1、第一章第一章 基础知识基础知识第一节第一节 电压互感器电压互感器 作用作用隔离高电压，供继电保护、自动隔离高电压，供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次电压信息的传感器。装置和测量仪表获取一次电压信息的传感器。原理原理是一种特殊型式的变换器，其二是一种特殊型式的变换器，其二次电压正比与一次电压，近似为一个电压源，正次电压正比与一次电压，近似为一个电压源，正常使用时电压互感器的二次负载阻抗一般较大。常使用时电压互感器的二次负载阻抗一般较大。在二次电压一定的情况下，阻抗越小则电流越大，在二次电压一定的情况下，阻抗越小则电流越大，当电压互感器二次回路短路时，二次回路的阻抗当电压互感器二次回路短路时，
2、二次回路的阻抗接近为零，二次电流将变得非常大，如果没有保接近为零，二次电流将变得非常大，如果没有保护措施，将会烧坏电压互感器。所以电压互感器护措施，将会烧坏电压互感器。所以电压互感器的二次回路不能短路。的二次回路不能短路。【重要提示重要提示】TVTV二次回路严禁短路！二次回路严禁短路！一、电压互感器的型式一、电压互感器的型式按工作原理分按工作原理分从使用绝缘介质上分从使用绝缘介质上分（1 1）电磁式电压互感器）电磁式电压互感器 优点优点：结构简单，有长时间的制造和运行经：结构简单，有长时间的制造和运行经验，产品成熟；暂态响应特性较好。验，产品成熟；暂态响应特性较好。缺点缺点：因铁芯的非线性特性
3、容易产生铁磁：因铁芯的非线性特性，容易产生铁磁谐振，引起测量不准确和造成电压互感器的损坏。谐振，引起测量不准确和造成电压互感器的损坏。（2 2）电容式电压互感器（）电容式电压互感器（CVTCVT）优点优点：没有谐振问题，装在线路上时可以兼：没有谐振问题，装在线路上时可以兼作高频通道的结合电容器。作高频通道的结合电容器。缺点缺点：暂态响应特性较电磁式差。：暂态响应特性较电磁式差。带载波附件的电容式电压互感器原理接线如图带载波附件的电容式电压互感器原理接线如图1-11-1所所示示图1-1 CVT1-1 CVT示意示意图图1-2 CVT结构示意构示意图 电容器组：由电容器组：由3 3节套耦合电容器
4、及电容分压器节套耦合电容器及电容分压器重叠而成，每节耦合电容器或电容分压器单元装有重叠而成，每节耦合电容器或电容分压器单元装有数十只串联而成的膜纸复合介质组成的电容元件，数十只串联而成的膜纸复合介质组成的电容元件，并充以十二烷基苯绝缘油密封。并充以十二烷基苯绝缘油密封。电容元件置于瓷套内经真空处理、热处理后已电容元件置于瓷套内经真空处理、热处理后已彻底脱水、脱气，注以已脱水脱气的绝缘油并密封彻底脱水、脱气，注以已脱水脱气的绝缘油并密封于瓷套内。每节电容器单元顶部有一个可调节油量于瓷套内。每节电容器单元顶部有一个可调节油量的金属膨胀器，以便在运行温度范围内使油压总是的金属膨胀器，以便在运行温度范
5、围内使油压总是保持正常。保持正常。分压电容器经过一个电磁式电压互感器隔离后分压电容器经过一个电磁式电压互感器隔离后再接仪表、保护装置。再接仪表、保护装置。高压电容高压电容C1C1的全部电容元件和中压电容的全部电容元件和中压电容C2C2被装被装在在1 13 3节瓷套内，由于它们保持相同的温度，所以节瓷套内，由于它们保持相同的温度，所以温度引起的分压比的变化可被忽略。温度引起的分压比的变化可被忽略。电容式电压互感器还设有电容式电压互感器还设有过压保护装置和载过压保护装置和载波耦合装置波耦合装置。保护装置包括保护间隙保护装置包括保护间隙P P和氧化锌避雷器和氧化锌避雷器BLBL用来限制补偿电抗器和电
6、磁式电压互感器与分压用来限制补偿电抗器和电磁式电压互感器与分压器的过电压；器的过电压；阻尼电阻阻尼电阻ZDZD是用来防止持续的铁磁谐振的。是用来防止持续的铁磁谐振的。载波耦合装置载波耦合装置是一种能接收载波信号的线是一种能接收载波信号的线路元件，把它接到开关路元件，把它接到开关K K两端，其阻抗在工频电压两端，其阻抗在工频电压下很小，可以忽略，但在载波频率下其数值却很大，下很小，可以忽略，但在载波频率下其数值却很大，若不接载波耦合装置时，接地开关若不接载波耦合装置时，接地开关K K应合上。应合上。L1L1排流线圈，将电容分压器的工频电流通排流线圈，将电容分压器的工频电流通过排流线圈入地。过排流
