電壓互感器及二次回路講解

高壓電壓互感器及其二次回路電壓互感器及其二次回路的重要性：

電壓互感器作為一重要的一次設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)，因?yàn)殡妷夯ジ衅魇且环N公用設(shè)備，無論是互感器本身出現(xiàn)問題或是其二次回路出現(xiàn)問題，都將給整個(gè)二次系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響。保障電壓互感器及其二次回路的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!電壓互感器的作用1.將電力系統(tǒng)的一次電壓按一定的變比縮小為要求的二次電壓，供各種二次設(shè)備使用。2.使二次設(shè)備與一次高壓隔離，保證人身和設(shè)備的安全。電磁式電壓互感器的工作原理

（1）工作原理

電壓互感器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理類似于變壓器。如圖所示，電壓互感器的一次線圈匝數(shù)N1很多，并接于被測高壓電網(wǎng)上，二次線圈匝數(shù)N2較少，二次負(fù)荷比較恒定，接于高阻抗的測量儀表和繼電器電壓線圈，正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器接近于空載狀態(tài)。N1U1U2N2電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!（2）電壓互感器的變比電壓互感器一、二次線圈額定電壓之比，稱為電壓互感器的額定變比，即Kn=U1n/U2n其中，一次線圈額定電壓U1n是電網(wǎng)的額定電壓（10、35、110、220、500KV等），二次電壓則統(tǒng)一定為100(或100/)V，所以Kn也標(biāo)準(zhǔn)化。（3）電壓互感器的分類1.按照結(jié)構(gòu)分類：三相三柱式三相五柱式單相電壓互感器2.按照安裝位置不同3.按照原理分類

母線PT:測量母線電壓電磁式電壓互感器線路PT:測量線路電壓電容式電壓互感器

三相式電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!(4)單相電壓互感器的接線方式1.兩個(gè)單相電壓互感器接成V-V形接線方式兩個(gè)電壓互感器分別接于線電壓UAB和UBC上，一次繞組不能接地，二次繞組為安全，一端接地，這種接線方式適用于中性點(diǎn)非直接接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。1)只用兩個(gè)單相電壓互感器可以得到對(duì)稱的三個(gè)線電壓；2）不能測量相電壓；3）一次繞組接入系統(tǒng)線電壓，二次繞組電壓為100V。當(dāng)繼電保護(hù)裝置和測量表計(jì)只需用線電壓時(shí)，可采用這種接線方式。

ABCabc····100V電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!電壓互感器的保護(hù)措施60kV及以下系統(tǒng)，一次側(cè)一般經(jīng)過隔離開關(guān)和熔斷器接入高壓電網(wǎng)。電壓互感器一次側(cè)熔斷器的作用：（1）保護(hù)電壓互感器本身，當(dāng)電壓互感器本身故障時(shí)，熔斷器迅速熔斷，防止事故擴(kuò)大；（2）防止高壓電網(wǎng)受電壓互感器本身及其引線的影響。110kV及以上系統(tǒng)，電壓互感器一次側(cè)不裝熔斷器（1）主要原因是考慮到系統(tǒng)滅弧問題較大，熔斷器的斷流容量亦很難滿足要求，熔斷器制造困難；（2）這一類互感器采用單相串級(jí)式，絕緣強(qiáng)度高，發(fā)生事故的可能性比較小；（3）110kV及以上系統(tǒng)，中性點(diǎn)一般采用直接接地，接地故障時(shí)，瞬時(shí)跳閘，不會(huì)過電壓運(yùn)行。電壓互感器的二次側(cè)：（1）裝設(shè)熔斷器或低壓斷路器，當(dāng)電壓互感器二次側(cè)及回路發(fā)生故障時(shí)，能夠快速熔斷或切斷，保證電壓互感器不遭受損壞及不造成保護(hù)誤動(dòng)。（2）計(jì)量、測量二次繞組裝設(shè)熔斷器。（3）保護(hù)用二次繞組裝設(shè)快速低壓斷路器。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!電壓互感器二次側(cè)熔絲熔斷原因1、因人為原因引起的各種二次回路短路2、保護(hù)及自動(dòng)裝置元件損壞，引起電壓二次回路短路。3、二次回路導(dǎo)線受潮、腐蝕及損傷而發(fā)生一相接地，及二相接地短路故障。4、電壓互感器內(nèi)部存在著金屬性短路，也會(huì)造成電壓互感器二次回路短路。

