3.4 互感器

3.4.1 电压互感器

1. 电压互感器的作用

电压互感器能将系统的高电压变成低电压供给测量仪表和继电保护装置。具体作用有：①与测量仪表配合，测量线路的电压。②与继电装置配合，对电力系统和设备进行过电压、单相接地等保护。③使测量仪表、继电保护装置与线路的高压电网隔离，以保证操作人员和设备的安全。

2. 电压互感器的分类及型号

电压互感器按工作原理可分为电磁感应式和电容分压式。

按相数可分为单相、三相。

按线圈数目可分为双线圈、三线圈。三线圈电压互感器除一、二次线圈外，还有一组辅助二次线圈，接成开口三角形，供接地保护用。

按安装方式可分为户外和户内式。

按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式。油浸式又可分为普通式和串级式。干式电压互感器结构简单，无着火和爆炸的危险，但绝缘强度较低，用于3～10kV空气干燥的户内配电装置；浇注式电压互感器结构紧凑，维护方便，适用于3～35kV户内装置；油浸式电压互感器技术成熟，价格便宜，广泛用于10～220kV以上的变电站。充气式（SF₆）电压互感器技术先进，绝缘强度高，但价格较贵，主要用于110kV及以上用于SF₆全封闭电器中。

电压互感器的型号表示如下：

例如：JDJJ-35表示单相油浸式接地保护用电压互感器，其电压等级35kV。JSJW-10表示三相三线圈五铁心柱油浸式电压互感器，其电压等级为10kV。

3. 电压互感器的工作原理及特点

1）电磁式电压互感器的工作原理和降压变压器的工作原理相似，利用电磁感应原理制成。一、二次电压与一、二次匝数成正比关系，即电压比等于匝数比。用公式表示为

2）电压互感器的特点。电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安。电压互感器在运行中一次绕组与被测高压电路并接，其一次绕组的电压即电网的电压，不受电压互感器二次负荷的影响。电压互感器的二次负荷主要是仪表、继电器的电压线圈，二次绕组与测量仪表和继电器电压线圈并接。由于二次绕组的负载阻抗较大，因此电压互感器在正常运行中相当于一个空载降压变压器，U₂≈E₂，并随一次侧电压U₁而变化，通过对U₂的测量，就可以反映U₁的值。

4. 电压互感器的主要技术参数

（1）额定一次电压

电压互感器的额定一次电压与其连接系统的电压一致：三相电压互感器或用于三相系统线间，以及单相系统的单相电压互感器与它们所接系统的额定电压一致；用于三相系统线与地之间的单相电压互感器，额定一次电压为所接系统的相电压。

（2）额定二次电压和第三绕组二次电压

接于线间的单相电压互感器的额定二次电压为100V，接于相对地间的电压互感器的额定二次电压为。用于中性点直接接地系统的电压互感器，第三绕组的二次电压为100V，用于小电流接地系统的电压互感器，第三绕组的二次电压为100/3V。

（3）额定二次负荷

电压互感器的额定二次负荷是指在功率因数为0.8（滞后）时，能保证二次线圈相应准确级次的基准负荷，又称为额定输出标准值，以视在功率伏安数表示。二次负荷是指二次回路中所有仪器、仪表及连接线的总负荷。

