互感器

互感器最早出现于19世纪末。随着电力工业的发展，互感器的电压等 级和准确级别都有很大提高，还发展了很多特种互感器，如电压、电流复合式互感器、直流电流互感器，高准确度的电流比率器和电压比率器,大电流激光式电流互感器，电子线路补偿互感器，超高电压系统中的光电互感器，以及SF6全封闭组合电器(GIS)中的电压、电流互感器。在电力工业中，要发展什么电压等级和规模的电力系统，必须发展相应电压等级和准确度的互感器，以供电力系统测量、保护和控制的需要。

随着很多新材料的不断应用，互感器也出现了很多新的种类，电磁式互感器得到了比较充分的发展，其中铁心式电流互感器以干式、油浸式和气体绝缘式多种结构适应了电力建设的发展需求。然而随着电力传输容量的不断增长，电网电压等级的不断提高及保护要求的不断完善，一般的铁 心式电流互感器结构已逐渐暴露出与之不相适应的弱点，其固有的体积大、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小，使用频带窄等弱点，难以满难以满足新一代电力系统自动化、电力数字网等的发展需要。

随着光电子技术的迅速发展，许多科技发达国家已把目光转向利用光学传感技术和电子学方法来发展新型的电子式电流互感器，简称光电电流互感器。国际电工协会已发布电子式电流互感器的标准。电子式互感器的含义，除了包括光电式的互感器，还包括其它各种利用电子测试原理的电压、电流传感器。

互感器分为电压互感器和电流互感器两大类，其主要作用有：将一次系统的电压、电流信息准确地传递到二次侧相关设备；将一次系统的高电压、大电流变换为二次侧的低电压（标准值）、小电流（标准值），使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘要求；将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离，从而保证了二次设备和人身的安全。

发电厂与变电站的高压电能计量装置，以及大量用户的电能计量装置，关系到发电、送电、供电及用户多方的利益。为保证计量准确，必须按照JJG1021-2007《电力互感器》和DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》进行检验。

华天电力生产的HGQY-H电压互感器现场测试仪是以高端测试技术，大规模电子线路设计以及符合国家相关规程研制出来的。它解决了现场检定电压互感器工作强度大、操作繁琐问题，同时该产品性能可靠、功能强大。

产品别称    互感器校验仪、互感器测试仪、互感器现场测试仪、互感器现校仪、全自动互感器校验仪、全自动电压互感器测试仪、电压互感器测试仪、互感器现场校验仪、电压互感器现场校验仪、电压互感器现场测试仪

HGQY-H电压互感器现场测试仪详细参数

1、低校高电压互感器误差测量部分

①整机准确度：被检电压互感器误差限值的1/3

②测试范围：

6kV/100V、10kV/100v 、20kV/100V、35kV/100V、6kV//100V/、10kV//100v/、20kV/

/100V/、35kV//100V/、66kV//100V/、110kV//100v/、220kV/

/100V/

③被检电压互感器工作范围：80%～120%

④二次负荷：0.0VA～300VA 、COSφ＝0.1～1.0

⑤被检电压互感器准确度范围：1.0、0.5、0.2、0.1

⑥电阻、导纳测量误差≤5.0%

测量范围：

R：0.00Ω～5.0Ω

Y：0.000mS～200.0mS

2、电压互感器校验仪部分

①基本误差：

同相分量：△X=(X×2%+Y×2%±2个字)

△Y=(X×2%+Y×2%±5个字)

“X”、“Y”——仪器的显示值

“5个字”——仪器的量化误差

百分表：1级。

测量范围：

f：0.0000%～200.0%

δ：0.000′～999.9′

②额定工作电压：100/3V、100/V、100V

③被测电压互感器工作范围：20%～200%

3、仪器消耗功率：20VA

4、仪器准确度等级：0.05级

5、最大外形尺寸：460×350×135mm3

6、重量：11kg

HGQL-H电流互感器现场测试仪可按国家标准测量电流互感器的比差和角差，还可测量电流1%～200%间任意百分比的比差和角差；可直接测量电流互感器的变比和极性；可现场测量电流互感器的实际二次负荷等等。仪器采用高精度、自动线性调节的直流和交流电源；高速、高可靠性的数字处理模块；高测量精度、高稳定性的前置测量电路保证了仪器测量的准确度和高稳定度。另外，仪器采用本公司最新研制出的320x240大液晶全中文界面平台技术，具有人性化的人机界面，提示接线和操作，且具有任何测量参数保存和测量结果打印的功能。