二次熔絲熔斷時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)及時(shí)更換二次熔絲。若再次熔斷，則不應(yīng)再更換，應(yīng)查明原因后再處理。此時(shí)禁止進(jìn)行兩臺(tái)TV二次側(cè)的并列操作，防止將故障引入另一臺(tái)TV。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!4、雙母線各有一組電壓互感器，在母線元件倒閘操作時(shí)，保護(hù)裝置用的交流電壓應(yīng)與元件所在母線相一致。5、二次電壓回路使用中間繼電器，由隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換方式時(shí)：5.1當(dāng)兩組電壓切換繼電器同時(shí)動(dòng)作供給電壓時(shí)應(yīng)發(fā)出信號(hào)，此時(shí)不允許操作母聯(lián)斷路器。

（雙母線運(yùn)行的保護(hù)都有“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”這一信號(hào)）5.2當(dāng)電壓自動(dòng)切換回路發(fā)生不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)報(bào)告調(diào)度，將涉及范圍的保護(hù)停用或切換到另一組母線電壓回路上，然后才能進(jìn)行處理。5.3運(yùn)行中的隔離開關(guān)不允許進(jìn)行輔助觸點(diǎn)維修工作。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!停用電壓互感器時(shí)注意事項(xiàng)1、不使保護(hù)及自動(dòng)裝置失去電壓。2、必須進(jìn)行電壓切換。3、防止反充電，取下二次熔斷器（包括電容器）。4二次負(fù)荷全部斷開后，斷開互感器一次側(cè)電源。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!電壓互感器的巡視檢查電壓互感器運(yùn)行于母線上，互感器故障相當(dāng)于母線故障，因此，必須加強(qiáng)巡視：1、互感器瓷瓶是否清潔、完整，有無損壞及裂紋，有無放電現(xiàn)象。2、電壓互感器的油位，油色是否正常，有無漏油現(xiàn)象，3、互感器內(nèi)部聲音是否正常。4、高壓側(cè)引線是否接觸良好，有無過熱現(xiàn)象，二次回路電纜及導(dǎo)線有無損傷，高壓熔斷器限流電阻及斷線保護(hù)用電容器是否完好。5、互感器二次側(cè)和外殼接地是否完好。6、端子箱是否清潔、受潮。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!雙母線倒單母線倒閘操作順序1、檢查母聯(lián)開關(guān)在合閘位置。2、取下母聯(lián)開關(guān)操作保險(xiǎn)。3、將停電母線負(fù)荷倒至另一母線。4、送上母聯(lián)開關(guān)操作保險(xiǎn)。5、斷開停電母線PT二次聯(lián)絡(luò)開關(guān)。6、拉開停電母線電壓互感器、避雷器刀閘。7、斷開母聯(lián)開關(guān)并解除備用。8、驗(yàn)電后將停用的母線接地。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!公用電壓回路失壓分析1、檢查隔離開關(guān)重動(dòng)繼電器是否失磁2、檢查PT端子箱處低壓斷路器、熔斷器是否斷開3、隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)接觸不好3.1電壓切換接點(diǎn)接觸不好3.2重動(dòng)繼電器接點(diǎn)接觸不好4、某使用單元出現(xiàn)問題5、二次回路絕緣等其他問題電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!1、用隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)控制的電壓切換繼電器，應(yīng)有一對(duì)電壓切換繼電器觸點(diǎn)作監(jiān)視用；不得在運(yùn)行中維護(hù)隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)。2、檢查并保證在電壓切換過程中，不會(huì)產(chǎn)生電壓互感器二次回路反充電。保護(hù)回路電壓切換反措要求3、手動(dòng)進(jìn)行電壓切換的，應(yīng)有專門的運(yùn)行規(guī)程，由運(yùn)行人員執(zhí)行。4、用隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)控制的切換繼電器，應(yīng)同時(shí)控制可能誤動(dòng)作的保護(hù)的正電源；有處理切換繼電器同時(shí)動(dòng)作與同時(shí)不動(dòng)作等異常情況的專用運(yùn)行規(guī)程。