PT斷線處理PPT課件

1、PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表，繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運行和故障情況。將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧，價格便宜，便于屏內(nèi)安裝。1.2.使二次設(shè)備與高壓部分隔離，其互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。第1頁/共36頁22.1電壓互感器實際上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(dāng)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，根據(jù)電磁感應(yīng)定

2、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(hù)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。電壓互感器的運行情況相當(dāng)于2次側(cè)開路的變壓器。副邊電流產(chǎn)生的壓降和勵磁電流的存在是電壓互感器誤差之源。電壓互感器副邊不能接過多的負(fù)載；且要求鐵心不飽和(0.6-0.8T)。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第2頁/共36頁33.電壓互感器的應(yīng)用3.1提供測量信號的

3、電壓互感器:電壓互感器的一次線圈和電網(wǎng)并聯(lián)，二次線圈并聯(lián)接其它儀表（例如，電壓表和電度表的電壓線圈）測量儀表所指示的電壓乘以電壓互感器的變比（指一次側(cè)額定電壓和二次側(cè)額定電壓的比值）即為一次側(cè)的電壓。3.2為電動機(jī)低電壓保護(hù)提供電壓信號的電壓互感器:當(dāng)系統(tǒng)電壓降低，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低而停止。電機(jī)如長期在這一狀態(tài)下運行會燒毀, 為此要在系統(tǒng)電壓降低時及時把電源切除，電壓繼電器YJ就是為了實出這一要求而設(shè)置的。電壓繼電器由一電磁鐵和一對常閉接點組成。它的線圈接在電壓互感器的次級，接點串在斷路器脫扣器線圈回路中。在正常情況下，（系統(tǒng)電壓正常時）電磁鐵是吸合的。此時其常閉接點斷開。當(dāng)系統(tǒng)電壓降低時，電

4、磁鐵斷開，此時斷電器的常閉接點就會閉合，接通斷路器的跳閘回路，把電動機(jī)的電源切斷。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第3頁/共36頁4 PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理為了減少測量儀表和繼電器的規(guī)格品種，使之生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化。電壓互感器二次側(cè)的額定電壓規(guī)定為100V（線電壓）或100/ V（相電壓）。電流互感器二次側(cè)額定電流則規(guī)定為5A或1A（后者是弱電化時使用的）因此系統(tǒng)的額定電壓越高或額定電流越大時，所用的互感器變比就越大。 由述所舉的使用互感器的一些例子可以看出，互感器的一次線圈是和電力系統(tǒng)相連的，因而在運行中是處于高電位的，為了確保運行人員和設(shè)備的安全避免二側(cè)電

5、位的抬高，互感器在二次側(cè)必須有一點接地，互感器的一次和二次線圈間有足夠的絕緣。電力系統(tǒng)的額定電壓越高，對所用互感器絕緣的要求也就越高。因此選用的互感器額電壓等級應(yīng)和安裝互感器的電力系統(tǒng)的額電壓相適應(yīng)。第4頁/共36頁5PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理 二、分類1電壓互感器的分類和結(jié)構(gòu)(1)單相式和三相式。35kV及以上電壓等級多為單相式電壓互感器。(2)戶內(nèi)式和戶外式。35kV以上多制成戶內(nèi)式；110kV及以上電壓等級則制成戶外式。(3)雙繞組和三繞組。三繞組電壓互感器有兩個二次繞組，一個是基本二次繞組，用于接測量儀表和繼電器；另一個專門用于接保護(hù)繼電器。(4)按絕緣分為干式（

6、低壓：小于380V） ，澆注絕緣式（335kV） ，油浸式（110kV及以上）和氣體絕緣（多用于高壓產(chǎn)品）。 第5頁/共36頁6 PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理（5）普通結(jié)構(gòu)（單級式）和串級結(jié)構(gòu)兩種。335kV電壓等級都制成普通結(jié)構(gòu)，110kV及以上電壓等級的電壓互感器才制成串級結(jié)構(gòu)。在我國，電壓大于330kV只生產(chǎn)電容式。 隨著電壓等級的升高，電壓互感器一次繞組的絕緣需隨之增強(qiáng)。尤其在110kV及以上電壓等級的單相三繞組電壓互感器，采用串級式結(jié)構(gòu)可以縮小尺寸、減小質(zhì)量。 串級式電壓互感器的一次繞組分成匝數(shù)相等的幾組，并把繞組與鐵芯電氣相連，使鐵芯與繞組之間可以采用分級絕緣。