详细参数

1、变比范围：5A/5A～25000A/5A(5A/1A～5000A/1A)

2、匝比误差：±0.2%

3、误差测量范围：5A/5A～5000A/5A(5A/1A～5000A/1A)

4、被检电流互感器准确度范围：1.0、0.5、0.5S、0.2及0.2S对于1%(S级) 或5%测试点，其测试误差主要在于

仪器自动采点的偏差，即百分表读数的偏差以及1匝穿心位置的偏差(传统检定方法同样存在此两偏差) 。因

此两种检定方法进行比对，其误差差值可能较大也可能较小

5、整机准确度：被测电流互感器误差限值的1/3(见附录一) (注：标准互感器和校验仪引起的误差分别为被检

互感器误差限值的1/5和1/10，Δε(不超过被检互感器误差限值的1/2) 和Z引起的误差均为被检互感器误差

限值的1/10，电磁场引起的误差为被检互感器误差限值的1/10，其它引起的误差为被检互感器误差限值的

1/10。综合误差按上述各项均方根相加，为被检互感器误差限值的1/3.33＜1/3)

6、准确度：±0.05%

额定电流   比差(±%)   角差(±′)  

5%   0.10   4  

20%   0.05   4  

100%   0.05   2  

120%   0.05   2  

200%   0.05   2  

详细说明见“附一”  

稳定度   0.05   2  

详细说明见"附二"  

7、直流电阻：0.0～0.1Ω，±3%

0.1～50Ω，±1%

8、CT二次负荷：1Ω～25Ω，±2%

9、工作条件：AC220V 10%/50Hz 2%

10、环境温度：0～40℃

11、环境湿度：25℃时<85%

12、整机重量：≤5Kg

13、整机体积：323×275×135mm3

组合互感器是将电压互感器、电流互感器组合到一起的互感器。组合互感器可将高电压变化为低电压，将大电流变化为低电流，从而起到对电能计量的目的。

钳形电流互感器是一款精密电流互感器（直流传感器），是专门为电力现场测量计量使用特点设计的。该系列互感器选用高导磁材料制成，精度高。线性优。抗干扰能力强等。使用时可以直接夹住母线或母排上无须截线停电其使用十分方便。Q8O系列钳形电流互感器已多次被铁道部门使用检测目前D字开头列车上高频电流信号。交流电流变换器，它可配合多种测量仪器，电能表现场校验仪、多功能电能表、示波器、数字万用表、双钳式接地电阻测试仪、双钳式相位伏安表等，　可在电力不断电状态下，对多种电参量进行测量和比对。

零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。 作用：当电路中发生触电或漏电故障时，保护动作，切断电源。 使用：可在三相线路上各装一个电流互感器，或让三相导线一起穿过一零序电流互感器，也可在中性线N上安装一个零序电流互感器，利用其来检测三相的电流矢量和。零序电流互感器采用ABS工程塑料外壳、全树脂浇注成密封，有效避免了互感器在长期使用过程中的锈蚀。绝缘性能好，外形美观。具有灵敏度高、线性度好运行可靠，安装方便等特点。其性能优于一般的零序电流互感器，使用范围广泛，不仅适用于电磁型继电保护，还能适用于电子和微机保护装置。

(1)一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流 完全取决于被测电路的负荷电流．而与二次电流无关；(2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。

电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比：kn=I1n/I2n

因为一次线圈额定电流I1n己标准化，二次线圈额定电流I2n统一为5(1或0.5)安，所以电流互感器额定互感比亦已标准化。kn还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比，即kn≈kN=N1/N2式中N1.N2为一、二线圈的匝数。

作为电力一次系统和二次系统的联络元件，互感器在电力系统中必不可少。前瞻产业研究院《中国互感器行业发展前景与投资预测分析报告前瞻》显示，我国电网投资比例已经由2005年的32.10%上升到2012年的49.47%，投资比例结构趋于合理，改善了近几年中国电源投资规模过大、增速过快、比例过高的趋势，电源与电网开始协调、科学发展。

2012年，中国电网工程建设完成投资3693亿元，同比增长0.3%，增幅较上年同期下降6.49个百分点。

在国家电网和农村电网改造、城市电能表更新换代以及国外电工仪器仪表产能向中国转移等积极因素的影响下，中国互感器市场与全球市场相比增速较快。2012年，我国互感器市场规模约为2.18亿块，作为电力输变电设备的重要组成部分，我国的电力互感器用量每年以8%的速度增长。