7、线圈入地。特点：特点：其工频阻抗很小，如小于其工频阻抗很小，如小于1010，且，且电容电流亦很小，小于电容电流亦很小，小于0.5A0.5A，这样排流线圈两端的，这样排流线圈两端的工频压降很小，小于工频压降很小，小于5V5V，由于排流线圈的一端接地，由于排流线圈的一端接地，这样，在工频电压下，电容分压器低压端这样，在工频电压下，电容分压器低压端N N对地电对地电位就被限制得很低。位就被限制得很低。排流线圈两端的保护间隙可抑制排流线圈两端的保护间隙可抑制N N点出现的点出现的冲击过电压。冲击过电压。N N点处于低电位可以：点处于低电位可以：保证电容分压器低压引出套管、引出端子保证电容分压器低压引出
8、套管、引出端子板免受过电压而损坏，当板免受过电压而损坏，当CVTCVT不带有载波附件，如不带有载波附件，如果电容分压器低压端果电容分压器低压端N N接地不可靠，则接地不可靠，则N N点会出现高点会出现高压而损坏绝缘件。压而损坏绝缘件。由于电容分压器低压端由于电容分压器低压端N N直接与结合滤波器直接与结合滤波器的高压端相联，的高压端相联，N N点的低电位保证了结合滤波器始点的低电位保证了结合滤波器始终处于低电位，即使结合滤波器内部出现故障，亦终处于低电位，即使结合滤波器内部出现故障，亦能保证结合滤波器及后置载波机免受过电压之害，能保证结合滤波器及后置载波机免受过电压之害，保证了设备和人身安全。
9、保证了设备和人身安全。（3 3）光电式互感器）光电式互感器 数字式光电电流、电压互感器是一种混合式光数字式光电电流、电压互感器是一种混合式光电电流电压互感器。电电流电压互感器。包括罗可夫斯基线圈实现的大电流（或高电压）包括罗可夫斯基线圈实现的大电流（或高电压）变送，高电位取能，远距离激光供能，光纤数据传变送，高电位取能，远距离激光供能，光纤数据传输，变电站自动化信息接口等多项技术，具有无饱输，变电站自动化信息接口等多项技术，具有无饱和，高精度，线性度好，安全性高等特点。和，高精度，线性度好，安全性高等特点。光电互感器的采集器单元（包括电流电压传变光电互感器的采集器单元（包括电流电压传变和信号处
10、理等）与电力设备的高电压部分等电位，和信号处理等）与电力设备的高电压部分等电位，高低压之间连接全部使用光纤，将一次电流电压传高低压之间连接全部使用光纤，将一次电流电压传变为小电压信号，就地转换为数字量，通过光纤传变为小电压信号，就地转换为数字量，通过光纤传输给保护、测量和监控等设备使用，减少了体积输给保护、测量和监控等设备使用，减少了体积和重量，提高了可靠性。和重量，提高了可靠性。光电互感器可作为数据服务器使用，向实现保光电互感器可作为数据服务器使用，向实现保护测量等具体功能的装置提供数据，也可以根据需护测量等具体功能的装置提供数据，也可以根据需要集成继电保护和测控等功能。光电互感器原理见要集
11、成继电保护和测控等功能。光电互感器原理见图图1-31-3。二、电压互感器的基本参数二、电压互感器的基本参数（1 1）一次参数）一次参数 额定电压额定电压选择主要是满足相应电网电压的选择主要是满足相应电网电压的要求，其绝缘水平能够承受电网电压长期运行，并要求，其绝缘水平能够承受电网电压长期运行，并承受可能出现的雷电过电压、操作过电压及异常运承受可能出现的雷电过电压、操作过电压及异常运行方式下的电压，如小接地电流方式下的单相接地。行方式下的电压，如小接地电流方式下的单相接地。对于对于三相三相TVTV和用于单相系统或三相系统间的单和用于单相系统或三相系统间的单相互感器相互感器，其额定一次电压应符合，
