高壓電工理論培訓(xùn)

高壓電工理論培訓(xùn)第1頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二引入：將電力系統(tǒng)中的高電壓、大電流按一定比例變換成低電壓、小電流的裝置稱為儀用互感器。與電力系統(tǒng)中的高電壓、大電流相連接的一側(cè)稱為一次側(cè)。與低電壓、小電流及儀表、繼電器等設(shè)備連接的一側(cè)稱為二次側(cè)。第2頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二§3—1儀用互感器的用途、分類與構(gòu)造一、儀用互感器的主要用途

1.統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為了配合測量與繼電保護(hù)的需要，將電力系統(tǒng)中的多種電壓、電流等級，變換成統(tǒng)一的電壓、電流標(biāo)準(zhǔn)值。使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)值的繼電器、電壓表、電流表。第3頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

作用：可以大大減少繼電器、電壓表、電流表的規(guī)格。電壓互感器：二次電壓—100V。電流互感器：二次電流—5A。

2.保證安全因為互感器均為雙繞組的，可以使互感器一、二次實(shí)現(xiàn)電隔離，從而降低了對測量儀表、繼電器等元件的絕緣強(qiáng)度要求。第4頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

同時，因二次為低電壓、小電流，可以保證運(yùn)行設(shè)備及維修人員的安全。二、儀用互感器的分類常用的儀用互感器分為兩種。

1.電壓互感器：TV（PT）。

2.電流互感器：TA（CT）。第5頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

電壓互感器與電流互感器的區(qū)別：⑴.在連接方面

TV—并聯(lián)。（一次側(cè)接入不同的導(dǎo)線上）

TA—串聯(lián)。（一次側(cè)分別接入電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的相線上）⑵.在種類方面

TV—一次側(cè)電壓與二次側(cè)電壓的比值是固定的。

TA—一次電流與二次電流的比值有多種規(guī)格。第6頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑶.在相數(shù)方面

TV—有單相和三相之分。

TA—只有單相的。三、儀用互感器的原理與構(gòu)造㈠.電壓互感器

1.原理⑴.電磁感應(yīng)原理。一般為220kV及以下系統(tǒng)中使用。第7頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑵.電容分壓原理。一般為220kV以上系統(tǒng)中使用。

2.構(gòu)造電壓互感器（電磁感應(yīng)原理）的基本構(gòu)造與普通變壓器基本相同，主要由：鐵芯、一次繞組、二次繞組組成。一次繞組匝數(shù)多；二次繞組匝數(shù)少。一次并接在被測電路上，二次接各種儀表、繼電器。第8頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二3.工作狀態(tài)電壓互感器二次負(fù)載的阻抗大于大于二次繞組的阻抗，二次電流很小，因此電壓互感器相當(dāng)于空載運(yùn)行的變壓器。

4.測量精度電壓互感器的測量精度與二次負(fù)載阻抗有關(guān)，二次阻抗越大，測量精度越高。第9頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二㈡.電流互感器

1.原理電磁感應(yīng)原理。

2.構(gòu)造由鐵芯、一次繞組和二次繞組組成。

3.工作狀態(tài)一次繞組匝數(shù)少，電流大。（負(fù)荷電流），串在被測電流中。二次繞組匝數(shù)多，電流一般為5A。二次負(fù)載阻抗小于小于二次繞組阻抗，第10頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

相當(dāng)于短路運(yùn)行的變壓器。

4.測量精度與二次負(fù)載阻抗有關(guān)，二次負(fù)載阻抗越小，測量精度越高。電流互感器允許短路運(yùn)行，不允許開路運(yùn)行。第11頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二§3—2儀用互感器的型號、技術(shù)數(shù)據(jù)與接線方式一、儀用互感器的型號及技術(shù)數(shù)據(jù)

㈠.電壓互感器的型號及技術(shù)數(shù)據(jù)

1.電壓互感器的型號電壓互感器按其結(jié)構(gòu)形式分為：單相、三相、雙繞組、三繞組以及戶內(nèi)裝置等。第12頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

電壓互感器的型號通常用橫列拼音字母和數(shù)字表示。含義見附表。第13頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二表3—1電壓互感器型號字母含義1J—電壓互感器。2（相數(shù)）D—單相。S—三相。3（絕緣形式）J—油侵式。G—干式。Z—澆注式。C—瓷箱式。4（結(jié)構(gòu)形式）B—帶補(bǔ)償繞組。W—五鐵芯柱繞組。J—接地保護(hù)。5（設(shè)計序號）6（額定電壓）kV第14頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