根据国家电网和南方电网的规划，“十二五”期间，我国特高压交直流投资约为5400亿元，其中国网特高压交流2800亿元，直流2200亿元。国家电网特高压交流将建设成为“三横三纵一环网”的格局，而通过特高压交直流共同完成北部、西北部、东北部煤电、风电和太阳能电力向环渤海和东南部地区输送以及西南水电向东南地区输送的建设目标。

特高压交流方面的主要设备包括特高压变压器、电抗器、GIS组合开关、互感器等设备。前瞻产业研究院分析师朱倩分析指出，在特高压投资中，设备投资约占45%，其中变压器(含电抗器)占设备投资约30%，GIS约占25%，互感器约占10%。根据特高压交流投资测算，“十二五”期间互感器投资约达130亿元。

用1.5～3V干电池将其正极接于互感器的一次线圈L1，L2接负极，互感器的二次侧K1接毫安表正极，负极接K2，接好线后，将K合上毫安表指针正偏，拉开后毫安表指针负偏，说明互感器接在电池正极上的端头与接在毫安表正端的端头为同极性。

1.K1为同极性即互感器为减极性。如指针摆动与上述相反为加极性。

补偿量如下：

Δf=Nx/（N2-Nx）×100%

匝数补偿

只对比差起到补偿作用，补偿量与二次负荷和电流大小无 关。补偿匝数一般只有几匝，匝数补偿应计算电流低端二次阻抗最大时，和电流高端二次阻抗最小时误差。对于高精度的微型电流互感器匝数补偿那怕只补偿1匝，就会补偿过量。这时可以采用半匝或分数匝补偿。但是电流互感器的匝数是以通过铁芯窗口的封闭回路计算的，电流互感器的匝数是一匝一匝计算的，不存在半匝的情况。采用半匝或分数匝补偿必须采用辅助手段如：双绕组、双铁芯等。辅助铁芯补偿对比差、

角差都起到补偿作用，但辅助铁芯补偿的方法制作工艺比较复杂。电容补偿，直接在二次绕组两端并联电容就可以。其对比差起正补偿作用，补偿大小与二次负荷Z=RiX中X分量成正比，与补偿电容大小成正比；对角差都起到负补偿，补偿大小与二次负荷Z=RiX中R分量成正比，与补偿电容大小成正比。电容补偿是一种比较理想的补偿方法。在微型精密电流互感器中，一般二次绕组直接接运放的电流/电压变换，其二次阻抗基本为0，此时电容补偿的作用就比较小。一般可以在电流/电压变换阶段增加移相电路可以解决角差问题。用户可以根据电流互感器出厂时所带的该互感器的检验报告中检验误差数据进行调整计算移相电路。

在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安 都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。显示仪表大部分是指针式的电流电压表，所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的（如5等）。随着时代发展，电量测量大多已经达到数字化，而计算机的采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。微型电流互感器称之为“仪用电流互感器”。（“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器，一般用于扩大仪表量程。）

电流互感器原理线路图微型电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作，变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的是电流罢了。绕组N1接被测电流，称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；绕组N2接测量仪表，称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。

微型电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n

普通电流互感器结构原理：电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流()通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流()；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。

穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：式中I1——穿心一匝时一次额定电流；　n——穿心匝数。

多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比，调换二次接线端子的接线来改变变比，而不需要更换电流互感器，给使用提供了方便。

不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组，而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组，以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要，例如在同一负荷情况下，为了保证电能计量准确，要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右)，准确度等级高一些(如1K1.1K2为200/5.0.2级)；而用电设备的继电保护，考虑到故障电流的保护系数较大，则要求变比较大一些，准确度等级可以稍低一点(如2K1.2K2为300/5.1级)。

一次绕组可调，二次多绕组电流互感器。这种电流互感器的特点是变比量程多，而且可以变更，多见于高压电流互感器。其一次绕组分为两段，分别穿过互感器的铁心，二次绕组分为两个带抽头的、不同准确度等级的独立绕组。一次绕组与装置在互感器外侧的连接片连接，通过变更连接片的位置，使一次绕组形成串联或并联接线，从而改变一次绕组的匝数，以获得不同的变比。带抽头的二次绕组自身分为两个不同变比和不同准确度等级的绕组，随着一次绕组连接片位置的变更，一次绕组匝数相应改变，其变比也随之改变，这样就形成了多量程的变比。带抽头的二次独立绕组的不同变比和不同准确度等级，可以分别应用于电能计量、指示仪表、变送器、继电保护等，以满足各自不同的使用要求。