12、其额定一次电压应符合GBl56-80GBl56-80额定额定电压电压所规定的某一标称电压，即：所规定的某一标称电压，即：6 6、1010、l5l5、2020、3535、6060、ll0ll0、220220、330330、500kV500kV。对于对于接在三相系统相与地之间或中性点与地之间接在三相系统相与地之间或中性点与地之间的单相的单相TVTV，其额定一次电压为上述额定电压的，其额定一次电压为上述额定电压的 （2 2）二次额定电压）二次额定电压 接于三相系统相间电压的单相接于三相系统相间电压的单相TVTV，二次额定，二次额定电压为电压为100V100V。接成开口三角的电压绕组额定电压与系统中接
13、成开口三角的电压绕组额定电压与系统中性点接地方式有关。大接地电流系统的接地性点接地方式有关。大接地电流系统的接地TVTV额定二额定二次电压为次电压为100V100V，小接地电流系统的接地，小接地电流系统的接地TVTV额定二次电额定二次电压为压为100/3V100/3V。（3）二次额定输出容量）二次额定输出容量TVTV额定的容量输出标准值是额定的容量输出标准值是1O1O、1515、2525、3030、5050、7575、100100、150150、200200、250250、300300、400400、500VA500VA。对于三相式对于三相式TV 其额定输出容量是指每相的额定输出其额定输出容量
14、是指每相的额定输出,电压互感器二次承受负载功率因素为电压互感器二次承受负载功率因素为0.80.8（滞后），负载容量（滞后），负载容量不大于额定容量时，互感器能保证幅值与相位的精度情况下的不大于额定容量时，互感器能保证幅值与相位的精度情况下的输出容量。输出容量。（4 4）电压互感器的误差）电压互感器的误差 电磁式电磁式TVTV由于励磁电流、绕组的电阻及电抗的存在，当由于励磁电流、绕组的电阻及电抗的存在，当电流流过一次及二次绕组时要产生电压降和相位偏移。使电压电流流过一次及二次绕组时要产生电压降和相位偏移。使电压互感器产生电压比值误差和相位误差互感器产生电压比值误差和相位误差 变比误差变比误差 相
15、位误差相位误差 电压互感器的相位差电压互感器的相位差是指一次电压与二次电是指一次电压与二次电压相量的相位之差。当二次电压相量超前于一次电压相量的相位之差。当二次电压相量超前于一次电压相量时，相位误差为正值。相位差以分（压相量时，相位误差为正值。相位差以分（）或）或radrad表示。表示。电压互感器电压的变比误差和相位误差的限电压互感器电压的变比误差和相位误差的限值大小取决于值大小取决于电压互感器的准确度级电压互感器的准确度级,具体规定具体规定如下：如下：对于测量用电压互感器的标准准确度级有：对于测量用电压互感器的标准准确度级有：0.10.1、0.20.2、0.50.5、1.01.0、3.03.
16、0五个等级。五个等级。满足测量用电压互感器电压误差和相位误差有满足测量用电压互感器电压误差和相位误差有一定的条件，即在额定频率下，其一次电压在一定的条件，即在额定频率下，其一次电压在8080120120额定电压间的任一电压值，二次负载额定电压间的任一电压值，二次负载的功率因数为的功率因数为0.8(0.8(滞后滞后)，二次负载的容量在，二次负载的容量在2525100100之间。之间。准准 确确 级级比误差比误差（）（）相相 位位 差差（）（radrad1010-2-2）0.10.10.10.15 50.150.150.20.20.20.210100.30.30.50.50.50.520200.6
17、0.61.01.01.01.040401.21.23.03.03.03.0不规定不规定不规定不规定1-1 测量用电压互感器的误差限值测量用电压互感器的误差限值（b b）继电保护用电压互感器的标准准确度级有）继电保护用电压互感器的标准准确度级有3P3P和和6P6P两个等级。保护用电压互感器的误差限值如表两个等级。保护用电压互感器的误差限值如表1212所示。所示。表表1-2 1-2 保护用电压互感器的误差限值保护用电压互感器的误差限值准确度准确度级级电压误电压误差土差土()相相 位位 差差（）(rad(rad1010-2-2)3P3P3.03.01201203.53.56P6P6.06.02402
