一,、互感器的介紹及分類

互感器又稱為儀用變壓器,，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變成低電壓,、大電流變成小電流,，用于量測或保護系統(tǒng),。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓（100V）或標準小電流（5A或1A，均指額定值）,，以便實現(xiàn)測量儀表,、保護設(shè)備及自動控制設(shè)備的標準化、小型化,。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng),，以保證人身和設(shè)備的安全,。

互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類,。電壓互感器可在高壓和朝高壓的電力系統(tǒng)中用于電壓和功率的測量等,。電流互感器可用在交換電流的測量、交換電度的測量和電力拖動線路中的保護,。二、電流互感器

電流互感器原理線路圖微型電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作,，變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了。繞組N1接被測電流,，稱為一次繞組（或原邊繞組,、初級繞組）；繞組N2接測量儀表，稱為二次繞組（或副邊繞組,、次級繞組）

2.1電流互感器分類方式：

測量用電流互感器（或電流互感器的測量繞組）：在正常工作電流范圍內(nèi),，向測量、計量等裝置提供電網(wǎng)的電流信息,。

在測量交變電流的大電流時，為便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流（中國規(guī)定電流互感器的二次額定為5A或1A）,，另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的,。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。它是電力系統(tǒng)中測量儀表,、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器,，電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流,，電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等,。

正常工作時互感器二次側(cè)處于近似短路狀態(tài),，輸出電壓很低。在運行中如果二次繞組開路或一次繞組流過異常電流（如雷電流,、諧振過電流、電容充電電流,、電感啟動電流等），都會在二次側(cè)產(chǎn)生數(shù)千伏甚至上萬伏的過電壓,。這不僅給二次系統(tǒng)絕緣造成危害,，還會使互感器過激而燒損,，甚至危及運行人員的生命安全,。

1次側(cè)只有1到幾匝,，導(dǎo)線截面積大,，串入被測電路,。2次側(cè)匝數(shù)多,，導(dǎo)線細,，與阻抗較小的儀表(電流表/功率表的電流線圈）構(gòu)成閉路,。

電流互感器的運行情況相當于2次側(cè)短路的變壓器，忽略勵磁電流,，安匝數(shù)相等I1N1=I2N2

電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,，叫實際電流比I1/I2=N2/N1=k。

勵磁電流是誤差的主要根源,。

測量用電流互感器的精度等級0.2/0.5/1/3,1表示變比誤差不超過±1%，另外還有0.2S和0.5S級,。

保護用電流互感器（或電流互感器的保護繞組）：在電網(wǎng)故障狀態(tài)下，向繼電保護等裝置提供電網(wǎng)故障電流信息,。

保護用電流互感器分為：1.過負荷保護電流互感器,，2.差動保護電流互感器,，3.接地保護電流互感器（零序電流互感器）

保護用電流互感器主要與繼電裝置配合,，在線路發(fā)生短路過載等故障時,，向繼電裝置提供信號切斷故障電路,，以保護供電系統(tǒng)的安全,。保護用電流互感器的工作條件與測量用電流互感器完全不同,，保護用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時才開始有效的工作,。

保護用互感器主要要求：1.絕緣可靠,，2.足夠大的準確限值系數(shù),，3.足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。

保護用互感器在額定負荷下能夠滿足準確級的要求最大一次電流叫額定準確限值一次電流,。準確限值系數(shù)就是額定準確限值一次電流與額定一次電流比,。當一次電流足夠大時鐵芯就會飽和起不到反映一次電流的作用，準確限值系數(shù)就是表示這種特性,。保護用互感器準確等級5P,、10P，表示在額定準確限值一次電流時的允許電流誤差為1%,、3%，其復(fù)合誤差分別為5%,、10%

2.2電流互感器表示符號：

第一字母：L—電流互感器

第二字母：A—穿墻式,；Z—支柱式,；M—母線式,；D—單匝貫穿式,；V—結(jié)構(gòu)倒置式,；J—零序

接地檢測用；W—抗污穢,；R—繞組裸露式

第三字母：Z—環(huán)氧樹脂澆注式；C—瓷絕緣,；Q—氣體絕緣介質(zhì),；W—與微機保護專用

第四字母：B—帶保護級,；C—差動保護,；D—D級；Q—加強型,；J—加強型ZG

第五數(shù)字：電壓等級 產(chǎn)品序號

2.3電流互感器的故障分析

1)電流互感器的絕緣很厚,，有的絕緣包繞松散,，絕緣層間有皺折,，加之真空處理不良，浸漬不完全而造成含氣空腔,，從而易引起局部放電故障,。

2)電容屏尺寸與排列不符合設(shè)計要求,，

甚至少放電容屏,，電容極板不光滑平整，甚至錯位或斷裂,，使其均壓特性破壞,。因此,，當局部固體絕緣沿面的電場強度達到一定數(shù)值時,，就會造成局部放電,。

上述局部放電的直接后果是使絕緣油裂解，在絕緣層間生成大量的x臘,，介損增大,。這種放電是有累積效應(yīng)的，任其發(fā)展下去,，油中氣體分析將可能出現(xiàn)電弧放電的特征,。