實(shí)例：

JDJ—10：單相雙繞組、油浸式、戶內(nèi)安裝。應(yīng)用：10kV供給電壓、功率測量和電能計量及繼電保護(hù)。

JSJW—10：三相三繞組五鐵芯柱、油浸式、戶內(nèi)安裝。應(yīng)用：10kV供給電壓（相、線）、功率、功率因數(shù)測量和電能計量及繼電保護(hù)、絕緣監(jiān)視。第15頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二JDZJ—10：單相三繞組、澆注式絕緣、戶內(nèi)安裝。應(yīng)用：10kV供給電壓、功率測量和電能計量及接地繼電保護(hù)。三臺組合代替JSJW—10型電壓互感器。

JDZ—10：單相雙繞組澆注式絕緣。第16頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二2.電壓互感器的額定技術(shù)數(shù)據(jù)⑴.變壓比：一次與二次額定電壓值比。

10/0.1（二次電壓為100V）第17頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑵.誤差和準(zhǔn)確度級次電壓互感器的誤差分為兩種：①.變比誤差：（比差）

ΔU%—變比誤差。

K—電壓互感器變壓比。

U1N—一次繞組額定電壓（V）。

U2—二次繞組電壓實(shí)測值（V）。第18頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二②.相角誤差指二次電壓相量在旋轉(zhuǎn)180°后，與一次電壓相量之間的夾角。用δ表示，單位—分。正相角差：U2超前U1。負(fù)相角差：U2滯后U1。第19頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二③.影響誤差的因素變比誤差：互感器的勵磁電流、繞組阻抗和漏抗、二次繞組負(fù)載、一次電壓波動（超過±10%）增加時比差加大。相角誤差：當(dāng)二次負(fù)載功率因數(shù)減小時，相角誤差明顯增大。第20頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二④.準(zhǔn)確度級次

0.5級：電能計量用。

1級：測量儀表用。

3級：繼電保護(hù)用。電壓互感器準(zhǔn)確度級次和誤差限值，見附表3—2。第21頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二表3—2電壓互感器準(zhǔn)確度級次和誤差極限準(zhǔn)確度誤差極限一次電壓二次負(fù)荷級次比差(±％)角差(±′％)變化范圍變化范圍0.50.520（0.85～1.15）U1N（0.25～1）S2N11.04033.0不限定第22頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑶.容量電壓互感器的容量是指二次繞組允許接入的負(fù)荷功率，用VA值表示。電壓互感器的容量分為額定容量和最大容量。額定容量：對應(yīng)某準(zhǔn)確度級次時所允許的最大容量稱為該級次下的額定容量。最大容量：在允許發(fā)熱條件下規(guī)定的極限容量稱為最大容量。第23頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑷.聯(lián)接組別單相：1/1—12

三相：Y，yn0或YN，yn03.10kV系統(tǒng)中常用的電壓互感器介紹⑴.JDJ—10型電壓互感器用途：10kV配電系統(tǒng)中，供給電壓、功率測量和電能計量以及繼電保護(hù)用。結(jié)構(gòu)：單相雙繞組、油浸式、戶內(nèi)安裝。第24頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑵.JSJW—10型電壓互感器用途：10kV配電系統(tǒng)中，供給電壓（相、線電壓）、功率、功率因數(shù)測量和電能計量以及繼電保護(hù)、絕緣監(jiān)察用。結(jié)構(gòu)：三相三繞組五鐵芯柱、油浸式絕緣、戶內(nèi)安裝。第25頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第26頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑶.JDZJ—10型電壓互感器用途：10kV配電系統(tǒng)中，供給電壓、功率測量和電能計量及接地繼電保護(hù)用?？衫萌_這種類型互感器組合起來代替JSJW

型電壓互感器，但不能作單相使用。結(jié)構(gòu)：單相三繞組、澆注式絕緣、戶內(nèi)安裝。第27頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

㈡.電流互感器的型號及技術(shù)數(shù)據(jù)

