电流互感器和电压互感器的配置原则及类型选择

什么是电流互感器？什么是电压互感器？想必大部分电气人员都不陌生了。但是如果说到电流互感器和电压互感器的配置原则及类型选择，可能不少电气人员都是只知其一就不知其二的，特别是对于一些电气初学者更是一问三不知了。我们都知道电流互感器是一种电流变换装置（CT）。它将高压电流和低压大电流变成电压较低的小电流，供给仪表和继电保护装置，并将仪表和保护装置与高压电路隔开。而电压互感器是一种用于电力系统的静态电气设备,用于根据系统额定值、仪表和继电器降低电压。那么电流互感器和电压互感器的配置原则具体是什么？两者的类型又应该如何选择呢？下面本文详细地给大家讲一讲，看完文章希望能给广大电气人员一些参考。

01 电流互感器的配置原则：

互感器在主接线中的配置与测量仪表、同期点的选择、保护和自动装置的要求以及主接线的形式有关。

（1）为了满足测量和保护装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互感器。对于大接地短路电流系统，一般按三 相配置；对于小接地短路电流系统，依具体要求按二相或三相配置。

（2）对于保护用电流互感器应尽量消除主保护装置的不保护区。例如，若有两组电流互感器，且位置允许时应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。

（3）为了减轻内部故障对发电机的损伤，用于自动调整励磁装置的电流互感器应配置在发电机定子绕组的出线侧。为便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量的电流互感器宜装设在发电机 中性点 侧。

02 电压互感器的配置原则：

（1）母线：除分路母线外，一般工作及备用母线都装有一组电压互感器，用于 同 期、测量仪表和保护装置。

（2）线路：35kV及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压、进行同期和设置重合闸，装有一台单相电压互感器。

（3）发电机 ：一般装二组电压互感器。一组（D，y接线），用于自动调整励磁装置。另一组供测量仪表、同期和保护装置使用，该互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，其开口三角形供发电机未并列之前检查接地之用。当互感器负荷太大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。20万kW及以上发电机 中性点 常接有单相电压互感器，用于100％静子接地保护。

（4）变压器：变压器低压侧有时为了满足同期或保护的要求，设有一组不完全星形接线的电压互感器。

03 电流互感器的类型选择：

（1）电流互感器的分类

1）按安装地点：可分为户内式和户外式。20kV以下制成户内式；35kV及以上多制成户外式。

2）按安装方式：可分为穿墙式、支持式和装入式。穿墙式装在墙壁或金属结构的孔中，可节约穿墙套管；支持式则安装在平面或支柱上；装入式是套在35kV及以上变压器或多油断路器油箱内的套管上，故也称为套管式。

3）按绝缘：可分为干式、浇注式、油浸式等。干式用绝缘胶浸渍，适用于低压户内的电流互感器；浇注式利用环氧树脂作绝缘，多用于35kV及以下的电流互感器；油浸式多为户外型。

4）按一次绕组匝数可分：为单匝和多匝式。

5）新型电流互感器按高、低压部分的耦合方式：可分为无线电电磁波耦合、电容耦合和光电耦合式，其中光电式电流互感器性能更佳。新型电流互感器的特点是高低压间没有直接的电磁联系，使绝缘结构大为简化；测量过程中不需要消耗很大能量；没有饱和现象，测量范围宽，暂态响应快，准确度高；重量轻、成本低。

（2）电流互感器的结构

1）单匝式结构有贯穿式（一次绕组为单根铜管或铜杆）和母线式（以母线穿过互感器作为一次绕组）。

2）额定电流在400A以下采用多匝式。多匝式接结构可分为线圈式、“ 8”字型和“U”字型。“8”字型绕组结构的电流互感器，只用于35～110kV电压级。220kV“U”字型绕组电流互感器，在110kV及以上的高压电流互感器中得到广泛的应用。

在同一回路中，往往需要数量很多的电流互感器，高压电流互感器常由多个没有磁联系的独立铁芯和二次绕组与共用的一次绕组组成同一电流比、多二次绕组的电流互感器。对于110kV及以上的电流互感器，常将一次绕组分成几组，通过切换来改变绕组的串、并联，以获得2～3种互感比。

04 电压互感器的类型选择：

（1）电压互感器的分类

1）按安装地点：分为户内和户外；

2）按相数：分为单相和三相式，只有20kV以下才有三相式；

3）按绕组数：分为双绕组和三绕组；

4）按绝缘：分为浇注式、油浸式，浇注式用于3～35kV，油浸式主要用于110kV及以上的电压互感器。

（2）电压互感器的结构

油浸式电压互感器按其结构可分为普通式和串级式，3～35kV都制成普通式，它与普通小型变压器相似。110kV及以上的电磁式电压互感器普遍制成串级结构，其特点是：绕组和铁芯采用分级绝缘，以简化绝缘结构；绕组和铁芯放在瓷套中，可减少重量和体积。

在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，为了测量相对地的电压，电压互感器的一次绕组必须接成星形，且中性点必须接地。在3～60kV电网中，采用三只单相三绕组（接地专用）电压互感器，而在3～20kV电网中，常采用三相五柱式电压互感器来测量相对地电压。普通三相三柱式的电压互感器是不允许作这种测量的。