第二章 互感器二次回路

第二章互感器二次回路

互感器可分為電壓互感器TV和電流互感器TA，是一次回路和二次回路的聯(lián)絡(luò)設(shè)備。它們分別將一次回路的高電壓、大電流變換為所需的低電壓、小電流，供電給測量儀表、遠(yuǎn)動裝置、繼電保護和自動裝置等

互感器的作用是：

(1)變換作用。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(即額定電壓為100v)和小電流(即額定電流為5A或1A)，使測量儀表和保護裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。

(2)電氣隔離作用。將二次設(shè)備與一次設(shè)備相隔離，且互感器二次側(cè)均接地，既保證了設(shè)備和人身安全，又使接線靈活、安裝方便，維修時不必中斷一次設(shè)備的運行。

互感器的接入方式為：

(1)電壓互感器。一次繞組以并聯(lián)形式接人一次回路；測量儀表、遠(yuǎn)動裝置、繼電保護和自動裝置等的電壓線圈(電壓互感器的二次負(fù)荷)以并聯(lián)形式接在電壓互感器的二次繞組回路。(2)電流互感器。一次繞組以串聯(lián)形式接人一次回路；測量儀表、遠(yuǎn)動裝置、繼電保護和自動裝置等的電流線圈(電流互感器的二次負(fù)荷)以串聯(lián)形式接在電流耳感器的二次繞組回路。第一節(jié)電壓互感器二次回路一、對電壓互感器二次回路的要求(1)電壓互感器的接線方式應(yīng)滿足具體要求。(2)應(yīng)有一個可靠的安全接地點。(3)應(yīng)設(shè)置短路保護。(4)應(yīng)有防止從二次回路向一次回路反饋電壓的措施。(5)對于雙母線上的電壓互感器，應(yīng)有可靠的二次切換回路。二、電壓互感器的接線方式及適用范圍1單相電壓互感器接線方式1．一個單相電壓互感器接線方式這種接線方式可應(yīng)用于單或三相系統(tǒng)中，可根據(jù)需要接任一線電壓。此種接線，電壓互感器一次側(cè)不能接地，二次繞組有一端接地。一次繞組為線電壓，二次繞組額定種電壓為100V。

2．兩個單相電壓互感器構(gòu)成的V—V形接線方式此種接線，互感器一次繞組不能接地，二次繞組V相接地。這種接線只能得到線電壓和相對系統(tǒng)中性點的相電壓，不能得到相對地的相電壓。二次繞組額定電壓為100V。這種接線方式適用于中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，優(yōu)點是可以節(jié)省一臺單相電壓互感器，又可減少系統(tǒng)中的對地勵磁電流，避免產(chǎn)生過電壓。3．三個單相電壓互感器構(gòu)成的星形接線方式

電壓互感器一次繞組和主二次繞組都接成星形，且兩側(cè)中性點都是直接接地的，主二次繞組引出一根中性線，輔助二次繞組接成開口三角形。主二次繞組額定電壓為V。輔助二次繞組，對于中性點直接接地系統(tǒng)，額定電壓為100V;對于中性點非直接接地或消弧線圈接地系統(tǒng)，額定電壓為V。4．三相三柱式電壓互感器的星形接線方式

這種接線方式可以接入線電壓和相電壓。一般應(yīng)用在中性點非直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中。必須注意，其一次繞組的中性點是不允許接地的。二次繞組額定電壓為V。5．三相五柱式電壓互感器的接線方式主二次繞組可以接入線電壓和相電壓，輔助二次繞組可接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視用的繼電器和信號指示器。主二次繞組額定電壓為V，輔助二次繞組電壓按100／3V設(shè)計。三、電壓互感器二次側(cè)接地電壓互感器具有電氣隔離作用，在正常情況下，一次繞組和二次繞組間是絕緣的。但當(dāng)一次繞組與二次繞組間的絕緣損壞后，一次側(cè)高電壓串入二次側(cè)，將危及人身和設(shè)備安全，所以，電壓互感器的二次側(cè)必須設(shè)置接地點，該種接地通常稱為安全接地。電壓互感器二次側(cè)的接地方式有V相接地和中性點接地兩種。

對于變電所的電壓互感器、llOkV及以上系統(tǒng)的電壓互感器二次側(cè)一般采用中性點接地(也稱零相接地)；發(fā)電廠的電壓互感器(35kv及以下)多采用V相接地。一般電壓互感器在配電裝置端子箱內(nèi)經(jīng)端子排接地。