（4）变压比

电压互感器的变压比为一次绕组的额定电压与二次绕组的额定电压之比。用K表示，即：

5. 电压互感器的误差及准确度等级

电磁式电压互感器存在电压比误差和角误差。

1）电压比误差：电压互感器二次绕组的输出电压U₂与电压比K的乘积与一次额定电压之间的误差称为电压比误差。用公式表示为

式中，K为电压互感器的电压比；U_1N为电压互感器的一次额定电压；U₂为二次电压实际测量值。

2）角误差：是指二次电压相量与一次电压相量间的夹角δ。如果二次侧电压转过180°后，超前于一次电压，角误差为正，反之为负。

电压互感器的两种误差与负载大小、功率因数、电压波动有关，负载加大，误差也增大；功率因数减小时，角误差明显加大。

3）电压互感器的准确度等级（级次）。

电压互感器的准确度等级，是以最大电压比误差和角误差来区分的。

电压互感器供测量用绕组的准确度等级以额定电压和相应准确度等级所规定的额定负荷下最大允许电压误差的百分数来标称，如表3-2所示。

电压互感器的每个准确等级，都规定了对应的二次负荷额定容量，用V·A表示。不同的准确度等级与对应的额定容量在铭牌上都有标注。当实际二次负荷超过规定的额定容量时，电压互感器的准确度将会降低，所以应注意互感器二次侧所接总负荷不能超出所需准确度的额定容量。

6. 电压互感器的接线方式

电压互感器在三相系统中需要测量的电压有线电压、相电压和在单相接地时出现的零序电压。为了测量这些电压，电压互感器有各种不同的接线方式，几种常见的接线方案如图3-22所示。

1）一个单相电压互感器的接线，如图3-22a所示，供给仪表、继电器一个线电压。

2）两个单相电压互感器接成，如图3-22b所示，供给仪表、继电器三相三线制电路的各个线电压，广泛用在变配电站的6～10kV高压配电装置中。

3）三个单相电压互感器接成，如图3-22c所示，供电给要求线电压的仪表、继电器，并供电给接相电压的绝缘监视电压表。由于小接地电流电力系统在一次电路发生单相接地时，另两个完好相的相电压要升高到线电压，所以绝缘监视电压表要按线电压选择，否则在发生单相接地时，电压表可能被烧毁。

4）三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成，图3-22d所示，其接成的二次绕组，供电给需接线电压的仪表、继电器及需接线电压的绝缘监视用电压表；接成开口三角形的辅助二次绕组，接电压继电器。一次电压正常时，由于三个相电压对称，因此开口三角形两端的电压接近于零。当某一相接地时，开口三角形两端将出现近100V的零序电压，使电压继电器动作，发出信号。

7. 电压互感器的结构

下面介绍几种电磁式电压互感器的结构。

（1）JSJW-10型电压互感器

JSJW-10为老式油浸三相三绕组五铁心柱式电压互感器，属于普通结构，其铁心和绕组组成的器身置于油箱内，通过箱盖上的瓷套管引出，户内安装。JSJW-10型电压互感器外形如图3-23所示。供10kV配电系统测量电压、保护和绝缘监察等使用。

在中性点不接地系统中发生单相接地时，未接地的两相对地电压将升高倍，在三相中将产生零序电压和零序电流，对于三相三柱式电压互感器，大小和方向都相同的零序磁通叠加后被迫通过磁阻很大的路径经油箱外壳形成闭合回路，产生很大的零序电流，若接地故障时间较长，则会使三相三柱式电压互感器发热损坏。若采用三相五柱式电压互感器，系统单相接地时零序磁通可通过互感器两边铁心柱闭合，由于磁阻小，零序电流也小，对互感器无损害。所以在中性点不接地系统中都使用三相五柱式电压互感器。

（2）JDZJ-10型电压互感器

JDZJ-10型电压互感器为单相三绕组环氧树脂浇注绝缘户内设备。该互感器体积小，气候适应性强，铁心采用硅钢片卷制成C型或叠装成方形，外露在空气中，一、二次绕组及辅助绕组同心绕制，用环氧树脂浇注为一体，属全绝缘结构。绝缘浇注体下半部涂有半导体漆并与金属底板及铁心相连，用以改善电场分布，JDZJ-10型电压互感器外形如图3-24所示。利用三台JDZJ-10型电压互感器结成，可替代JSJW-10型互感器供10kV不接地配电系统供测量电压、保护和绝缘监察等使用。