3)由于絕緣材料不清潔或含濕高，可能在其表面產(chǎn)生沿面放電,。這種情況多見于一次端子引線沿墊塊表面放電,。

4)某些連接松動或金屬件電位懸浮將導(dǎo)致火花放電，例如一次繞組支持螺母松動,，造成一次繞組屏蔽鋁箔電位懸浮,，末屏引線接觸或焊接不良甚至斷線,，均會引起此類故障,。

5) -次連接夾板,、螺栓,、螺母松動,，末屏接地螺母松動，抽頭緊固螺母松動等,，均可能使接觸電阻增大,，從而導(dǎo)致局部過熱故障。此外,，現(xiàn)場維護管理不當也應(yīng)引起重視,。例如，互感器進水受潮，雖然可能與制造廠的密封結(jié)構(gòu)和密封材料有關(guān),，但是,，也有維護管理的問題。一般來說,，現(xiàn)場真空脫氣不充分或者檢修時不進行真空干燥，致使油中溶解氣體易飽和或油紙絕緣中殘存氣泡和含濕較高,。所有這些,，都將給設(shè)備留下安全隱患,。

三,、電壓互感器

電壓互感器簡稱PT,，也簡稱VT）和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓,。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能,，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位,；而電壓互感器變換電壓的目的,，主要是用來給測量儀表和繼電保護裝置供電,，用來測量線路的電壓,、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護線路中的貴重設(shè)備,、電機和變壓器,，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安,、幾十伏安,，最大也不超過一千伏安,。

電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器,。它主要由一,、二次線圈,、鐵心和絕緣組成。當在一次繞組上施加一個電壓U1時,，在鐵心中就產(chǎn)生一個磁通φ，根據(jù)電磁感應(yīng)定律,，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù),，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比,，這就可組成不同比的電壓互感器,。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓,，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等,；主要是電磁式的（電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛），另有非電磁式的,，如電子式、光電式,。

3.1電壓互感器分類：

⑴按安裝地點可分為戶內(nèi)式和戶外式。35kV及以下多制成戶內(nèi)式,；35kV以上則制成戶外式,。

⑵按相數(shù)可分為單相和三相式，35kV及以上不能制成三相式,。

⑶按繞組數(shù)目可分為雙繞組和三繞組電壓互感器,，三繞組電壓互感器除一次側(cè)和基本二次側(cè)外，還有一組輔助二次側(cè),，供接地保護用,。

⑷按絕緣方式可分為干式,、澆注式,、油浸式和充氣式。干式電壓互感器結(jié)構(gòu)簡單,、無著火和爆炸危險,，但絕緣強度較低，只適用于6kV以下的戶內(nèi)式裝置,；澆注式電壓互感器結(jié)構(gòu)緊湊,、維護方便，適用于3kV～35kV戶內(nèi)式配電裝置,；油浸式電壓互感器絕緣性能較好,，可用于10kV以上的戶外式配電裝置；充氣式電壓互感器用于SF6全封閉電器中,。

⑸按工作原理劃分,，還可分為電磁式電壓互感器，電容式電壓互感器和電子式電壓互感器,。

3.2電壓互感器表示符號：

電壓互感器型號由以下幾部分組成,，各部分字母，符號表示內(nèi)容：

第一個字母：J——電壓互感器,；

第二個字母：D——單相,；S——三相

第三個字母：J——油浸；Z——澆注,；

第四個字母：數(shù)字——電壓等級（KV）,。

例如：JDJ-10表示單相油浸電壓互感器，額定電壓10KV,。

3.3電壓互感器故障分析

（1）三相電壓指示不平衡：一相降低（可為零），另兩相正常,，線電壓不正常,，或伴有聲、光信號,，可能是互感器高壓或低壓熔斷器熔斷,；

（2）中性點非有效接地系統(tǒng)，三相電壓指示不平衡：一相降低（可為零）,，另兩相升高（可達線電壓）或指針擺動,，可能是單相接地故障或基頻諧振，如三相電壓同時升高,，并超過線電壓（指針可擺到頭）,，則可能是分頻或高頻諧振；

（3）高壓熔斷器多次熔斷,，可能是內(nèi)部絕緣嚴重損壞,，如繞組層間或匝間短路故障,；

（4）中性點有效接地系統(tǒng)，母線倒閘操作時,，出現(xiàn)相電壓升高并以低頻擺動,，一般為串聯(lián)諧振現(xiàn)象；若無任何操作,，突然出現(xiàn)相電壓異常升高或降低,，則可能是互感器內(nèi)部絕緣損壞，如絕緣支架繞,、繞組層間或匝間短路故障,；

（5）中性點有效接地系統(tǒng)，電壓互感器投運時出現(xiàn)電壓表指示不穩(wěn)定,，可能是高壓繞組N（X）端接地接觸不良,。

（6）懸浮電位放電，可能是穿芯螺栓和鐵芯連接松動,，造成螺栓處于懸浮電位,；金屬異物處于懸浮電位放電；絕緣支架螺母電位懸??；

（7）電弧放電，可以是串級繞組對鐵芯放電,，絕緣支持架不良而放電,；絕緣進水受潮；一次繞組末端未接地,；

（8）過熱性故障,。

【小常識】互感器的作用：把高電壓、大電流變換成低電壓,、小電流,，再供給測量儀表及繼電器的線圈使用。這樣,，就可以使測量儀表與高壓電路絕緣,，保證工作人員的人身安全，擴大儀表量程,。