上繞有一次和二次線圈作為一般測量用，另外還有第三個輔助線圈，并把它接成開口三角形，作絕緣監(jiān)視用。輔助線圈可以接到另外兩個邊緣鐵芯柱上，正常運行時輸入電壓為零，當(dāng)一次側(cè)單相接地時，三個鐵芯柱的磁平衡遭到破壞，兩個邊緣柱上的線圈將感生電勢，并啟動相應(yīng)的信號裝置。 新型電子式電流 /電壓互感器 ? 電子式電流互感器和電子式電壓互感器的原理和特點： 電子式電流互感器一般采用羅哥夫斯基線圈，電子式電壓互感器一般采用電阻分壓、阻容分壓或電容分壓的原理，它分們完全可替代互統(tǒng)的電磁式電流電壓互感器，將給電力測量和保護(hù)領(lǐng)域帶來革命性的變革。 新型電流、電壓 傳感器技術(shù)介紹 現(xiàn)有的傳感器狀況 ? 一次和二次的信號傳遞是通過鐵芯的電磁偶合完成的，因此，存在以下的缺點： ? 一次電流經(jīng)過一次線圈變成磁場，再由磁場在二次線圈中產(chǎn)生二次電流，產(chǎn)生電流信號在時間上的滯后，使一次和二次間產(chǎn)生誤差； ? 鐵芯在一次電流大到一定時，會產(chǎn)生磁飽和，使二次信號嚴(yán)正失真，甚至使繼電保護(hù)系統(tǒng)誤動作； ? 用于保護(hù)的電流互感器，在大倍率電流（ 10到 20倍）的作用下，為了不使鐵芯飽和，在鐵芯上開一間隙，但間隙的存在，又使精度降低，因此，保護(hù)和測量電流互感器得分開，使一個柜子裝 5個到 6個電流互感器，占用很大的空間； ? 鐵芯的蝸流產(chǎn)生介質(zhì)損耗，產(chǎn)生角差； ? 因鐵芯的磁滯作用，使響應(yīng)速度慢，突變信號反映不出來； ? 高壓、低壓線圈在同一鐵芯上，絕緣是個大問題，稍有不慎，就會發(fā)生爆炸。特別是在高壓、超高壓變電站，問題特別嚴(yán)重； ? 為了鐵芯不致飽和及保證絕緣強(qiáng)度，使體積龐大。 新型電流測量元件 —— 羅氏線圈 傳統(tǒng)的鐵芯電流互感器已有上百年歷史，隨著電力網(wǎng)的規(guī)模容量不斷擴(kuò)大，電壓等級提高以及自動化要求，它已不能滿足要求。三十多年前，前蘇聯(lián)科學(xué)家羅果夫斯基（ Rogowski )提出了電流測量新原理，即羅氏線圈原理。因限于當(dāng)時的技術(shù)水平，沒有得到應(yīng)用。近年因電子技術(shù)突飛猛進(jìn)，使這一技術(shù)得以應(yīng)用到電網(wǎng)的測量和控制。國外大公司，如廈門 ABB，將這一技術(shù)應(yīng)用到中置柜，因節(jié)省了很大的空間，做出了雙回路開關(guān)柜。 羅氏線圈的構(gòu)造很簡單，就是在一個絕緣材料的環(huán)形骨架上繞制線圈，經(jīng)絕緣處理后即可。 I2 I1 鐵芯 二次線圈 n2 一次線圈 n1 電流互感器的原理 2112 nnII ?? 在線性區(qū)，二次電流和一次電流成正比 在鐵芯飽和時，磁場曲線出現(xiàn)平頂 二次電流發(fā)生嚴(yán)重變形 羅氏線圈的結(jié)構(gòu) 骨架 線圈 圖 1 已加工完畢 圖 2 用紗帶纏繞 圖 3 未作絕緣 套在絕緣套上的羅氏線圈 孔直徑 30mm（穿導(dǎo)電桿） 輸出端子 校正端子 測量 kA級脈沖電流用羅氏線圈（核聚變裝置用） 羅氏線圈的工作原理 羅氏線圈套在導(dǎo)電體上，當(dāng)導(dǎo)電體有電流流過時，在導(dǎo)電體周圍產(chǎn)生交變磁場，使羅氏線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢，這個電勢與導(dǎo)電體上流過的電流成正比： 羅氏線圈輸出的是微電壓信號，必須經(jīng)過處理。所以，用在帶控制器的開關(guān)設(shè)備上是最好的（如帶微機(jī)控制器的開關(guān)柜、永磁柱上開關(guān)和帶 FTU的