電壓互感器二次回路

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電壓互感器二次回路本文通過對(duì)電壓互感器根本原理及構(gòu)成的研究，著眼于高壓構(gòu)成環(huán)境中電壓互感器的運(yùn)態(tài)，在剖析運(yùn)行原理的根基上對(duì)典型故障態(tài)舉行了分析，提出了對(duì)應(yīng)的解決措施。

接線方式養(yǎng)護(hù)措施熔斷理由操作巡查

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)，由于電壓互感器是一種公用設(shè)備，無論是互感器本身展現(xiàn)問題或是其二次回路展現(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。

1電壓互感器作用及原理

電壓互感器將電力系統(tǒng)的一次電壓按確定的變比縮小為要求的二次電壓，供各種二次設(shè)備使用。使二次設(shè)備與一次高壓隔離，保證人身和設(shè)備的安好。

電壓互感器的主要布局和工作原理類似于變壓器。如下圖，電壓互感器的一次線圈匝數(shù)N1好多，并接于被測(cè)高壓電網(wǎng)上，二次線圈匝數(shù)N2較少，二次負(fù)荷對(duì)比恒定，接于高阻抗的測(cè)量?jī)x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)。

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），二次電壓那么統(tǒng)確定為100（或100/√3）V，所以Kn也標(biāo)準(zhǔn)化。

2電壓互感器的分類及接線方式

按照布局分為單相電壓互感器和三相式電壓互感器，后者又分為三相三柱式和三相五柱式。按照安裝位置不同分為母線PT（測(cè)量母線電壓）和線路PT（測(cè)量線路電壓）。

按照原理分為電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器單相電壓互感器的接線方式兩個(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，二次繞組為安好，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)。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；不能測(cè)量相電壓；一次繞組接入系統(tǒng)線電壓，二次繞組電壓為100V。當(dāng)繼電養(yǎng)護(hù)裝置和測(cè)量表計(jì)，只需用線電壓時(shí)，可采用這種接線方式。

三個(gè)單相電壓互感器接成星形接線方式。一次繞組接成星形，互感器接于相-地之間，因此，測(cè)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。

3電壓互感器的養(yǎng)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)熔斷器的作用為：養(yǎng)護(hù)電壓互感器本身，當(dāng)電壓互感器本身故障時(shí)，熔斷器急速熔斷，防止事故擴(kuò)大；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。主要理由是考慮到系統(tǒng)滅弧問題較大，熔斷器的斷流容量亦很難得志要求，熔斷器制造困難；這一類互感器采用單相串級(jí)式，絕緣強(qiáng)度高，發(fā)生事故的可能性對(duì)比?。?10kV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)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遇損壞及不造成養(yǎng)護(hù)誤動(dòng)。計(jì)量、測(cè)量二次繞組裝設(shè)熔斷器。養(yǎng)護(hù)用二次繞組裝設(shè)快速低壓斷路器。

4電壓互感器高壓側(cè)熔絲熔斷理由分析

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。電壓互感器一、二次回路故障，可能造成電壓互感器過流。中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時(shí)，其他兩相電壓數(shù)倍升高；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。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。

5電壓互感器二次側(cè)熔絲熔斷理由

因人為理由引起的各種二次回路短路。養(yǎng)護(hù)及自動(dòng)裝置元件損壞，引起電壓二次回路短路。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。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)實(shí)時(shí)更換二次熔絲。若再次熔斷，那么不應(yīng)再更換，應(yīng)查明理由后再處理。此時(shí)遏止舉行兩臺(tái)TV二次側(cè)的并列操作，防止將故障引入另一臺(tái)TV。

6電壓互感器操作留神事項(xiàng)

（1）電壓互感器送電時(shí)務(wù)必先合一次側(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)備安好。反充電是指運(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，引起養(yǎng)護(hù)裝置及自動(dòng)裝置失壓）

兩段PT二次并列時(shí)，一次務(wù)必先并列（防止反充電）。在倒換PT前務(wù)必先將PT并列運(yùn)行。（防止二次設(shè)備在PT倒換過程中失壓）。雙母線各有一組電壓互感器，在母線元件倒閘操作時(shí)，養(yǎng)護(hù)裝置用的交流電壓應(yīng)與元件所在母線相一致。

（2）二次電壓回路使用中間繼電器，由隔離開關(guān)輔佐觸點(diǎn)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換方式時(shí)：當(dāng)兩組電壓切換繼電器同時(shí)動(dòng)作供應(yīng)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)行的養(yǎng)護(hù)都有“切換繼電器同時(shí)動(dòng)作”這一信號(hào)）；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，將涉及范圍的養(yǎng)護(hù)停用或切換到另一組母線電壓回路上，然后才能舉行處理；運(yùn)行中的隔離開關(guān)不允許舉行輔佐觸點(diǎn)修理工作。

（3）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：

220kV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。220kV母線電壓互感器無隔離開關(guān)時(shí)，系統(tǒng)有條件，可利用線路與母線合作操作，用對(duì)側(cè)線路斷路器代母線一并充電或停電。

220kV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)立刻合上母聯(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)。

7電壓互感器時(shí)的停用

停用時(shí)要留神不使養(yǎng)護(hù)及自動(dòng)裝置失去電壓，務(wù)必舉行電壓切換；防止反充電，取下二次熔斷器（包括電容器）；二次負(fù)荷全部斷開后，斷開互感器一次側(cè)電源。

8電壓諧振

鐵磁諧振是指電網(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奇怪上升，這種現(xiàn)象就是鐵磁諧振。

諧振理由在于中性點(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。

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。

9電壓互感器的巡查檢查

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，務(wù)必加強(qiáng)巡查：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；電壓互感器的油位，油色是否正常，有無漏油現(xiàn)象，互感器內(nèi)部聲音是否正常。；高壓側(cè)引線是否接觸良好，有無過熱現(xiàn)象，二次