7、同時將鐵芯與繞組裝入充滿變壓器油的瓷箱中，從而可節(jié)省絕緣材料降低電壓互感器成本第6頁/共36頁PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理右圖是220kV四級串級式電壓互感器。上鐵芯對地為額定電壓的3/4，下鐵芯對地為額定電壓的1/4。繞組邊緣線匝與鐵芯之間為額定電壓的1/4。二次繞組只與最下面一個鐵芯柱耦合。平衡繞組在同一鐵芯的上下柱上，匝數(shù)相等，反極性連接。平衡上下鐵芯柱的磁勢連耦繞組：兩鐵芯相鄰的鐵芯柱上，匝數(shù)相同，反極性連接。電壓均勻分布，不影響準(zhǔn)確級。第7頁/共36頁PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理JDZJ-10 JDJ2-35 第8頁/共36頁9三、電壓互感器的

8、接線（a）：一個單相電壓互感器的接線，用于對稱的三相電路，二次可接儀表或繼電器。第9頁/共36頁10PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理（b）用兩臺單相互感器接成不完全星形，也稱VV接線，用來測量各相間電壓，但不能測相對地電壓，廣泛應(yīng)用在20KV以下中性點不接地或經(jīng)放電線圈接地的電網(wǎng)中。第10頁/共36頁11PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理 (c)三個單相電壓互感器接成Y0/Y0形，可供給要求測量線電壓的儀表或繼電器，以及供給要求相電壓的絕緣監(jiān)察電壓表。第11頁/共36頁12PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理 (d)一臺三相五芯柱電壓互感器接成Y0/Y

9、0/（開口三角形），如圖所示。接成Y0形的二次線圈供電給儀表、繼電器及絕緣監(jiān)察電壓表等。輔助二次線圈接成開口三角形，供電給絕緣監(jiān)察電壓繼電器。當(dāng)三相系統(tǒng)正常工作時，三相電壓平衡，開口三角形兩端電壓為零。當(dāng)某一相接地時，開口三角形兩端出現(xiàn)零序電壓，使絕緣監(jiān)察電壓繼電器動作，發(fā)出信號。第12頁/共36頁PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理這種接線可用小接地電流系統(tǒng)也可用于大接地電流系統(tǒng)。但應(yīng)注意在兩種情況下，附加的輔助二次繞組的額定電壓不同。 用在小接地電流系統(tǒng)時二次繞組的額定電壓為100V3；用在大接地電流系統(tǒng)中二次繞組的額定電壓為100V。其目的是不管在哪種系統(tǒng)中當(dāng)發(fā)生一次系統(tǒng)一相

10、完全接地時，在開口三角形繞組兩端的電壓均為100V第13頁/共36頁PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理用Ua，Ub和Uc表示正常運行時電壓互感器一次繞組的相電壓，Ua, Ub和Uc表示電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，電壓互感器一次繞組的相電壓， 中性點直接接地系統(tǒng)中 （大電流接地系統(tǒng)）正常情況下，因為Ua+Ub+Uc=0, 以，Ua1,x1=(Ua+Ub+Uc)/Ka1=0 發(fā)生單相接地（例如A相）時有，Ua=0,Ub=Ub,Uc=Uc,Ua,x1=100V，則Ua1,x1=Ua/Ka1+Ub/Ka1+Uc/Ka1=(Ua+Ub+Uc)/ Ka1=(-Ua)/Ka1故有Ua/Ka1=100V

