测量与计量(CT / VT)核心 · 深水区
几千安的电流、上万伏的电压,不能直接接仪表和继电器。互感器(CT/VT)就是"翻译官":把大信号变成标准小信号(5A/1A、100V),同时把二次设备与高压隔离。本节讲清原理、精度等级、极性与"一点接地"铁律。
1 互感器的两个任务
数值变换
大电流→1A/5A,高电压→100V(或 100/√3 V),供仪表、继电器、电能表使用。
电气隔离
二次设备与高压一次系统完全隔离,保护设备与人身安全。
2 精度等级:计量 vs 保护,各用各的铁芯
计量与保护对铁芯的要求相反:计量要"额定及以下也准",保护要"大故障电流时不过饱和"。所以一台 CT 往往有多个独立二次绕组。
| 用途 | 典型等级 | 含义 / 设计要点 |
|---|---|---|
| 计费计量 CT | 0.2S / 0.5S | 1% 额定电流下仍准(S 级宽量程),用于电费结算 |
| 一般计量 CT | 0.5 / 1 | 盘表、非计费测量 |
| 保护 CT | 5P20 / 10P | 20× 额定下复合误差 ≤5%,故障时线性不饱合,继电器"看得见" |
| 差动/距离 CT | PX(原 X 级) | 按拐点电压 Vk、励磁电流、绕组电阻定,不标 ALF |
| 保护 VT | 3P / 6P | 供距离/过流保护电压,含电压因数(如 1.2 连续 / 1.5 短时) |
| 计量 VT | 0.2 / 0.5 | 盘表、电能质量 |
3 极性、负担与一点接地
极性(P1/S1,减极性)
CT 标 P1→S1 为减极性:P1 接电源侧、S2 接负载侧。极性接反,差动保护会误动、电能表会倒走。现场用"干电池+指针表"做"通电瞬间偏转"极性试验核对。
额定负担与 ALF
精度只在规定 VA 范围内有效。选型时算实际二次负荷(电缆阻抗+仪表),应在额定负担的 25%~100% 之间;保护 CT 还要保证 ALF(精度限值系数)覆盖最大故障电流。
一点接地(铁律)
二次回路必须在一点且仅一点接地:防止高低压击穿时高压窜入二次侧伤人或损设备;若有两点接地,地电位差会形成环流,干扰测量甚至导致保护误动。
4 在间隔里怎么接?
以一个间隔为例:三相各装 CT(每相互感器的保护绕组 5P20 给保护 IED,计量绕组 0.2S 给电能表);VT(保护 3P / 计量 0.2)取电压。所有二次绕组在同一接地点接地,再分别引到保护屏与计量屏。这样保护看故障、电表管算钱,互不拖累。
✍️ 主动回忆 · 自测
CT / VT 电流/电压互感器 · IEC 61869 CT/VT 标准(取代 IEC 60044) · Accuracy class 0.2S/0.5S/5P20 精度等级 · Class X / PX 高阻抗 REF 用 · ALF 准确限值系数 · FS 仪表保安系数 · Composite error 复合误差 · Burden 负担 · Polarity 极性 · One-point earthing 一点接地