（3）JCC-110型电压互感器

JCC-110型电压互感器采用单相串级式结构，其原理接线和内部布置如图3-25所示。其特点是绕组和铁心采用分级绝缘：一次绕组分成匝数相等的两部分，分别套在同一铁心的上下两柱上，串联在相与地之间，两绕组的串接点与铁心连接，铁心带电，与底座绝缘，整个器身需用绝缘支架支撑起来。这种串级接线方式使铁心上的两个绕组均只承受一半的相电压，绝缘仅按U/2分级绝缘设计，可节省大量的绝缘材料，降低了造价。

（4）SF₆气体绝缘电压互感器（独立式）

SF₆气体绝缘电压互感器因其技术先进，体积小，已逐步在110kV及以上电力网中推广使用。这种电压互感器为箱式结构，绝缘介质为SF₆气体，绝缘强度高，所以体积做得比较小。互感器放在下部气室中，一次绕组高压端的引线从下部穿过硅橡胶复合绝缘套管，一直引到套管顶部的接线板上。顶部除高压接线端子外，还装有防爆片，当互感器发生故障，内部压力升高时，防爆片破裂，释放压力，有效防止互感器整体爆炸。二次接线盒与密度继电器装在下部油箱上。通过密度继电器可监视互感器内部SF₆气体的压力，密度继电器带有两对接点，用于内部压力报警。图3-26为SF₆气体绝缘电压互感器示意图。

8. 电压互感器运行中的注意事项

1）电压互感器在运行中二次侧不允许短路。电压互感器二次绕组所接负载阻抗值都很大，电压互感器工作时相当于空载状态，发生短路时，将产生很大的短路电流。为防止短路，在二次侧装设熔断器或者空气小开关。

2）电压互感器在接入电路前，要进行极性校核，接入电路后，电压互感器的各个二次绕组（包括备用）均必须有可靠的保护接地，且只允许有一个接地点。防止互感器一、二次侧线圈间击穿时，危及人身和设备安全。

3）注意电压互感器端子的极性

单相电压互感器的一次绕组端子标以A、N，二次绕组端子标以a、n，端子A、a与N、n为“同名端”或“同极性端”。三相电压互感器，按照相序，一次绕组端子分别标以A、B、C、N，二次绕组端子对应标以a、b、c、n，端子A与a、B与b、C与c、N与n分别为对应的同名端。

4）电磁式电压互感器一次绕组N端必须可靠接地。

5）中性点非有效接地系统中，作单相接地监视用的电压互感器，一次中性点应接地，为防止谐振过电压，应在一次中性点或二次回路装设消谐装置。

3.4.2 电压互感器的运行检查、操作及常见故障处理

1. 电压互感器的运行

电压互感器在额定容量下允许长期运行，但在任何情况下都不允许超过最大容量运行。电压互感器在运行中不能短路。如果在运行中，发生短路现象，二次电路的阻抗值大大减小，就会出现很大的短路电流，使二次线圈严重过热而烧毁。因此，在运行中值班人员必须注意检查二次电路是否有短路现象，并及时消除。

电压互感器在运行中，值班人员应检查高、低压侧熔断器是否运行良好，如果发现有发热及熔断现象，应及时处理。二次线圈接地线应无松动及断裂现象，否则会危及仪表和人身安全。

电压互感器带接地运行的时间，一般不做规定。因为，出厂时做承受1.9倍额定电压8h而无损伤的实验，已考虑到一相接地其他两相电压升高对电压互感器的影响。此外，在正常运行时，铁心磁通密度取0.7～0.8T，当电网一相接地，其他未接地相电压升高1.9倍的额定电压时，其铁心磁通密度在1.4～1.6T，还未达到铁心饱和程度。因此，电压互感器在电网单相接地时不至于过载运行。所以，目前6～10kV的电压互感器接地运行时间不作具体的规定。

电压互感器的操作和在运行中的检查。

（1）电压互感器在送电前的准备

电压互感器在送电前，应测量其绝缘电阻，低压侧绝缘电阻不得低于1MΩ，高压侧绝缘电阻不得低于1 MΩ/kV方为合格。

定相即确定相位的正确性。如果高压侧相位正确，低压侧接错，则会破坏同期的准确性。此外，在倒母线时，还会使两台电压互感器短时并列，产生很大的环流，造成低压熔断器熔断，引起保护装置电源中断，严重时会烧坏二次线圈。