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!A相接地后系統(tǒng)零序電壓UAUAUBUB3U03U0中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!二次設(shè)備的電壓切換1、電壓切換的作用：雙母線系統(tǒng)上所連接的電氣元件，為了保證其一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)在電壓上保持對(duì)應(yīng)，以免發(fā)生保護(hù)或自動(dòng)裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)，要求保護(hù)及自動(dòng)裝置的二次電壓回路隨同主接線一起進(jìn)行切換。用隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)去啟動(dòng)電壓切換中間繼電器，利用其觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電壓回路的自動(dòng)切換。要求保護(hù)、測量、計(jì)量都有自動(dòng)切換功能。2、切換方式：（1）保護(hù)、測量、計(jì)量共用一個(gè)隔離開關(guān)接點(diǎn)。計(jì)量有專用的切換繼電器屏。測量電壓在保護(hù)屏切換后輸出。（2）一個(gè)隔離開關(guān)接點(diǎn)啟動(dòng)保護(hù)電壓切換箱，測量、計(jì)量依靠電壓切換箱重動(dòng)繼電器進(jìn)行電壓切換。（3）計(jì)量用獨(dú)立的隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)，獨(dú)立的切換繼電器。要求切換回路相互獨(dú)立：切換回路獨(dú)立，切換電源獨(dú)立1、有利于減小設(shè)備異常時(shí)的影響面2、便于運(yùn)行人員判斷問題，應(yīng)急處理。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!1、檢查隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)是否切換到位，觀察隔離開關(guān)位置指示燈。2、檢查電壓開關(guān)是否跳開。3、用萬用表測量電壓開關(guān)下口交流電壓，判斷電壓是否正常。4、打印保護(hù)裝置采樣值，檢查交流采樣。5、觀察直流電源插件輸出電壓指示燈是否正常。6、檢查裝置有無自檢報(bào)告。檢查措施電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!電壓回路的編號(hào)N600·A601A603A630開關(guān)隔離開關(guān)公用二次回路電壓切換繼電器接點(diǎn)A710保護(hù)裝置空開保護(hù)遙測屏功率表電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!母線PT開口角電壓用途1、用于小電流接地系統(tǒng)接地選線裝置、絕緣監(jiān)察2、用于保護(hù)裝置，主變后備、線路保護(hù)3、開口角A相電壓用于手動(dòng)檢同期4、用于小電流接地系統(tǒng)消諧裝置電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!電壓互感器投運(yùn)后檢驗(yàn)項(xiàng)目1、測量每一繞組的電壓．２、測量相間電壓．３、測量零序電壓．４、檢驗(yàn)相序５、定相電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!保護(hù)裝置主要電壓元件及作用主要電壓元件1、低電壓元件：反映相間電壓、相電壓2、負(fù)序電壓元件：反映不對(duì)稱故障引起的電壓不平衡3、零序電壓元件：反應(yīng)接地故障，一種是母線PT開口角零序電壓；另一種是主繞組自產(chǎn)零序電壓4、正序電壓元件：反應(yīng)系統(tǒng)正序電壓。5、復(fù)合電壓元件：由低電壓元件和負(fù)序電壓元件組成。6、電壓突變量元件：用于微機(jī)保護(hù)中做啟動(dòng)元件。電壓量在保護(hù)中的主要作用：1、提高電流量保護(hù)的靈敏度，增加保護(hù)動(dòng)作可靠性。2、和電流量元件配合，構(gòu)成方向元件，用于方向保護(hù)。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!2.三個(gè)單相電壓互感器接成星形接線方式i·········abcn。。n一次繞組接成星形,互感器接于相－地之間,因此,測量的是相對(duì)地電壓,而并非各相與中性點(diǎn)之間電壓，一次繞組接地屬于工作接地。