11、,所以開口三角二次繞組額定相電壓為100V。第14頁/共36頁15PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理2.2中性點非直接接地系統(tǒng)中 正常情況下，因為Ua+Ub+Uc=0, 所以，Ua1=Ua/Ka1+Ub/Ka1+Uc/Ka1=0 發(fā)生單相接地使則Ua1x1=（Ua+Ub+Uc）/Ka1=(-3Ua)/Ka1=100VUa/Ka1=100/3V，所以開口三角二次繞組額定相電壓為100/3V。第15頁/共36頁三、 電壓互感器的有關(guān)問題及注意事項電壓互感器二次側(cè)必須接地 互感器二次側(cè)接地是為了人身和設(shè)備的安全，因為萬一絕緣損壞使高壓竄入低壓時，對可能在二次回路工作的繼電保護(hù)人員及運行

12、人員有危險，另外，因二次回路絕緣水平低，若沒有接地點，也會擊穿，使絕緣損壞嚴(yán)重。 一般電壓互感器的二次在配電裝置端子箱內(nèi)經(jīng)端子排接地，對于變電所的電壓互感器二次側(cè)一般采用中性點接地（也叫零序接地）對于發(fā)電廠的電壓互感器，一般采用二次側(cè)B相接地，也有B相和零相接地共存的. 為什么要采用B相接地呢？是基于以下原因：PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第16頁/共36頁1）習(xí)慣問題，通常有的地方為了節(jié)省電壓互感器臺數(shù)，選用V/V接線，為了安全，二次側(cè)總得有個接地點，這個接地點一般選在二次側(cè)線圈的公共點。而為了接線對稱，習(xí)慣上總把一次測的兩個線圈的首端一個接在A相上一個接在c相上，而把公共

13、端接在N相上，因此，二次側(cè)對應(yīng)的公共點就是B相，于是，B相接地。從理論上講，二次側(cè)哪相端頭接地都可以，一次側(cè)哪一相作為公共端的連接相都可以，只要一、二次各相對應(yīng)就行。2）可以簡化同期系統(tǒng)。其實這一點是由上述第1）點來的，而且這里主是針對星形接線的電壓互感器而說的，因為一個電廠可能有星形接線和v形接線的兩種電壓互感器，它們所在的系統(tǒng)進(jìn)行同期并列時，若讓星形接法的電壓互感器采用B廂接地，則使V形接線的星形接線的電壓互感器都可以用于同期系統(tǒng)。 PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第17頁/共36頁凡采用B相接地的電壓互感器二次側(cè)中性點都接一個擊穿保險器，這是考慮到B相二次保險斷的情況下，

14、即使高壓竄入低壓，仍能擊穿保險器而使互感器二次有保護(hù)接地，擊穿保險工頻放電電壓一般為500V1000V搖表不應(yīng)擊穿，2500V搖表時應(yīng)可靠擊穿。 對于裝有距離保護(hù)的電壓互感器二次回路均要求零相接地，因為要接斷線閉鎖裝置，要求有零線。故一般發(fā)電廠也變電所的110Kv及以上系統(tǒng)的電壓互感器是零相接地的。3.2 電壓互感器投入運行的注意事項及定相 電壓互感器大修后或新的電壓互感器投入系統(tǒng)工作（包括二次回路有更改的電壓互感器投入）時。除作一般規(guī)程規(guī)定的外表檢查和操作前沒做的準(zhǔn)備工作外，還需要從工作電壓檢驗其接線與其它二次電壓回路關(guān)系的正確性，其中包括：PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第

15、18頁/共36頁 1)測量相及相同電壓正常； 2）測量相序應(yīng)正相序; 3）進(jìn)行定相，確定相位的正確性。 如果相序和相位不正確會帶來以下后果： a.破壞同期的正確性 如果兩電壓互感器的一次系統(tǒng)的A，B，C是正確的；而二次側(cè)弄錯了。如果把待開的B相當(dāng)做A相，這樣，當(dāng)按同期表指示同期位置而并列時，實際一次系統(tǒng)。，雙方同名電壓還差60，因為把UBC當(dāng)作UAC了，破壞了同期的正確性。 b.當(dāng)母線絕緣監(jiān)察切換開關(guān)商個同時插入而造成兩臺電壓互感器并列時，會因有很大環(huán)流使熔斷器。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第19頁/共36頁3.3 電壓互感器高壓側(cè)和低壓側(cè)裝熔斷器的作用 電壓互感器高壓側(cè)裝