电压互感器送电前的检查项目：瓷瓶应清洁、完整、无损坏及裂纹；油位正常油色透明不发黑且无渗、漏油现象；低压电路的电缆及导线应完好，且无短路现象；电压互感器外壳应清洁，无渗、漏油现象，二次线圈接地应牢固良好。

值班人员在准备工作结束后，可进行送电操作。装上高、低压侧熔断器，合上其出口隔离开关，使电压互感器投入运行。然后投入电压互感器所带的继电保护及自动装置。

（2）电压互感器的并列运行

在双母线中，每组母线接一台电压互感器。若由于负载需要，两台电压互感器在低压侧并列运行。此时，应先检验母线断路器是否已合上。如未合上，则合上母线断路器后，再进行低压侧的并列，否则，由于高压侧电压不平衡，低压侧电路内会产生较大的环流，容易引起低压熔断器熔断，致使保护装置失去电源。

（3）电压互感器在运行中的检查

电压互感器在运行中，值班人员应进行定期的检查，其检查项目如下：瓷瓶应清洁、完整、无损坏及裂纹，无放电痕迹及电晕声响；电压互感器油位应正常，油色透明不发黑，且无严重渗、漏油现象；呼吸器内部吸潮剂不应潮湿，如硅胶由原来的天蓝色变为粉红色，说明硅胶已受潮，需进行更换；在运行中，内部声响应正常，无放电声及剧烈振动声。当外部线路接地时，更应注意供给监视电源的电压互感器声响是否正常，有无焦臭味；高压侧导线接头不应过热，低压电路的电缆及导线不应腐蚀及损伤。高、低压侧熔断器及限流电阻应完好，低电压路应无短路现象；电压表三相指示应正确，电压互感器不应过负荷；电压互感器外壳应清洁，无裂纹，无渗、漏油现象，二次线圈接地线应牢固良好。

（4）电压互感器的停用

在双母线制中，电压互感器随同母线一起停用，如一台电压互感器出口隔离开关，电压互感器本体或低压侧需要检修时，则须停用电压互感器，其操作程序如下：

1）先停用电压互感器所带的保护及自动装置，如装有自动切换装置或手动切换装置时，其所带的保护及自动装置可不停用。

2）取下低压侧熔断器，以防止反充电，使高压侧带电。

3）拉开电压互感器出口隔离开关，取下高压侧熔断器。

4）进行验电，用电压等级合适且合格的验电器，在电压互感器进线各相分别验电。

5）验明无电后，装设好接地线，悬挂标示牌，经过工作许可手续，便可进行检修工作。

2. 电压互感器的事故处理

（1）电压互感器回路断线

运行中的10kV电压互感器，除了其内部线圈发生匝间、层间或相间短路及一相接地等故障，使一次侧熔丝熔断，还可能由于以下几个原因造成熔丝熔断。

1）一、二次回路故障。当电压互感器的二次回路及设备发生故障时，可能造成电压互感器的过电流，若电压互感器二次侧熔丝选择不合理，则可能造成一次侧熔丝熔断。

2）10kV系统一相接地。10kV系统为中性点不接地系统，当一相接地时，其他两相升高倍。对Yn0，yn0接线的电压互感器，其正常的两相对地电压将变成线电压，由于电压升高而引起电流的增加，可能会使熔丝熔断；10kV系统一相间歇性电弧接地，可能产生数倍的过电压，使电压互感器铁心饱和，电流的急剧增加也可能会使熔丝熔断。

3）系统发生铁磁谐振。在中性点不接地系统中，由于发生单相接地或用户电压互感器数量的增加，使母线或线路的电容和电压互感器的电感构成振荡回路，在一定条件下，会引起铁磁振荡故障。在系统谐振时，电压互感器上将产生过电压或过电流。电流的剧增，除了造成一次侧熔丝熔断外，还常导致电压互感器的烧毁事故。