18、407.07.0三、电压互感器的二次回路接线三、电压互感器的二次回路接线（1 1）电压互感器的配置）电压互感器的配置配置原则：配置原则：对于主接线为单母线、单母线分段、双母对于主接线为单母线、单母线分段、双母线等，在母线上安装三相式线等，在母线上安装三相式TVTV；当其出线上有电；当其出线上有电源，需要重合闸鉴同期或无压，需要同期并列时，源，需要重合闸鉴同期或无压，需要同期并列时，应在线路侧安装单相或两相应在线路侧安装单相或两相TVTV；对于对于3/23/2主接线，常常在线路或变压器侧安主接线，常常在线路或变压器侧安装三相装三相TVTV，而在母线上安装单相互感器以供同期，而在母线上安装单相互感
19、器以供同期并联和重合闸鉴无压、鉴同期使用；并联和重合闸鉴无压、鉴同期使用；内桥接线的电压互感器可以安装在线路侧，内桥接线的电压互感器可以安装在线路侧，也可以安装在母线上，一般不同时安装。安装地也可以安装在母线上，一般不同时安装。安装地点的不同对保护功能有所影响；点的不同对保护功能有所影响；对对220kV220kV及以下的电压等级，及以下的电压等级，TVTV一般有两个一般有两个次级，一组接为星形，一组接为开口三角形。在次级，一组接为星形，一组接为开口三角形。在500kV500kV系统中，为了继电保护的完全双重化，一般系统中，为了继电保护的完全双重化，一般选用三个次级的选用三个次级的TVTV，其中
20、两组接为星形，一组接，其中两组接为星形，一组接为开口三角形。为开口三角形。当计量回路有特殊需要时，可增加专供计当计量回路有特殊需要时，可增加专供计量的电压互感器次级或安装计量专用的量的电压互感器次级或安装计量专用的TVTV组。组。在小接地电流系统，需要检查线路电压或同在小接地电流系统，需要检查线路电压或同期时，应在线路侧装设两相式期时，应在线路侧装设两相式TVTV或装一台或装一台TVTV接线接线间电压。在大接地电流系统中，线路有检查线路间电压。在大接地电流系统中，线路有检查线路电压或同期要求时，应首先选用电压抽取装置。电压或同期要求时，应首先选用电压抽取装置。500kV500kV线路一般都装设
21、三只电容式线路线路一般都装设三只电容式线路TVTV，作为保，作为保护、测量和载波通信公用。护、测量和载波通信公用。(2)(2)继电保护和测量用电压二次回路接线继电保护和测量用电压二次回路接线 主要有：单相接线、单线电压接线、主要有：单相接线、单线电压接线、V/VV/V接线、接线、星形接线、三角形接线、中性点接有消谐星形接线、三角形接线、中性点接有消谐TVTV的星的星形接线。形接线。（a a）单相接线常用于大接地电）单相接线常用于大接地电流系统判线路无压或同期，可以流系统判线路无压或同期，可以接于任何一相。接于任何一相。（b b）单线电压接线中一只）单线电压接线中一只电压互感器接于两相电压间，电
22、压互感器接于两相电压间，主要用于小接地电流系统判主要用于小接地电流系统判线路无压或同期。线路无压或同期。（c c）V/VV/V接线主要用于小接地电流系统的母线电压测接线主要用于小接地电流系统的母线电压测量，它只要两只接于线电压的电压互感器就能完成三量，它只要两只接于线电压的电压互感器就能完成三相电压的测量，节约了投资。但是该接线在二次回路相电压的测量，节约了投资。但是该接线在二次回路无法测量系统的零序电压，当需要测量零序电压时，无法测量系统的零序电压，当需要测量零序电压时，不能使用该接线。不能使用该接线。（d d）星形接线与三角形接线应用最多，常用于母）星形接线与三角形接线应用最多，常用于母线
23、测量三相电压及零序电压。接线见图线测量三相电压及零序电压。接线见图1-41-4（d d）、）、（e e），星形接线可以获得三相对地电压，三角形），星形接线可以获得三相对地电压，三角形绕组输出电压为三相电压之合即绕组输出电压为三相电压之合即3 3倍零序电压。倍零序电压。（e e、f f）为中性点安装有消弧）为中性点安装有消弧TVTV的星形接线。在小接的星形接线。在小接地电流系统，当单相接地时允许继续运行地电流系统，当单相接地时允许继续运行2 2小时，由小时，由于非接地相的电压上升到线电压，是正常运行时的于非接地相的电压上升到线电压，是正常运行时的 倍，特别是间隙性接地还要产生暂态过电压，这将可倍