電壓互感器的一次繞組阻抗極高，即使是在中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，雖然電壓互感器一次繞組中性點(diǎn)接地，但并不表示該系統(tǒng)中性點(diǎn)接地。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!電壓互感器高壓側(cè)熔絲熔斷原因分析1、互感器內(nèi)部線圈發(fā)生匝間、層間或相間短路及一相接地故障。2、電壓互感器一、二次回路故障，可能造成電壓互感器過流。3、中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時(shí)，其他兩相電壓升高倍；或者由于間歇性電弧接地，可能產(chǎn)生數(shù)倍的過電壓。使互感器鐵芯飽和，電流增加造成熔絲熔斷。4、系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，由于發(fā)生單相接地或用戶電壓互感器數(shù)量的增加，使母線或線路的電容與電壓互感器的電感構(gòu)成振蕩回路，引起諧振，造成過壓、過流。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!電壓互感器操作注意事項(xiàng)1、電壓互感器送電時(shí)必須先合一次側(cè)后合二次側(cè)，停電時(shí)先停二次側(cè)后停一次側(cè)，防止反送電危及設(shè)備安全。（反充電：運(yùn)行中的電壓互感器由二次向不帶電的電壓互感器反充電，造成運(yùn)行中電壓互感器二次熔斷器熔斷，低壓開關(guān)跳開,引起保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置失壓）2、兩段PT二次并列時(shí)，一次必須先并列（防止反充電）。3、在倒換PT前必須先將PT并列運(yùn)行。（防止二次設(shè)備在PT倒換過程中失壓）。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!6、220kV空載母線停送電操作時(shí)（帶電壓互感器），由于斷路器觸頭間并聯(lián)電容與母線電壓式互感器極易發(fā)生串聯(lián)諧振過電壓，造成電壓互感器暴炸。因此要求：6.1220kV母線電壓互感器有隔離開關(guān)時(shí)，母線充電之后，再合電壓互感器隔離開關(guān)送電；空載母線停電時(shí)，先拉開電壓互感器隔離開關(guān)，再拉斷路器，母線停電。6.2220kV母線電壓互感器無隔離開關(guān)時(shí)，系統(tǒng)有條件，可利用線路與母線配合操作，用對(duì)側(cè)線路斷路器代母線一并充電或停電。6.3220kV母線電壓互感器無隔離開關(guān)時(shí)，在用母聯(lián)斷路器停送空載母線操作過程中，如發(fā)生串聯(lián)諧振過電壓，應(yīng)立即合上母聯(lián)斷路器，母線送電；如母聯(lián)斷路器合不上，應(yīng)檢查斷路器在開位，拉開諧振母線側(cè)隔離開關(guān)。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!電壓諧振1、鐵磁諧振：電網(wǎng)中大量非線性電感元件（變壓器、電磁式電壓互感器）在正常狀態(tài)下，工作在勵(lì)磁特性的非飽和區(qū)，但在暫態(tài)過程中（例如由于接地故障或斷路器操作），電感工作狀態(tài)會(huì)躍變到飽和區(qū)，電感上電壓或其中通過電流突然異常上升，這種現(xiàn)象就是鐵磁諧振。2、諧振原因：中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的110、220kV變電站母線上，通常連接電磁式電壓互感器，因而PT是一種非線性電感元件，當(dāng)發(fā)生斷路器或刀閘操作，導(dǎo)致母線通過斷路器的均壓電容供電時(shí)，暫態(tài)過程可誘發(fā)鐵磁諧振，結(jié)果引起PT和母線上電壓急劇增加，PT中電流大幅上升，導(dǎo)致PT燒毀，外絕緣閃烙或避雷器爆炸等事故。3、諧振分類：依據(jù)諧振電壓的頻率，鐵磁諧振可分為工頻、分頻、和高頻諧振，在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)空母線上發(fā)生較多的是工頻諧振。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!電壓互感器在異常情況下必須退出運(yùn)行1、高壓側(cè)熔斷器連續(xù)熔斷二、三次。2、引線端子松動(dòng)過熱。3、內(nèi)部出現(xiàn)放電異音或噪聲。4、見到放電，有閃絡(luò)危險(xiǎn)。5、發(fā)出臭味或冒煙。6、溢油。發(fā)現(xiàn)上述情況，立即匯報(bào)調(diào)度，解除有關(guān)保護(hù)，取下PT二次保險(xiǎn)，并轉(zhuǎn)移PT一、二次負(fù)荷將故障PT斷開。