当发现一次侧熔丝熔断时，应拉开电压互感器的出口隔离开关，取下二次侧熔丝，检查是否熔断。在排除电压互感器本身故障后，可重新更换合格熔断器后再将电压互感器投入运行。

（2）电压互感器二次电路短路

电压互感器由于二次电路导线受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地，便可能发展成二相接地短路。另外，电压互感器内部存在着金属性短路，也会造成电压互感器二次电路短路。在二次电路短路后，其阻抗减少，仅为二次线圈的电阻。所以，通过二次电路的电流增大，导致二次侧熔断器熔断，影响表计指示，引起保护误动作。此时，如二次侧熔断器容量选择不当，还极易烧坏电压互感器二次线圈。

当电压互感器二次电路短路时，在一般情况下高压熔断器不会熔断，但此时电压互感器内部有异声，将二次熔断器取下后亦停止，其他现象与断线情况相同，不再重述。

当发生上述故障时，值班人员应进行如下处理。

1）对双母线系统中的任一故障电压互感器，可利用母联断路器切断故障电压互感器，将其停用。

2）对其他电路中的电压互感器，当发生二次电路短路时，如果高压熔断器未熔断，则可拉开其出口隔离开关，将故障电压互感器停用，但要考虑在拉开隔离开关时所产生弧光的危害性。

（3）电压互感器一次或二次侧一相熔断器熔断

由于电压互感器过负荷运行，二次电路发生短路，一次电路相间短路，产生铁磁谐振以及熔断器日久磨损等原因，均能造成一次或二次侧一相熔断器熔断的故障。若一次或二次侧熔断器一相熔断，则该熔断相的相电压表指示值降低，未熔断相的电压表指示值不会升高。

当发生上述故障时，值班人员应进行如下处理。

1）若二次侧熔断器一相熔断时，应立即更换。若再次熔断，则不应再更换，待查明原因后处理。

2）若一次侧熔断器一相熔断时，应立即拉开电压互感器出口隔离开关，取下二次侧熔断器，并做好安全措施，在保证人身安全和防止保护误动作的情况下，更换熔断器。

（4）防止铁磁谐振过电压的措施

电力系统铁磁谐振会使电压互感器的保险熔断或设备烧毁，还可能损坏其他电气设备，甚至造成系统停电事故。这需要采取相应措施，一般简单可行的办法是在接地监察用的电压互感器开口三角形绕组两端和一次中性点处接入电阻，以增加回路阻尼，使谐振不易发生。从效果上讲，开口三角绕组接入的电阻越小越好，而一次侧中性点接入电阻越大越好。但开口三角接入电阻太小时，当一次系统发生单相接地后，将使电压互感器过热，影响它的安全；而一次侧中性点接入电阻太大时，当一次系统发生单相接地后对一次引出线为弱绝缘的电压互感器，其中性点绝缘可能被损坏。因此，接入的电阻要根据实际的系统参数经计算确定。

3. SF₆气体绝缘电压互感器运行的特别规定

1）运行中应巡视检查气体密度表工况，产品年漏气率应小于1%。

2）若压力表偏出绿色正常压力区（表压小于0.35MPa）时，应引起注意，并及时按制造厂要求停电补充合格的SF₆新气，控制补气速度约为0.1MPa/h。

3）要特别注意充气管路的除潮干燥，以防充气24h后检测到的气体含水量超标。

4）如气体压力接近闭锁压力，则应停止运行，着重检查防爆片有否微裂泄漏，并通知制造厂及时处理。

5）补气较多时（表压力小于0.2MPa），应进行工频耐压试验（试验电压为出厂试验值的80%～90%）。

运行中应监测SF₆气体含水量不超过300μL/L，若超标时应尽快退出，并通知厂家处理。充分发挥SF₆气体质量监督管理中心的作用，应做好新气管理、运行及设备的气体监测和异常情况分析，监测应包括SF₆压力表和密度继电器的定期校验。