16、熔斷器的作用是： 1）防止高壓系統(tǒng)受電壓互感器本身或其引線的影響。 2）保護(hù)電壓互感器本身。 但裝高壓熔斷器不能防止電壓互感器二次側(cè)過流的影響，因為熔絲截面積是根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度而選最小可能的，其額定電流比電壓互感器的額定電流大很多倍，二次過流時可能斷不了。所以為了防止電壓互感器二次中短路所引起的持續(xù)電流，在電壓互感器的二次側(cè)還裝低壓熔斷器。 上面討論僅適用于110Kv以下系統(tǒng)。 電壓互感器二次側(cè)的熔電器是防止接于低壓側(cè)的線路過載或短路PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第20頁/共36頁3.4 電壓互感器二次側(cè)不能短接因為電壓互感器二次側(cè)與儀表和繼電器的線圈相聯(lián)，為高阻抗，相當(dāng)于變壓器

17、在空載狀態(tài)下運行。當(dāng)二次短路后，有很大的短路電流流過，因為儀表變壓器是根據(jù)正常狀態(tài)下I=0設(shè)計的，短路電流會燒壞互感器。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第21頁/共36頁 發(fā)電機(jī)出口電壓互感器型式 單相、干式 額定電壓 22 kV 最高工作電壓 24 kV 變比22/，3臺/每一機(jī)組（半絕緣） 二次繞組額定容量 3P級 40 VA 3P 級 40 VA 3P 級 40 VA電壓互感器用熔斷器：9只/每一機(jī)組型式：戶內(nèi) 額定電壓： 22 kV額定電流： 0.5 A斷流容量： 8000 MVA熔斷特性：熔斷器It特性應(yīng)與發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)特性相配合，以保證在電壓互感器回路發(fā)生接地短

18、路時，熔斷器先熔斷。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第22頁/共36頁6KV電壓互感器型號：ED10額定電壓比：6/二次額定容量（VA）：50VA準(zhǔn)確度等級：結(jié)構(gòu)：環(huán)氧樹脂澆鑄式PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第23頁/共36頁PT斷線一般分為PT一次斷線和二次斷線，無論哪一側(cè)斷線都能使PT二次電壓異常，使運行人員對設(shè)備運行狀況錯誤分析，更為嚴(yán)重的是造成保護(hù)及備投等自動裝置誤動。PT斷線時現(xiàn)象分析當(dāng)僅PT一次斷線時，分兩種情況：一是全部斷線，此時二次電壓全無，開口亦無電壓。二是不全部斷線即只有一相斷線或兩相斷線，此時對應(yīng)相二次無相電壓，不斷線相二次相電壓不變，開

19、口三角有電壓。當(dāng)僅PT二次斷線時，PT開口三角無電壓，斷線相相電壓為0。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第24頁/共36頁PT斷線判據(jù)分析(1)開口電壓和相電壓綜合判別法：即開口無電壓和相電壓不平衡時就判為斷線。這是普通PT斷線繼電器所采用的方法，局限在于當(dāng)發(fā)生PT一次斷線時不能正確地作出判斷，以致于保護(hù)得不到及時的閉鎖而誤動。(2)進(jìn)線有流和PT二次無電壓的判別法：這主要針對PT三相斷線而采用的一種判別法，廣泛用于110kV變電站的備用電源自投裝置。其優(yōu)點在于通過PT和CT兩種元件來判別，突破了傳統(tǒng)的僅靠PT二次電壓的異常來判斷PT斷線的做法，具有較大的推廣價值。問題出在判斷