组合式电流电压互感器。组合式互感器由电流互感器和电压互感器组合而成，多安装于高压计量箱、柜，用作计量电能或用作用电设备继电保护装置的电源。组合式电流电压互感器是将两台或三台电流互感器的一次、二次绕组及铁心和电压互感器的一、二次绕组及铁心，固定在钢体构架上，浸入装有变压器油的箱体内，其一、二次绕组出线均引出，接在箱体外的高、低压瓷瓶上，形成绝缘、封闭的整体。一次侧与供电线路连接，二次侧与计量装置或继电保护装置连接。根据不同的需要，组合式电流电压互感器分为V/V接线和Y/Y接线两种，以计量三相负荷平衡或不平衡时的电能。

电力系统为了传输电能，往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户，无法用仪表进行直接测量。互感器的作用，就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪 表直接测量的数值，便于仪表直接测量，同时为继电保护和自动装置提供电源。电力系统用互感器是将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能；与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。互感器性能的好坏，直接影响到电力系统测量、计量的准确性和继电器保护装置动作的可靠性。

互感器分为电压互感器和电流互感器两大类，其主要作用有：将一次系统的电压、电流信息准确地传递到二次侧相关设备；将一次系统的高电压、大电流变换为二次侧的低电压（标准值）、小电流（标准值），使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化，并降低了对二次设备的绝缘要求；将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离，从而保证了二次设备和人身的安全。

1、一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中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、电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。

电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比：kn=I1n/I2n

因为一次线圈额定电流I1n己标准化，二次线圈额定电流I2n统一为5（1或0.5）安，所以电流互感器额定互感比亦已标准化。kn还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比，即kn≈kN=N1/N2式中N1.N2为一、二线圈的匝数。

电压互感器(PT)和电流互感器（CT）是电力系统重要的电气设备，它 承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。其接线的正确与否，对系统的保护、测量、监察等设备的正常工作有极其重要的意义。在新安装PT、CT投运或更换PT、CT二次电缆时，利用极性试验法检验PT、CT接线的正确性，已经是继电保护工作人员必不可少的工作程序。

避免其极性接反就是要找到互感器输入和输出的“同名端”，具体的方法就是“点极性”。这里以电流互感器为例说明如何点极性。具体方法是将指针式万用表接在互感器二次输出绕组上，万用表打在直流电压档；然后将一节干电池的负极固定在电流互感器的一次输出导线上；再用干电池的正极去“点”电流互感器的一次输入导线，这样在互感器一次回路就会产生一个+（正）脉冲电流；同时观察指针万用表的表针向哪个方向“偏移”，若万用表的表针从0由左向右偏移，j即表针“正启”，说明你接入的“电流互感器一次输入端”与“指针式万用表正接线柱连接的电流互感器二次某输出端”是同名端，而这种接线就称为“正极性”或“减极性”；若万用表的表针从0由右向左偏移，即表针“反启”，说明你接入的“电流互感器一次输入端”与“指针式万用表正接线柱连接的电流互感器二次某输出端”不是同名端，而这种接线就称为“反极性”或“加极性”。

最重要区别是在正常运行时其工作状态的不同，主要表现在以下几

个方面：1)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时候磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值。

2)电压互感器是用来测量电网高电压的特殊变压器，它能将高电压按规定比例转换为较低的电压后，再连接到仪表上去测量。电压互感器，原边电压无论是多少伏，而副边电压一般均规定为100伏，以供给电压表、功率表及千瓦小时表和继电器的电压线圈所需要的电压。

3)电流互感器二次可以短路，但是不得开路；电压互感器二次可以开路，但是不得短路．把大电流按规定比例转换为小电流的电气设备，称为电流互感器。电流互感器副边的电流一般规定为5安或1安，以供给电流表、功率表、千瓦小时表和继电器的电流线圈电流。

4)对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小甚至可以忽略不计，大可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大,以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源

在中国互感器网上，互感器产品的分类如下:

电流互感器、电压互感器、零序互感器、零序电流互感器