禁止使用刀閘或打破熔斷器法斷開故障的PT，應(yīng)讓保險(xiǎn)自動(dòng)熔斷。嚴(yán)禁就地用隔離開關(guān)或高壓熔斷器拉開有故障的電壓互感器。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!PT二次電壓引入主控室二次電壓低壓斷路器或熔斷器隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)隔離開關(guān)重動(dòng)繼電器接點(diǎn)公用設(shè)備屏各分路保護(hù)屏及其它自動(dòng)裝置電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!電壓二次回路反措要求1、電壓二次回路只能有一點(diǎn)接地，經(jīng)控制室零相小母線（N600)連通的幾組電壓互感器二次回路，只應(yīng)在控制室將N600一點(diǎn)接地，各電壓互感器二次中性點(diǎn)在開關(guān)場的接地點(diǎn)應(yīng)斷開。2、為保證可靠接地，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的斷路器或接觸器。3、已在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次繞組，如認(rèn)為必要，可已在開關(guān)場將二次繞組中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地。4、來自電壓互感器及其二次回路的4根開關(guān)場引入線和互感器三次回路的2（3）根開關(guān)場引入線必須分開，不得公用。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!關(guān)于PT二次繞組：主二次繞組：接成星形，反映一次系統(tǒng)線電壓、相電壓（相對(duì)地電壓）,一次繞組接入系統(tǒng)相電壓時(shí)，繞組電壓為100/輔助二次繞組：接成開口三角形，一次系統(tǒng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，繞組電壓為100V，一次系統(tǒng)為中性點(diǎn)非直接接地或經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，電壓為100/3V—一次系統(tǒng)中的3倍零序電壓—電壓互感器一次繞組對(duì)輔助二次繞組的變比可以看出，開口三角形繞組的輸出電壓僅反映一次系統(tǒng)的零序電壓，從而可反應(yīng)系統(tǒng)的接地短路故障。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!二次繞組的配置雙線圈：一個(gè)主二次繞組保護(hù)、測量、計(jì)量公用一個(gè)輔助二次繞組三線圈：兩個(gè)主二次繞組：計(jì)量專用一組，保護(hù)測量公用一組一個(gè)輔助二次繞組四線圈：三個(gè)主二次繞組，一個(gè)輔助二次繞組計(jì)量專用一組，因?yàn)?20KV設(shè)備保護(hù)要求雙重化，兩套保護(hù)要求分別用不同的PT二次繞組，因此，兩套保護(hù)各用一組，測量和保護(hù)公用。各繞組的精度不一樣，計(jì)量回路繞組精度高，計(jì)量回路專用一繞組減少了二次負(fù)載，提高了電能表的計(jì)量精度，保護(hù)和測量對(duì)電壓精度要求不高，因此可以公用精度不太高的二次繞組。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!保護(hù)裝置失壓分析公用外部電壓保護(hù)屏端子排隔離開關(guān)重動(dòng)繼電器接點(diǎn)保護(hù)裝置低壓開關(guān)保護(hù)裝置交流輸入插件進(jìn)行電壓變換模數(shù)變換采樣回路CPU電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!電壓互感器二次電壓異常處理運(yùn)行中電壓互感器可能會(huì)發(fā)生二次電壓異常，比如電壓輸出三相不平衡、空開及二次保險(xiǎn)熔絲熔斷等。異常原因：1、互感器本身有問題，通過二次電壓切換后，將互感器二次負(fù)載轉(zhuǎn)移，在PT端子箱處PT二次回路斷開，檢查PT二次輸出電壓。2、PT二次公共回路及負(fù)載有問題，在上述正常情況下，沒有發(fā)現(xiàn)異常，說明問題有可能在二次回路及二次負(fù)載上上，可以通過倒閘操作將有問題的一段PT二次回路騰空。3、若在操作某一分路的過程中，電壓恢復(fù)正常，則說明問題在該二次負(fù)載上；二次負(fù)載全部轉(zhuǎn)移后，電壓異常仍然不能消失，說明問題在二次回路上，需要保護(hù)人員逐級(jí)斷開二次回路進(jìn)行查找回路異常。電壓互感器及二次回路講解共35頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!線路PT作用：用于監(jiān)