3.4.3 电流互感器

1. 电流互感器的作用

电流互感器是一种电流变换装置，它将大电流变换成电压较低的小电流，一般为5A，供给测量仪表和继电保护装置使用。其主要作用有：①与测量仪表配合，对线路的电流等进行测量。②与继电保护装置配合，对电力系统和设备进行过负荷和过电流等保护。③使测量仪表、继电保护装置与线路的高压电网隔离，以保证人身和设备的安全。

2. 电流互感器的分类与型号

电磁式电流互感器按安装地点，可分为户内式、户外式和装入式（指装入变压器或断路器等设备中）。按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式。按安装方式可分为穿墙式和支持式。按一次绕组的匝数分，有单匝式和多匝式。

电流互感器的型号表示和含义如下。

例如：LQJ-10表示线圈式树脂浇注电流互感器，额定电压为10kV。LFCD-10/400表示瓷绝缘多匝穿墙式电流互感器，用于差动保护，额定电压10kV，变流比为400/5。LMZJ1-0.5表示母线式低压电流互感器，额定电压为0.5kV。

3. 电流互感器的工作原理及特点

（1）电流互感器的工作原理

电流互感器的工作原理与变压器相似，也是按电磁感应原理进行工作的，但是其一次线圈不是电压线圈，而是电流线圈。一次线圈的匝数很少，使用时串联在被测线路中，二次线圈匝数多，与测量仪表和继电器的电流线圈串联。当被测的一次电流I₁流过一次线圈时，铁心中产生交变磁通，此交变磁通在二次闭合回路中感应出电动势并产生电流I₂，此时一次线圈和二次线圈的磁势是相互平衡的，即：

式中，N₁、N₂为电流互感器一、二次线圈的匝数；I₁、I₂为电流互感器一、二次线圈的电流，I₀为励磁电流（近似等于空载电流），正常运行时励磁电流I₀很小，约为一次电流的1%～3%，可忽略不计，则，这时一、二次绕组中电流的有效值之比为，即电流比与一、二次侧匝数成反比。由于电流互感器一次侧匝数很少（一匝或几匝），二次侧匝数较多，因此二次侧电流小于一次侧的电流。定义电流互感器的一、二次侧的额定电流之比为电流互感器的额定变流比K_i，则

所以

值得注意的是，这个结论是在忽略I₀的前提下得出的，所以电流互感器的测量值与实际值之间有一定的误差。

（2）电流互感器的特点

1）电流互感器的一次侧匝数很少且串联在被测电路中，因此运行中的电流互感器的一次绕组中电流的大小取决于被测线路的负载电流，与二次负荷无关。

2）电流互感器二次侧串接的是测量仪表和保护装置的电流线圈。其负载的阻抗都很小，正常运行时电流互感器接近短路状态。

3）电流互感器的二次线圈的额定电流I_2N一般为5A，而一次线圈的额定电流则按不同电压等级标准有5A、10A、15A、20A、…、1500A等。

4. 电流互感器的误差与准确度等级

（1）电流互感器的误差

电流互感器的测量误差有两种：一种是电流比误差，另一种为相位差。

1）电流比误差为

式中，ΔI%为电流比误差；K_i为电流互感器的变流比；I_1N为电流互感器的一次额定电流；I₂为二次电流实际测量值。

2）角误差是指二次电流的相量与一次电流的相量之间的夹角δ，相角误差的单位为（′）。规定，当二次电流的相量超前一次电流的相量时，δ取正值；反之取负值。正常运行时电流互感器的角误差一般在2°以下。

（2）电流互感器的误差与下列因素有关

1）与励磁磁势（I₀N₁）的大小有关，即与铁心的导磁性能和结构形式有关，铁心导磁性能差时I₀增大，误差增大。

2）与一次电流大小有关，在额定范围内一次电流增大，误差减小。当一次电流为额定电流的100%～120%时，误差最小。

3）与二次负载阻抗大小有关，阻抗加大，误差加大。

4）与二次负载感抗有关，当感抗加大（即功率因数减小）时，电流误差增大，而角误差相对减小。

（3）电流互感器的准确度等级

电流互感器的准确度等级是指规定的二次负荷范围内，一次电流为额定时的最大误差极限值。我国规定的标准准确级分为0.1级、0.2级、0.5级、1级、3级和5级6个等级，特殊使用要求的电流互感器的准确级有0.2S和0.5S级。