1.電流互感器的型號電流互感器的型號一般用拼音字母表示結(jié)構(gòu)形式等，用數(shù)字表示技術(shù)參數(shù)。其型號字母含義：第28頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二1：L—電流互感器。

2：M：母線式。Q：線圈式。

J：接地保護(hù)。

3：C：瓷絕緣。K：塑料外殼。

D：差動保護(hù)用。

Z：澆注絕緣。W：戶外式。

J：樹脂澆注。

4：B：保護(hù)級。Q：加強(qiáng)式。

5：額定電壓（kV）。第29頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二6：準(zhǔn)確度級次。

7：額定電流。（A）實(shí)例：⑴.LQJ—10表示電流互感器，線圈式、樹脂澆注式絕緣，額定電壓為10kV。⑵.LZX—10表示電流互感器，澆注式絕緣，小體積柜用，額定電壓為10kV。第30頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二2.電流互感器的額定技術(shù)數(shù)據(jù)⑴.變流比：KN

電流互感器的變流比，是指一次繞組的額定電流與二次繞組額定電流之比。

KN=I1N/I2N

因為電流互感器二次繞組電流一般規(guī)定為5A，故變流比取決于一次電流的大小。第31頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

目前電流互感器一次電流等級有：

5，10，15，20，30，40，50，75，

100，150，200，（250），300，400，（500），600，（750），800，1000，

1200，1500，2000，3000，4000，

5000，6000，8000，10000，15000，

20000，25000A。

10kV用戶配電裝置中，電流互感器一次電流：15~1500A。第32頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑵.誤差和準(zhǔn)確度級次誤差：變比誤差和相角誤差。①.變比誤差

ΔI—變流比誤差百分?jǐn)?shù)。

KN—電流互感器的變流比。

I1N—電流互感器一次繞組額定電流（A）。

I2—電流互感器二次繞組電流實(shí)測值（A）。第33頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二②.相角誤差：δ

相角誤差為電流互感器二次電流相量，旋轉(zhuǎn)180°后，與一次電流相量之間的夾角。分為正相角誤差和負(fù)相角誤差。正常運(yùn)行的電流互感器相角誤差一般不大于

100'。第34頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二③.影響誤差的因素勵磁電流、二次負(fù)載阻抗成正比。二次功率因數(shù)下降，比差增加，角差減少。當(dāng)一次電流為額定電流的100%~120%時，誤差最小。④.準(zhǔn)確度級次常用的電流互感器準(zhǔn)確度級次分為：

0.2級、0.5級、1級、3級和D級。第35頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑶.容量電流互感器的容量是指允許接入的二次負(fù)載的功率，用視在功率表示。（VA）

3.10kV系統(tǒng)常用的電流互感器⑴.LQJ—10型電流互感器用途：供給電流、功率測量和電能計量以及繼電保護(hù)用。結(jié)構(gòu)：線圈式、澆注絕緣、戶內(nèi)型。第36頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二⑵.LFZ2—10、LFZD2—10型電流互感器用途：供給電流、功率測量和電能計量以及繼電保護(hù)用。結(jié)構(gòu)：貫穿復(fù)匝式、澆注式絕緣、戶內(nèi)使用型。第37頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二二、儀用互感器的接線方式㈠.電壓互感器的接線

1.一臺單相電壓互感器的接線

JDJ—10型電壓互感器的接線。接線圖如下所示，一般只能測量與電壓互感器一次側(cè)繞組相連接的線電壓值。為了安全，二次側(cè)x端接地。第38頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第39頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

2.兩臺單相電壓互感器V/V形接線不完全三角形接線。接線圖如下圖所示。（圖3—3）（JDJ—10型）應(yīng)用：中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧電抗器接地的系統(tǒng)，可以用來測量三個線電壓，用于連接線電壓表、三相電度表及電壓繼電器等。不能測量相對地電壓，不能起絕緣監(jiān)察作用和做接地保護(hù)用。第40頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第41頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二3.三臺單相電壓互感器Y/Y形接線接線圖如圖3—4所示。

JDJ—10型電壓互感器。三臺單相電壓互感器Y/Y形接法，可以測量相電壓和線電壓，以滿足儀表和繼電保護(hù)裝置的要求。在一次繞組中性點(diǎn)接地的情況下，也可以安裝絕緣監(jiān)察電壓表。第42頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第43頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