四、電壓互感器二次回路的短路及保護

1、設(shè)置短路保護的原因?qū)τ诙位芈穪碇v，電壓互感器相當(dāng)于一個電壓取決于一次電壓的電壓源。當(dāng)二次回路發(fā)生短路故障時，會產(chǎn)生很大的短路電流，將損壞二次繞組，危及二次設(shè)備和人身安全，所以，電壓互感器二次回路不允許短路，同時必須在二次側(cè)裝設(shè)短路保護設(shè)備。2、保護設(shè)備35kV及以下電壓等級的電網(wǎng)是中性點非直接接地的系統(tǒng)，一般不裝設(shè)距離保護。35kY及以下的電壓互感器宜采用快速熔斷器作為其短路保護設(shè)備。llOkV及以上電壓等級的電網(wǎng)是中性點直接接地的系統(tǒng)，一般裝有距離保護。對于llOkV及以上的電壓互感器多采用自動開關(guān)作為其短路保護設(shè)備。五、反饋電壓的防范措施在電壓互感器停用或檢修時，既需要斷開電壓互感器一次側(cè)隔離開關(guān)，同時又要切斷電壓互感器二次回路。否則，有可能二次側(cè)向一次側(cè)反送電，即反饋電壓，在一次側(cè)引起高電壓，造成人身和設(shè)備事故。

第二節(jié)電流互感器二次回路

一、對電流互感器二次回路的基本要求(1)電流互感器的接線方式，應(yīng)能滿足測量儀表、遠(yuǎn)動裝置、繼電保護和自動裝置檢測回路的具體要求。(2)電流互感器二次回路應(yīng)有一個可靠的接地點，但不允許有多個接地點，否則會使繼電保護拒動或儀表測量不準(zhǔn)確。(3)應(yīng)有防止二次回路開路的措施。(4)為保證電流互感器能在要求的準(zhǔn)確級下運行。(5)應(yīng)保證電流互感器極性的正確連接。

二、電流互感器的常用接線方式(1)一個電流互感器的單相式接線該電流互感器可接在任一相上，這種接線主要用于測量三相對稱負(fù)載的一相電流、變壓器中性點和電纜線路的零序電流。(2)兩個電流互感器的不完全星形接線兩個電流互感器分別接在U相和W相。這種接線方式廣泛應(yīng)用于中性點不直接接地系統(tǒng)中的測量和保護回路，可以測量三相電流、有功功率、尤功功率、電能等，能反應(yīng)相間故障電流，不能完全反應(yīng)接地故障。

(3)三個電流互感器的完全星形接線三個電流互感器分別接在u、v、w相上，二次繞組按星形連接。這種接線可以測量三相電流、有功功率、無功功率、電能等。在保護回路中，常用于110KV—500KV中性點直接接地系統(tǒng)，能反應(yīng)相間及接地故障電流；在中性點不直接接地的系統(tǒng)中，常用于容量較大的發(fā)電機和變壓器的保護回路。(4)三個電流互感器的三角形接線三個電流互感器分別接在u、v、w相上，二次繞組按三角形連接。這種接線很少應(yīng)用于測量回路，主要應(yīng)用于保護回路。(5)兩個電流互感器的差式接線兩個電流互感器分別接在u、w相上，二次繞組按差式接線，即流入繼電器KA的電流為兩相電流之差。這種接線也很少應(yīng)用于測量回路，主要應(yīng)用在中性點不直接接地系統(tǒng)的保護回路。(6)兩個電流互感器的和式接線。兩個電流互感器分別接在u、w相上，二次繞組按和式接線，即流入繼電器KA的電流為兩相電流之和。這種接線主要用于一臺半斷路器接線、角形接線、橋形接線的測量和保護同路。

三、電流互感器二次回路的接地保護為防止電流耳感器一、二次繞組間的絕緣損壞，高電壓侵入二次回路，危及人身安全、二次設(shè)備安全，在電流互感器二次側(cè)必須有一個可靠的接地點。一般在配電裝置處經(jīng)端子接地，如果有幾組電流互感器與保護裝置相連時，一般在保護屏上經(jīng)端子接地。四、電流互感器二次回路開路的防范措施(1)電流互感器二次回路不允許裝設(shè)熔斷器等短路保護設(shè)備。(2)電流互感器二次回路一般不進(jìn)行切換。當(dāng)必須切換時，應(yīng)有可靠的防止開路措施。(3)繼電保護與測量儀表一般不與電流互感器合用。當(dāng)必須合用時，測量儀表要經(jīng)過中間變流器接人。(4)對巳安裝好而不使用的電流互感器必須將其二次繞組的端子短接并接地。(5)電流互感器二次回路的端子應(yīng)采用試驗端子。(6)應(yīng)保證電流互感器二次回路的連接導(dǎo)線有足夠的機械