对于0.1、0.2、0.5和1级4个准确级次，当二次负荷在25%～100%额定负荷范围内变化时，在额定频率下其电流的误差极限值分别为±0.1%、±0.2%、±0.5%和±1%，相应的相位差极限值分别为±5′、±10′、±30′、±60′。对于3级和5级两个准确级次，负荷在50%～100%的范围内变化时，额定频率下电流误差的极限值分别为±3%和±5%，相位差不作规定。

选用哪一个准确级次由负载的性质来决定，一般作电度计量标准的选用0.1～0.2级；收费的选用0.2～0.5级，用于电流精确测量选用0.5～1级，一般测量选用1～3级，继电保护选用P级。

5. 电流互感器的接线方式

1）图3-27a为单相接线方式，用于测量三相对称电路中的一相电流。

2）图3-27b为两相不完全星形联结，电流互感器通常接在A、C相中，这种接线也称为两相V形联结。广泛用于三相三线制的电路中（如6～10kV的高压线路中）测量三相电流、电能及作过电流继电保护之用。两相V形联结的公共线上电流为，反映的是未接电流互感器的B相的电流。

3）图3-27c为两相电流差接线。电流互感器通常接在A、C相，二次侧公共线上的电流为，其量值为相电流的倍。适用于中性点不接地的三相三线制电路中，作过电流继电保护之用。

4）图3-27d为三相完全星形联结，可测量三相负载电流，监视各相负载不对称情况。广泛用在三相四线制以及负荷可能不平衡的三线制系统中，作测量三相电流及过电流保护之用。

6. 电流互感器的结构

1）LQJ-10型电流互感器，如图3-28所示。该型电流互感器为复匝线圈式、浇注绝缘、户内型，在10kV配电系统中可供电流、电能、功率测量及继电保护用。互感器的铁心由条形硅钢片叠装而成，一次绕组引出在顶部，二次接线端子位于侧面。绕组用树脂浇注绝缘。该互感器体积小、质量轻、机械强度高、维护方便。

2）户内低压LMZJ1-0.5型电流互感器，如图3-29所示。该型电流互感器利用穿过其铁心的一次电路作为一次绕组（相当于一匝），二次绕组绕在铁心外面，并用树脂浇注。该型电流互感器广泛用于500V及以下低压配电系统中。

3）LDC-10型电流互感器。图3-30所示为两个铁心瓷绝缘单匝穿墙式户内电流互感器外形。额定电压10kV，一次侧绕组是载流柱1，穿过瓷套管2的内部，瓷套管固定在法兰盘3上。每个铁心都有自己单独的二次线圈，但一次线圈为两个铁心分用。两个铁心的二次线圈互不影响，任一铁心的二次线圈的负荷变化时，一次电流并不改变，所以不会影响另一个铁心的二次线圈。各铁心可以制成不同的准确度等级，用来分别接测量仪表、继电保护等。

4）LFC-10型电流互感器，如图3-31所示。该电流互感器具有两个铁心，多匝穿墙式瓷绝缘户内用，额定电压10kV，一次线圈穿过绝缘瓷套管1、绝缘瓷套管1固定在法兰盘2上，它的两端具有铸铁接头盒3，一次线圈的两端由原线圈接线板4引出，以便与配电母线相连接。在封闭外壳6内装绕有两个线圈的铁心，二次线圈的两端，接在5和5′上。

3.4.4 电流互感器的运行维护及事故处理

1. 电流互感器运行中的注意事项

1）电流互感器的所有的二次绕组必须可靠接地。电流互感器在运行中二次线圈应和铁心同时接地运行，以防因一、二次线圈间绝缘损坏而出现击穿时，二次线圈窜入高电压，危害人身及测量仪表和继电器的安全。

