牽引變電所4(互感器的運(yùn)行與維護(hù))課件

學(xué)習(xí)子情境4互感器的運(yùn)行與維護(hù)主要內(nèi)容一.電流互感器的運(yùn)行與維護(hù)二.電壓互感器的運(yùn)行與維護(hù)一、電流互感器的運(yùn)行與維護(hù)

下圖為互感器在電力系統(tǒng)中的連接方式?；ジ衅饕淮卫@組接入電網(wǎng)，二次繞組分別與測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置等互相連接?；ジ衅髋c測(cè)量?jī)x表和計(jì)量裝置配合，可以測(cè)量一次系統(tǒng)的電壓、電流和電能，與繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置配合，可以構(gòu)成對(duì)電網(wǎng)各種故障的電氣保護(hù)和自動(dòng)控制?；ジ衅鬟€可用來(lái)隔開(kāi)高壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。隔離開(kāi)關(guān)的作用及組成31

電流互感器在工程上常用TA或CT表示。1.電流互感器工作原理

電流互感器是利用變壓器一、二次電流成比例制成的，其工作原理、等效電路也與一般變壓器相同，只是其一次繞組串聯(lián)在被測(cè)電路中，且匝數(shù)很少；二次繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負(fù)荷，近似短路。一次電流（即被測(cè)電流）和二次電流取決于被測(cè)線路的負(fù)荷，而與電流互感器二次側(cè)的負(fù)荷無(wú)關(guān)。由于二次側(cè)接近于短路，所以一、二次電壓都很小，勵(lì)磁電流也很小。

電流互感器二次側(cè)不允許開(kāi)路。電流互感器二次回路中不允許接熔斷器，也不允許在運(yùn)行時(shí)未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。（一）電流互感器的基本知識(shí)（1）按用途分：測(cè)量用電流互感器、保護(hù)用電流互感器。（2）按絕緣介質(zhì)分：干式電流互感器、澆注式電流互感器、油浸式電流互感器和SF6電流互感器。（3）按電流變換原理分：電磁式電流互感器、光電式電流互感器。（4）按安裝方式分：貫穿式電流互感器、支柱式電流互感器、套管式電流互感器、母線式電流互感器。（5）按一次繞組匝數(shù)分：為單匝式電流互感器、多匝式電流互感器。（6）按變比種類分：?jiǎn)坞娏鞅入娏骰ジ衅?、多電流比電流互感器、多個(gè)鐵芯電流互感器。（7）按技術(shù)性能分：穩(wěn)定型電流互感器、暫態(tài)型電流互感器。（8）按使用條件分：為戶內(nèi)電流互感器、戶外電流互感器。2、電流互感器的分類電流互感器的型號(hào)由字母符號(hào)和數(shù)字組成，通常表示電流互感器繞組類型、絕緣種類、使用場(chǎng)所及電壓等級(jí)等，如下所示為：

12345—671：第1位字母，用L表示電流互感器。2：第2位字母，M—母線式（穿心式）；Q—線圈式；Y—低壓式；D—單匝式；F—多匝式；A—穿墻式；R—裝入式；C—瓷箱式；Z—支柱式；V—結(jié)構(gòu)倒置式；J—零序。3：第3位字母，K—塑料外殼式；Z—澆注式；W—戶外式；G—改進(jìn)型；C—瓷絕緣；P—中頻。4：第4位字母，B—過(guò)電流保護(hù)；D—差動(dòng)保護(hù)；J—接地保護(hù)或加大容量；S—速飽和；Q—加強(qiáng)型。5：第1位數(shù)字，一般表示設(shè)計(jì)序號(hào)。6：第2位數(shù)字，表示額定電流等級(jí)，單位是A。7：第3位數(shù)字，表示特殊環(huán)境代號(hào)。3、電流互感器的型號(hào)

（1）額定電壓：10-750kV。（2）額定頻率：50Hz。（3）額定一次電流：5、10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、500、600、800、1000A。（4）額定二次電流：5A或1A。（5）電流互感器的電流比電流互感器的電流比常用分?jǐn)?shù)形式標(biāo)出，分子表示一次繞組的額定電流，分母表示二次繞組的額定電流。例如，變流比為800/1，則表示電流互感器的一次側(cè)額定電流為800A，二次側(cè)額定電流為1A，電流比為800倍。（6）電流互感器的熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)

