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电压互感器和电流互感器与剩余电流保护器

电压互感器和电流互感器与剩余电流保护器

电压互感器,电流互感器

1、电流互感器

电流互感器的工作原理与变压器相似,其原理接线如图所示。

(1)电流互感器的特点

①电流互感器的一次绕组匝数很少(一匝或几匝),并且串联在被测电路中。因此,一次绕组的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与二次电流无关。

②电流互感器二次绕组中所串接的测量仪表、继电器的电流线圈阻抗(即二次负荷阻抗)都很小,所以正常运行中,电流互感器在接近于短路状态下工作,这是它与变压器的主要区别

电流和电压互感器的原理接线

(2)电流互感器工作中的主要事项

电流互感器在工作中,二次侧不准开路,开路后在二次绕组中产生很高的尖顶波电动势,其峰值可达几千伏甚至上万伏,这对工作人员和二次回路中的设备都有很大的危险。同时,由于铁芯磁感应强度剧增,将使铁芯过热,损坏绕组的绝缘。为了防止二次侧开路,规定电流互感器二次侧不准装熔断器。在运行中,若需拆除仪表或继电器时,则必须先用导线或短路连接将二次回路短接,以防开路。

(3)电流互感器的接线

1)单相接线,见图(a),常用于三相对称负荷的电路,只测量一相电流。

2)星形接线,见图(b),可测量三相负荷电流,监视各相负荷的不对称情况。

3)不完全星形接线,见图(c),广泛用于三相负荷平衡或不平衡的电路中,例如,三相两元件功率表或电能表,便可用不完全星形接线,流过公共导线上的电流为A、C两相电流的相量和为这Ia Ic=-Ib

2、电压互感器

(1)概述

电压互感器有一次绕组、二次绕组、铁芯接线端子和绝缘支持物等组成,其工作原如图所示。电压互感器一次绕组具有较多的匝数N1,并联接于被测电路的两端,其绝缘等级与实际系统的电压相应。二次绕组具有较少的匝数N2,可接通测量仪表或电能表的电压线圈,二次额定电压通常为100V。

电压互感器正常工作时可以看作是一台空载运行的降压变压器。当一次绕组接于电源电压时,在一次绕组中流过空载电流,在铁芯中产生磁通,使二次绕组中产生感应电压

式中U1--电压互感器一次电压,V;

U2--电压互感器二次电压,V;

N1--电压互感器一次匝数,匝;

N2--电压互感器二次匝数,匝;

K--电压互感器变比。

双绕组电压互感器工作原理图

(2)电压互感器的接线方式

图(a)所示为一台单相电压互感器的接线,可测量35kV及以下系统的线电压,或110kV以上中性点直接接地系统的相对地电压。

图(b)为两台单相电压互感器接成V-V形接线,它能测量线电压,但不能测量相电压。这种接线方式广泛用于中性点非直接接地系统。

图(c)所示是一台三相三柱式电压互感器的Y-Y。形接线:它只能测量线电压,不能用来测量相对地电压,因-次侧绕组的星形接线中性点不能接地,这是因为,在中性点非直接接地系统中发生单相接地时,接地相对地电压为零,未接地相对地电压升高 倍。

图(d)是一台三相五柱式电压互感器的Y。-Y。/△接线,其一次侧绕组和基本二次绕组接成星形,且中性点接地,辅助二次绕组接成开口三角形。因此,三相互感式电压互感器可测量电压和相对地电压,还可作为中性点非直接接地系统中对地的绝缘监察以及实现单相接地的继电保护,这种接线广泛应用于6~10kV屋内配电装置中。

3、剩余电流保护器

剩余电流保护器也叫剩余电流保护器, 是在三相四线制系统中,让三相导线与零线一起穿过一个零序C.T,接地短路或人身触电时,利用KCL原理,iA  iB  iC  iN= id≠0而构成剩余电流保护。

①三相式

三相式剩余电流保护的具体做法是在被测的三相导线路上与中性N上各装一个C.T,或让三相导线与N线一起穿过一个零序C.T, IA+IB+IC+IN=Id正常时为零,单相接地或触电时不为零。

②单相式

低压电网中剩余电流保护器的配置

农村低压电网线长、点多、面广,受复杂地理位置限制,低压电网布局极为困难,针对农村低压电网事故多发生在低压分支线、下户线及室内配线这一特点,

① 一级低压总保。该保护安装于配电变压器出线侧,主要保护低压主干线,并作为二、三级保护的后备保护。

②二级低压分保。该保护介于一、三级保护中间,主要保护低压各分支线、下户线,并作为三级保护的后备保护。

③ 三级低压家保。该保护安装于电表出线侧,主要用于室内配线及家用电器的保护。

(3)三级剩余电流保护器的配合