20、進(jìn)線有流定值的太大和PT二次保險采用的是三相保險(只要一相有異常三相全跳)，結(jié)果PT斷線時三相全無壓，備投裝置不能可靠閉鎖造成誤動。解決的方法是采用三個單相保險，降低PT三相保險一起熔斷的幾率。其次是盡量壓低檢進(jìn)線有流的定值(此定值不能無限減小，否則由于微機(jī)備投零漂的存在，造成BZT拒動，后果更為嚴(yán)重)。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第25頁/共36頁(3)進(jìn)線有流、開口電壓、三相電壓計算的綜合判別法。此判據(jù)在微機(jī)保護(hù)中有廣泛的應(yīng)用價值，利用CPU的計算功能通過三相電壓計算得零序電壓，邏輯如圖2。此種判據(jù)最大限度把PT斷線的真實性反映出來，現(xiàn)場的運行情況良好，是值的推廣的一種

21、判據(jù)，也是采用微機(jī)技術(shù)的優(yōu)越性集中體現(xiàn)。(4)并接不平衡電容法：這種辦法主要是針對PT二次是三相保險時，為判PT斷線而采取的一種對策，廣泛用于110kVPT二次系統(tǒng)。具體做法是在三相保險的任一相兩端并接一電容，這樣在PT二次保險全斷開時，由于電容放電而產(chǎn)生不平衡電壓，使PT斷線繼電器在二次失壓時判為PT斷線，并閉鎖相應(yīng)的保護(hù)及BZT等自動裝置。缺點在于在一次保險熔斷時也不能正確地判斷，因此必須和PT開口電壓配合判斷。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第26頁/共36頁#4機(jī)TV01TV01負(fù)荷：1、遠(yuǎn)動計量、機(jī)組變送器屏、AVR I、發(fā)電機(jī)故障錄波器TV01斷線現(xiàn)象：1、TV01

22、斷線報警。2、測量PT失電報警，遠(yuǎn)方計量表計顯示可能偏低，電壓失電計時器報警。3、發(fā)電機(jī)電壓、有功、無功、頻率有可能顯示下降或為零。4、勵磁調(diào)節(jié)器有可能切換通道報警。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第27頁/共36頁過程：12:51 4號機(jī)負(fù)荷590MW，發(fā)電機(jī)端電壓由降至，發(fā)電機(jī)無功由155MVar突升至310MVar后下降至156MVar（對應(yīng)勵磁電壓由330V最高升至409V，勵磁電流由3839A最高升至4610A），機(jī)端電壓仍下降（最低降至），各廠用電母線電壓升高。就地檢查發(fā)變組、發(fā)電機(jī)碳刷、勵磁屏、SSR保護(hù)裝置無異常報警信號。發(fā)電機(jī)本體溫度較高。實際電壓應(yīng)升高了，是

23、顯示問題，15:25 在退出4號機(jī)發(fā)電機(jī)出口1PT C相時來“COMM0M ALARM”“AVR FAULT”“PTS FUAULT”報警。立屏功率表降至270MW，發(fā)電機(jī)出口電壓由降至，發(fā)電機(jī)無功降至。其他參數(shù)無明顯變化。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第28頁/共36頁第29頁/共36頁1、TV01斷線報警。2、測量PT失電報警（此次未報警），遠(yuǎn)方計量表計顯示可能偏低（機(jī)端電壓），電壓失電計時器報警（未報警）。3、發(fā)電機(jī)電壓、有功、無功、頻率有可能顯示下降或為零此次為電壓降低，有功無變化，無功、勵磁電壓、勵磁電流突增后逐漸回落。4、勵磁調(diào)節(jié)器有可能切換通道報警報警，未切換通道。繼保來人后切換，現(xiàn)已切回。 運行采取的措施：1、解除機(jī)組協(xié)調(diào)，機(jī)、爐主控都切自動。2、保持機(jī)組工況穩(wěn)定。1PT C相停、送電。熱工采取的措施：將4號發(fā)電機(jī)5個功率測點（3個送電調(diào)，1個送協(xié)調(diào)，1個送DCS顯示）強(qiáng)制為當(dāng)前值。繼保采取的措施：1、將原工作通道切至備用通道。2、測量PT二次側(cè)電壓時發(fā)現(xiàn)1PT C相保險熔斷。PTPT的基本原理及斷線處理的基本原理及斷線處理第30頁/共36頁8號機(jī)P