電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)是指當(dāng)電力系統(tǒng)故障時(shí)，電流互感器承受由短路電流引起的熱作用和電動(dòng)力作用而不致受到破壞的能力。熱穩(wěn)定倍數(shù)是指熱穩(wěn)定電流與電流互感器額定電流之比；動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)是指短路互感器所能承受的最大電流的瞬時(shí)值與其額定電流之比。4、電流互感器的技術(shù)參數(shù)（7）電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)數(shù)電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)數(shù)是互感器變比誤差的百分值。常用電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)為0.1、0.2、0.5、1、3、5、5P、10P八個(gè)級(jí)別。（8）電流互感器的極性所謂極性，即鐵芯在同一磁通量作用下，一次繞組和二次繞組將感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，其中兩個(gè)同時(shí)達(dá)到高電位或同時(shí)為低電位的都稱為同名端。電流互感器一次繞組有兩個(gè)端口，其一為首端，記為P1，另一端為末端，記為P2。二次繞組也有兩個(gè)端口，其一為首端，記為S1，另一端為末端，記為S2。由于原副邊繞組是因?yàn)轳詈隙a(chǎn)生相互電流變換關(guān)系的，故二者有共同的磁通。如圖所示P1和S1是一對(duì)同名端，P2和S2也是一對(duì)同名端。結(jié)構(gòu)原理表示圖結(jié)構(gòu)原理(a)減極性(b)加極性電流互感器極性

（9）10%誤差曲線。繼電保護(hù)裝置對(duì)供保護(hù)用的電流互感器提出了一個(gè)最大允許誤差值的要求，即比差不超過(guò)10%（角差不超過(guò)7°）。在10%誤差曲線以下時(shí)，才能保證角差小于7°。（二）常用電流互感器干式電流互感器樹(shù)脂澆注式電流互感器油浸式電流互感器SF6氣體絕緣電流互感器光電式電流互感器（三）電流互感器的運(yùn)行

電流互感器一般有單相接線、兩相V形接線、兩相電流差接線、三相完全星形接線、三角形接線和零序接線六種接線方式。1、電流互感器的接線方式電流互感器的接線方式2.電流互感器的運(yùn)行規(guī)定（1）通過(guò)電流互感器的一次側(cè)的電流允許在不大于1.1倍額定電流下長(zhǎng)期運(yùn)行，如果長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)使測(cè)量誤差加大，并使繞組過(guò)熱或損壞。（2）電流互感器應(yīng)在銘牌規(guī)定的額定容量范圍內(nèi)運(yùn)行。（3）電流互感器是串聯(lián)在線路中的，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，將產(chǎn)生較大的短路電流，隨之產(chǎn)生熱效應(yīng)和由電動(dòng)力產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)，電流互感器必須具備承受這些效應(yīng)的能力。（4）運(yùn)行中電流互感器的二次側(cè)不能開(kāi)路。（5）電流互感器的二次側(cè)必須有一、二次繞組間絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和二次設(shè)備的安全。（6）電流互感器與電壓互感器的二次回路不允許相連接。（1）瓷質(zhì)部分應(yīng)清潔，無(wú)破損、無(wú)裂紋、無(wú)放電閃絡(luò)痕跡；無(wú)異聲及焦臭味，接頭應(yīng)無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象。（2）干式（樹(shù)脂）電流互感器外殼無(wú)裂紋，無(wú)碳化脆皮發(fā)熱熔化現(xiàn)象，無(wú)燒痕和冒煙現(xiàn)象，無(wú)異常氣味。（3）充油式電流互感器油位、油色應(yīng)正常，油色應(yīng)透明不發(fā)黑，無(wú)滲漏油現(xiàn)象。要定期對(duì)油進(jìn)行試驗(yàn)，以檢查油質(zhì)情況，防止油絕緣降低。（4）對(duì)環(huán)氧式電流互感器，要定期進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，以檢查其絕緣水平，防止爆炸起火。（5）SF6電流互感器的SF6氣體壓力應(yīng)在正常區(qū)域范圍內(nèi)，氣壓表玻璃無(wú)破損及進(jìn)水現(xiàn)象。（6）電流互感器應(yīng)無(wú)異常聲音，正常運(yùn)行中聲音均勻、極小或無(wú)聲。（7）檢查電流互感器是否應(yīng)過(guò)負(fù)荷而產(chǎn)生焦糊味，是否有由于接線端子接觸不良引起放電產(chǎn)生的臭氧味。（8）電流表的三相指示值應(yīng)在允許范圍內(nèi)，電流互感器無(wú)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行及開(kāi)路現(xiàn)象。（9）一次側(cè)引線接頭應(yīng)牢固，壓接螺釘無(wú)松動(dòng)，無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象。（10）二次繞組接地線應(yīng)良好，接地牢固，無(wú)松動(dòng)、無(wú)斷裂。（11）端子箱應(yīng)清潔、不受潮，二次端子接觸良好，無(wú)開(kāi)路、放電或打火現(xiàn)象。（12）有放水裝置的電流互感器，應(yīng)定期放水，以免雨水積聚在電流互感器上。（13）戶內(nèi)浸膏式電流互感器應(yīng)無(wú)流膏現(xiàn)象。3.電流互感器的巡視內(nèi)容二、電壓互感器的運(yùn)行與維護(hù)（一）電壓互感器的基本知識(shí)1.電壓互感器工作原理注意：電壓互感器的二次側(cè)不能短路?。?！電壓互感器是一種特殊的變壓器，它將高電壓變換為適合于電氣儀表、繼電保護(hù)裝置需要的低電壓，使二次設(shè)備與高電壓隔離，以保證人身和設(shè)備的安全，電壓互感器的一次繞組匝數(shù)較多，而二次繞組匝數(shù)較少，使用時(shí)一次繞組與被測(cè)量電路并聯(lián)，二次繞組與測(cè)量?jī)x表和繼電器等的電壓線圈并聯(lián)。按用途分：測(cè)量用電壓互感器、保護(hù)用電壓互感器。按絕緣介質(zhì)分：干式電壓互感器、澆注絕緣電壓互感器、油浸式電壓互感器和SF6電壓互感器。按電壓變換原理分：電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器、光電式電壓互感器。按使用條件分：戶內(nèi)電壓互感器、戶外電壓互感器。按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嚯妷夯ジ衅?、三相電壓互感器。按一次繞組對(duì)地運(yùn)行狀態(tài)分類：一次繞組接地的電壓互感器、一次繞組不接地的電壓互感器按磁路結(jié)構(gòu)分類：?jiǎn)渭?jí)式電壓互感器、串級(jí)式電壓互感器組合式電壓互感器2.電壓互感器的分類3.電壓互感器的型號(hào)電壓互感器的型號(hào)由字母符號(hào)和數(shù)字組成，通常表示電壓互感器繞組類型、絕緣種類、使用場(chǎng)所及電壓等級(jí)等，如下所示為：