24、特别是间隙性接地还要产生暂态过电压，这将可能造成电压互感器铁芯饱和，引起铁磁谐振，使系统能造成电压互感器铁芯饱和，引起铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。所以使用在小接地电流系统的产生谐振过电压。所以使用在小接地电流系统的TVTV均均要考虑消谐问题。要考虑消谐问题。消谐措施消谐措施：在开口三角线圈输出端子上接电阻性负载：在开口三角线圈输出端子上接电阻性负载或电子型、微机型消谐器是其中之一，图或电子型、微机型消谐器是其中之一，图1-41-4（f f）中）中在星形接线的中性点接一只电压互感器也能起到消谐在星形接线的中性点接一只电压互感器也能起到消谐的作用。所以该电压互感器也称为消谐电压互感器。的作用
25、所以该电压互感器也称为消谐电压互感器。(3)(3)电压互感器二次回路的保护电压互感器二次回路的保护 保护设备保护设备应满足应满足：在电压回路最大负荷时，不应动作；在电压回路最大负荷时，不应动作；电压回路发生单相接地或相间短路时电压回路发生单相接地或相间短路时,应应能可靠地切除短路；能可靠地切除短路；在保护设备切除电压回路的短路过程中和切在保护设备切除电压回路的短路过程中和切除短路之后，反应电压下降的继电保护装置不应除短路之后，反应电压下降的继电保护装置不应误动作，即保护装置的动作速度要足够快；误动作，即保护装置的动作速度要足够快；电压回路短路保护动作后出现电压回路断线电压回路短路保护动作后出
26、现电压回路断线应有预告信号。应有预告信号。电压互感器二次回路保护设备，一般采用快电压互感器二次回路保护设备，一般采用快速熔断器或自动空气开关。速熔断器或自动空气开关。(4)(4)电压二次回路的接地电压二次回路的接地 主要是防止主要是防止一次高压串至二次侧时，可能对一次高压串至二次侧时，可能对人身及二次设备造成威胁。人身及二次设备造成威胁。电压二次回路只能有一点接地。如果有电压二次回路只能有一点接地。如果有两点两点接地或多点接地接地或多点接地故障时故障时地电网各点间有电压地电网各点间有电压差差有电流从接地点间流过有电流从接地点间流过在在TVTV二次回路产生二次回路产生压降压降使使TVTV二次电压
27、的准确性受影响二次电压的准确性受影响严重时将严重时将影响保护装置动作的准确性。影响保护装置动作的准确性。第二节第二节 电流互感器电流互感器一、一、TATA的工作原理的工作原理 TATA把大电流按比例降到可以用仪表直把大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值，以便用仪表直接测量，并作为接测量的数值，以便用仪表直接测量，并作为各种继电保护的信号源。各种继电保护的信号源。TATA的一次绕组串联在电力线路中，线路电的一次绕组串联在电力线路中，线路电流就是互感器的一次电流，二次绕组外部接有流就是互感器的一次电流，二次绕组外部接有测量仪表和保护装置作为二次绕组的负荷。测量仪表和保护装置作为二次绕组的负荷。
28、TATA的一、二次绕组之间有足够的绝缘，从的一、二次绕组之间有足够的绝缘，从而保证所有低压设备与高电压相隔离。而保证所有低压设备与高电压相隔离。运行中的运行中的TATA，二次回路必须接有负荷或直，二次回路必须接有负荷或直接短路，如果在一次绕组有电流的情况下，二接短路，如果在一次绕组有电流的情况下，二次开路，则二次反磁势不再存在，一次电流全次开路，则二次反磁势不再存在，一次电流全部用来励磁，铁芯中的磁感应急剧增加，二次部用来励磁，铁芯中的磁感应急剧增加，二次感应电势急剧上升。此时因铁芯饱和，磁通波感应电势急剧上升。此时因铁芯饱和，磁通波形将变成平顶波，二次电压很高，当出现很高形将变成平顶波，二次