2）运行中的电流互感器二次绕组不得开路。根据磁势平衡方程，，当时，，即，一次电流全部用于励磁，铁心严重饱和，在二次线圈中感应出的高电动势将威胁人身和设备安全。为避免二次绕组开路，在二次侧不许装设熔断器。在运行中如要拆除仪表或继电器时，必须先将电流互感器的二次线圈短接，以防开路。

3）电流互感器在运行中不允许超过额定容量长期运行。电流互感器的额定容量是用二次线圈通过额定负载时所消耗的功率表示的，也可以用二次线圈的阻抗值表示，因其容量与阻抗成正比，因此，电流互感器的额定容量为

式中，I_2N为二次线圈额定电流（A）；Z_2N为二次线圈额定阻抗（Ω）。

电流互感器在运行中不允许超过额定容量长期运行，如果电流互感器过负荷运行，则会使铁心磁通密度饱和或过饱和，造成电流互感器误差增大，表针指示不正确，不容易掌握负荷情况。另外，当磁通密度增大后，使铁心和二次线圈过热，造成绝缘加速老化，甚至使互感器损坏等。

2. 电流互感器的操作和维护

（1）电流互感器的起、停用操作

电流互感器的起、停用，一般是在被测电路的断路器断开后进行的，以防止电流互感器的二次线圈开路。但在被测电路中断路器不允许断开时，只能在带电情况下进行。

在停电情况下，停用电流互感器时，应将纵向连接端子板取下，将标有“进”侧的端子横向短接。在起用电流互感器时应将横向短接端子板取下，并用取下的端子板，将电流互感器纵向端子接通。

在运行中，停用电流互感器时，应将标有“进”侧的端子，先用备用端子板横向短接，然后取下纵向端子板。在起用电流互感器时，应用备用端子板将纵向端子接通，然后取下横向端子板。

在电流互感器起、停用中，应注意在取下端子板时是否出现火花，如果发现火花，应立即把端子板装上并拧紧，然后查明原因。另外，工作人员应站在绝缘垫上，身体不得碰到接地物体。

（2）电流互感器在运行中的维护

电流互感器在运行中，值班人员应进行定期检查，以保证安全运行，检查时应注意如下几点：

1）电流互感器应无异音及焦臭味。

2）检查电流互感器接头应无过热现象。

3）电流互感器的瓷质部分应清洁完整，无裂痕和放电现象。

4）应检查电流互感器油位是否正常，应无漏油、渗油现象。

5）定期检验电流互感器油绝缘情况，充油式电流互感器要定期放油，试验油质情况。以防油绝缘降低，引起发热膨胀，造成电流互感器爆炸起火。

6）SF₆绝缘的电流互感器释压动作时应立即断开电源，进行检修。

3. 电流互感器的事故处理

电流互感器在运行中造成开路的原因有：

1）端子排上导线端子的螺钉因受振动而自行脱扣，造成电流互感器二次开路。

2）保护盘上的压板未与铜片接触而压在胶木上，造成保护回路开路，相当于电流互感器二次开路。

3）经切换可读三相电流值的电流表的切换开关接触不良，造成电流互感器二次开路。

4）靠近传动部分的电流互感器二次导线，有受机械摩擦的可能，使二次导线磨断，造成电流互感器二次开路。

在运行时，电流互感器二次侧开路会引起电流保护动作不正确，差动保护的“电流回路断线”光字牌亮，电流表指示为“0”。另外，铁心还发出“嗡嗡”的异声，以及因电压峰值很高造成的二次线圈的端子处出现放电火花。此时，应先将一次电流（即电路负荷）减小或降至零，然后将电流互感器所带的保护退出运行，在做好安全措施后，将故障电流互感器的端子进行短接，以免二次开路后引起高电压。如果电流互感器有焦臭味或冒烟等情况，在取得运行领导人同意后，应立即停用电流互感器。