4.三相五柱電壓互感器或三臺單相三繞組電壓互感器形接線。

JSJW—10三相五柱

JDZJ—10單相三繞組此種接線方式在10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，可以測量線電壓、相電壓，組成絕緣監(jiān)察裝置和供單相保護(hù)用。第44頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

在兩套繞組中，帶中性線的星形二次繞組稱為基本繞組，用來接儀表、繼電器及絕緣監(jiān)察電壓表。開口三角形接線的二次繞組，稱為輔助繞組，用來連接檢查絕緣用的電壓繼電器。第45頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二第46頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二㈡.電流互感器的接線方式

1.一臺電流互感器的接線接線圖見附圖3—6。測量單相電流或三相中的一相電流。第47頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二2.兩臺電流互感器組成不完全星形接線接線圖如附圖3—7所示。應(yīng)用：6~10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中測量三相平衡負(fù)載電流。第48頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二3.三臺電流互感器星形接線測量三相電力系統(tǒng)中平衡或不平衡負(fù)荷電流。第49頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二§3—3儀用互感器的安裝、運(yùn)行和檢查一、10kV儀用互感器的安裝㈠.保證安裝質(zhì)量的重要性

1.隨時了解電網(wǎng)的運(yùn)行情況，及時發(fā)現(xiàn)問題。

2.繼電保護(hù)裝置，應(yīng)能保證人身設(shè)備的安全。第50頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

㈡.安裝步驟及要求

1.外觀檢查互感器運(yùn)輸?shù)轿?，安裝前，應(yīng)進(jìn)行檢查：外觀是否完整、有無腐蝕及機(jī)械損傷、密封情況、有無漏油現(xiàn)象等。

2.嚴(yán)格按設(shè)計圖紙施工各元件位置、接線要按照接線工藝圖紙施工，便于日后維修維護(hù)。第51頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

3.二次回路導(dǎo)線的選擇二次回路均應(yīng)采用絕緣銅導(dǎo)線，（絕緣銅導(dǎo)線或電纜）電壓互感器：不小于1.5mm2

。電流互感器：不小于2.5mm2

。北京市規(guī)定：電能計量電壓、電流互感器二次回路應(yīng)采用4mm2

單股絕緣銅導(dǎo)線。第52頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二4.電流互感器出口接線要求出口第一排端子應(yīng)選用試驗聯(lián)絡(luò)型接線端子，電流互感器不用的二次線圈在端子排處短路并接地。

5.盤、柜內(nèi)二次線要求不能有接頭。

6.電流互感器極性要求電流互感器極性不能接反，相序、相別符合設(shè)計及規(guī)程要求。第53頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二7.二次回路布線工藝要求導(dǎo)線排列整齊、美觀，端子排螺絲旋緊，導(dǎo)線無松動現(xiàn)象。

8.二次回路對地絕緣對地絕緣電阻不小于10MΩ。

9.接地電流及電壓回路均應(yīng)在出口處一點(diǎn)接地。第54頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二二、儀用互感器運(yùn)行㈠.一般要求

1.互感器必須滿足準(zhǔn)確度級次要求電壓互感器：不能過負(fù)荷。電流互感器：二次負(fù)載不超過額定值。

2.儀用互感器一次電壓、電流不得超過額定值的120%。

3.電壓互感器：二次不能短路。電流互感器：二次不能開路。第55頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二4.電壓互感器：一次側(cè)裝熔斷器，二次側(cè)裝熔斷器或空開。

5.電壓互感器停、送電操作停電：先停一次側(cè)，后停二次側(cè)。送電：先投二次側(cè)，后頭一次側(cè)。

6.更換互感器或變更二次回路與繼電保護(hù)和電能計量有關(guān)時，應(yīng)通知專業(yè)人員，經(jīng)試驗和傳動無誤后方可投入。第56頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二7.10kV用戶選用三相五柱式電壓互感器時，一次側(cè)中性點(diǎn)是否接地，由供電部門決定。㈡.儀用互感器運(yùn)行前的檢查儀用互感器在投入運(yùn)行前，應(yīng)按交接試驗規(guī)程項目試驗合格，并進(jìn)行下列內(nèi)容檢查。