29、电压很高，当出现很高的开路电压时，会对二次绕组的绝缘和测量及的开路电压时，会对二次绕组的绝缘和测量及继电保护装置构成威胁，所以继电保护装置构成威胁，所以TATA运行时，应特运行时，应特别注意防止二次绕组开路。别注意防止二次绕组开路。【重要提示重要提示】TATA二次回路严禁开路！二次回路严禁开路！图1-5 TA参考方向示意图二、二、TA极性极性 （a a）两相不完全星形接线用于）两相不完全星形接线用于35kV35kV及以下电及以下电压等级小电流接地系统，可以获得压等级小电流接地系统，可以获得A A、C C相电流。相电流。图中图中KAKA为电流继电器或继电保护电流测量元件。为电流继电器或继电保护电
30、流测量元件。三、电流互感器接线方式三、电流互感器接线方式（b b）三相完全星形接线用于）三相完全星形接线用于110kV110kV及以上电压等及以上电压等级大电流接地系统，可以获得三相相电流。级大电流接地系统，可以获得三相相电流。（c c）三相完全星形接线的中线上可以获得三相电）三相完全星形接线的中线上可以获得三相电流之和，即流之和，即3 3倍的零序电流，如图中倍的零序电流，如图中4KA4KA上流过上流过 反应于接地故障时产生的零序电流。反应于接地故障时产生的零序电流。四、电流互感器的误差四、电流互感器的误差电流互感器符号、等效电路、相量图如图电流互感器符号、等效电路、相量图如图1-71-7所示
31、所示。图1-7 TA1-7 TA符号、等符号、等值电路及相量路及相量图 在误差为在误差为1010情况下二次阻抗与情况下二次阻抗与一次电流的关系曲线称为一次电流的关系曲线称为1010曲线，曲线，如图如图1-81-8所示，图中所示，图中m m为一次电流倍为一次电流倍数，数，Z ZLMaxLMax为允许的最大二次阻抗。为允许的最大二次阻抗。图1-8 1-8 电流互感器流互感器1010误差曲差曲线 准确度准确度分为测量用的准确度级和保护用的准分为测量用的准确度级和保护用的准确度级。确度级。测量用测量用TATA的准确度级分为的准确度级分为0.10.1、0.20.2、0.50.5、1 1、3 3、5 5
32、等六个标准。一般的测量用等六个标准。一般的测量用TATA的准确度采用的准确度采用0.50.5级，计量回路可采用级，计量回路可采用0.20.2级的级的TATA。TATA由于存在电流波形畸变，需采用由于存在电流波形畸变，需采用复合误差复合误差来规定其误差特性。来规定其误差特性。GB1208GB12088787规定标准的保护用规定标准的保护用TATA有有5P5P和和10P10P两个准确度级，如表两个准确度级，如表1-31-3所示。在表示所示。在表示保护用保护用TATA准确度级时，通常也将准确限值系数一并准确度级时，通常也将准确限值系数一并写出，写出，如，某保护用如，某保护用TATA的准确度级为的准确
33、度级为5P205P20，其中，其中2020即即为准确限值系数。整个含义是：该互感器是供保护为准确限值系数。整个含义是：该互感器是供保护用的（用的（P P）,在一次侧流过的最大电流为其一次额定在一次侧流过的最大电流为其一次额定电流电流2020倍时，该互感器的综合误差不大于倍时，该互感器的综合误差不大于5 5。表表1-3 IEC1-3 IEC规定规定5P5P、10P10P的误差极限的误差极限准确度级比值误差土()（额定一次电流下）复合误差土()（额定准确限值的一次电流下）额定一次电流下相位差（）(rad10-2)5P15601.810P310电流互感器二次负载由二次电缆阻抗、保护、测量电流互感器二
34、次负载由二次电缆阻抗、保护、测量设备负载、接触电阻组成，保护用电流互感器的二设备负载、接触电阻组成，保护用电流互感器的二次全负载次全负载Z Z2 2的计算公式如下：的计算公式如下：连连接导接导线阻线阻抗换抗换算系算系数数电电流互流互感器感器的全的全部二部二次负次负载载继继电器电器的阻的阻抗换抗换算系算系数数 继继电电器器的的内内阻阻接触接触电阻，电阻，一般为一般为0.050.050.10.1连连接导接导线阻线阻抗抗表1-4 保护用电流互感器的阻抗换算系数电流互感器接线方式阻 抗 换 算 系 数三相短路两相短路单相短路经Y，d变压器两相短路单相212121三相星形11112111两相星形2222
35、331212131两相差接42三角形33332233第三节第三节 变换器变换器一、变换器作用一、变换器作用 电量变换。将互感器二次侧电压电量变换。将互感器二次侧电压(额定额定100V)100V)、电流、电流(额定额定5A5A或或1A)1A)，转换成弱电压（数，转换成弱电压（数伏），以适应弱电元件的要求。伏），以适应弱电元件的要求。电气隔离。电流、电压互感器二次侧的保电气隔离。电流、电压互感器二次侧的保安、工作接地，是用于保证人身和设备安全的，安、工作接地，是用于保证人身和设备安全的，而弱电元件往往与直流电源连接，直流回路不允而弱电元件往往与直流电源连接，直流回路不允许直接接地，故需要经变换器实
36、现电气隔离。许直接接地，故需要经变换器实现电气隔离。调节定值。整流型、晶体管型继电保护可调节定值。整流型、晶体管型继电保护可以通过改变变换器一次或二次线圈抽头来改变测以通过改变变换器一次或二次线圈抽头来改变测量继电器的动作值。量继电器的动作值。图图1-9 1-9 变换器的电气隔离作用变换器的电气隔离作用 继电保护中常用的变换器有继电保护中常用的变换器有电压变换器电压变换器(UV)(UV)、电流变换器电流变换器(UA)(UA)和和电抗变压器电抗变压器(UX)(UX)，UVUV作用是电作用是电压变换，压变换，UAUA、UXUX作用是将电流变换成与之成正比作用是将电流变换成与之成正比的电压。的电压。
37、二、电压变换器（二、电压变换器（UVUV）UVUV原方与电压互感器相联，原方与电压互感器相联，TVTV二次侧有工作接地，二次侧有工作接地，UVUV副方的副方的“直流地直流地”为保护电源的为保护电源的0V0V，电容，电容C C容量很容量很小，起抗干扰作用。小，起抗干扰作用。图图1-10 1-10 电压变换器应用电压变换器应用 从从UVUV原方看进去，输入阻抗很大，对于负载而原方看进去，输入阻抗很大，对于负载而言言UVUV可以看出一个电压源，可以看出一个电压源，UVUV两侧电压成正比，两侧电压成正比，三、三、电流变换器（电流变换器（UAUA）电流变换器与电压变换器不同，从电流变换器与电压变换器不同
38、从UAUA原方看进去，原方看进去，输入阻抗很小，对于负载而言输入阻抗很小，对于负载而言UAUA可以看成一个电流源可以看成一个电流源 电流变换器应用接线如图电流变换器应用接线如图1-111-11所示。所示。UAUA二次电流（一般为二次电流（一般为mAmA级）与一次电流成正比，二级）与一次电流成正比，二次电流在电阻上形成二次电压，次电流在电阻上形成二次电压，图图1-11 1-11 电流变换器应用电流变换器应用二次回路；对于负载，二次回路；对于负载，UXUX近似为电压源。近似为电压源。UXUX励磁阻励磁阻抗相对于负载来说很小，可以认为一次电流全部用抗相对于负载来说很小，可以认为一次电流全部用于励磁
39、这样二次电压于励磁，这样二次电压 ，称为称为UXUX的转移阻抗。的转移阻抗。图图1-12 1-12 电抗变压器等效电路电抗变压器等效电路四、电抗变压器（四、电抗变压器（UXUX）将将TATA输出二次电流输出二次电流变换为电压还可以采用变换为电压还可以采用电抗变压器（电抗变压器（UXUX），），UXUX输入阻抗很小，串于输入阻抗很小，串于TATA与与UAUA的电压变换电路不同，的电压变换电路不同，UXUX输出电压超前输入电流一输出电压超前输入电流一定相位角，具有定相位角，具有“电抗特性电抗特性”。由于。由于UXUX励磁阻抗较小，励磁阻抗较小，其铁芯一般带有气隙。其铁芯一般带有气隙。图图1-13 UX1-13 UX转移阻抗角调整转移阻抗角调整UXUX转移阻抗大小通过调整铁芯气隙及一、二次线圈转移阻抗大小通过调整铁芯气隙及一、二次线圈匝数改变；转移阻抗的角度通过并于辅助绕组的电阻匝数改变；转移阻抗的角度通过并于辅助绕组的电阻 调整，调整，越大转移阻抗角越接近越大转移阻抗角越接近90900 0，越小则越小则转移阻抗角越小，如图转移阻抗角越小，如图1-131-13所示。所示。
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