1.銘牌應(yīng)完整，技術(shù)規(guī)范符合使用要求。

2.外殼應(yīng)無機(jī)械損傷及變形，瓷件表面應(yīng)無破損裂紋現(xiàn)象。第57頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二3.各部分連接螺栓應(yīng)緊固。

4.油面應(yīng)正常，無滲漏油現(xiàn)象。

5.呼吸孔塞子的墊片應(yīng)取下。

6.外殼及二次回路一點(diǎn)接地應(yīng)良好。㈢.儀用互感器在運(yùn)行中的巡視檢查

1.一、二次側(cè)引線各部分連接點(diǎn)應(yīng)無過熱及打火現(xiàn)象。

2.無冒煙及異常氣味。

3.互感器內(nèi)無放電聲或其它噪聲。

4.瓷件無放電閃絡(luò)現(xiàn)象。第58頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二5.外殼無嚴(yán)重滲漏油現(xiàn)象。

6.與二次側(cè)相關(guān)的儀表指示應(yīng)正常。㈣.互感器發(fā)生下列情況，應(yīng)立即上報上級及供電部門。

1.互感器內(nèi)部有異聲或放電聲。

2.套管（瓷套管）破裂或閃絡(luò)放電。

3.有異味、跑油和冒煙。

4.電壓互感器二次輸出異常。第59頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二三、電壓互感器的熔絲保護(hù)㈠.熔斷器的作用

1.一次側(cè)防止因互感器故障而影響高壓系統(tǒng)供電的可靠性。

2.二次側(cè)因一次熔斷器比一次額定電流大，當(dāng)二次過電流時，一次熔斷器可能熔斷不了，因此在二次回路上也要裝設(shè)熔斷器。第60頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二㈡.熔斷器的選擇

1.一次側(cè)

RN4或RN2型戶內(nèi)高壓熔斷器。額定電流：0.5A。

2.二次側(cè)

R1、RL88、RL8D等型號。額定電流：10/3~5A。戶外：RM10，15/6A。第61頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二㈢.電壓互感器一次熔斷器熔斷的原因

1.電壓互感器本身原因一次繞組及引線短路。二次繞組及引線短路。

2.系統(tǒng)中出現(xiàn)單相間歇電弧接地、操作引起的鐵磁諧振。㈣.電壓互感器一、二次側(cè)熔斷器熔斷后的檢查和處理第62頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

1.現(xiàn)象：一低兩不變。當(dāng)發(fā)生一相熔斷器熔斷后，與熔斷相有關(guān)的電壓表（相電壓和線電壓）指示值降低，與熔斷相無關(guān)的電壓表（相電壓和線電壓）指示值接近正常。

2.儀表檢查用電壓表（萬用表）電壓法檢查。先查二次側(cè)，后查一次側(cè)。第63頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二3.處理⑴.二次熔斷器熔斷后，應(yīng)查明故障原因并及時排除，更換同規(guī)格的熔斷器。⑵.一次熔斷器熔斷后，應(yīng)將互感器退出運(yùn)行，（拉開電壓互感器高壓側(cè)隔離開關(guān)）取下二次側(cè)熔斷器，（防止二次側(cè)向一次側(cè)反送電）查明故障原因，更換損壞的熔斷器。第64頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二

㈤.更換熔斷器安全注意事項

1.應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)，保持安全距離。（0.7米）

2.停用電壓互感器應(yīng)事先取得有關(guān)負(fù)責(zé)人許可?？紤]對繼電保護(hù)、自動裝置和電能計量的影響。

3.新的熔斷器應(yīng)是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的熔斷器。（不能用普通的熔絲代替）第65頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二§3—4儀用互感器的故障及處理一、電壓互感器的常見故障分析㈠.鐵芯片間絕緣損壞

1.現(xiàn)象：運(yùn)行中溫度升高。

2.試驗檢查：空載損耗增大，誤差加大。

3.原因：鐵芯片間絕緣不良，使用環(huán)境惡略，長期溫度過高，片間絕緣老化。第66頁，共73頁，2023年，2月20日，星期二㈡.接地片與鐵芯接觸不良

1.現(xiàn)象：鐵芯與油箱有放電聲。

2.原因：接地不良。（接地片沒有插緊或安裝螺栓松動）㈢.互感器鐵芯松動

1.現(xiàn)象：有振動噪聲。

2.原因：鐵芯夾件為夾緊，鐵芯片間有異