12345—671：第1位字母，用J表示電壓互感器。2：第2位字母，D—單相；S—三相；C—串級(jí)；W—五鐵芯柱。3：第3位字母，G—干式；J—油浸式；C—瓷絕緣；Z—澆注式；R—電容式；S—三相。4：第4位字母，W—五鐵芯柱；B—帶補(bǔ)償角差繞組。5：第1位數(shù)字，一般表示設(shè)計(jì)序號(hào)。6：第2位數(shù)字，表示額定電壓等級(jí)，單位是kV。7：第3位數(shù)字，表示特殊環(huán)境代號(hào)。4.電壓互感器的技術(shù)參數(shù)（1）型號(hào)。由3~4個(gè)拼音字母及數(shù)字組成。字母表示電壓互感器繞組形式、絕緣種類、鐵芯結(jié)構(gòu)及使用場(chǎng)所等。字母后面的數(shù)字表示電壓等級(jí)。（2）電壓比。常以一次、二次側(cè)繞組的額定電壓標(biāo)出。（3）容量。包括額定容量和最大容量。額定容量是指負(fù)荷功率因數(shù)為0.8時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同準(zhǔn)確度等級(jí)的負(fù)荷（伏安）。最大容量是指在滿足繞組發(fā)熱條件下，所允許的最大負(fù)荷（伏安），當(dāng)按最大容量使用時(shí)，其準(zhǔn)確度將超出規(guī)定值。（4）誤差等級(jí)。指電壓互感器電壓比誤差的百分值，通常分為0.2、0.5、1、3及3P、5P，使用時(shí)根據(jù)負(fù)荷需要來(lái)選用。（5）聯(lián)接組別。表明電壓互感器一、二次線電壓的相位關(guān)系。（6）電壓比誤差。指測(cè)量二次側(cè)電壓折算到一次側(cè)的電壓值與一次電壓實(shí)際值之間的差（以百分比數(shù)表示）。（7）相角誤差。（8）準(zhǔn)確級(jí)。（9）極性。（二）常用電壓互感器（1）油浸式電壓互感器JDC型110kV油浸式電壓互感器如圖所示是JDC型110kV油浸式電壓互感器，采用串級(jí)式結(jié)構(gòu)。

其特點(diǎn)是：繞組和鐵芯采用分級(jí)絕緣，簡(jiǎn)化絕緣結(jié)構(gòu)；鐵芯和繞組組裝在瓷箱中，兼做高壓出線套管和油箱。

鐵芯由硅鋼片疊成，一次繞組分成相等的兩段分別套在上下鐵芯柱上，一次繞組的分段處與鐵芯等電位連接。二次繞組套在下鐵芯柱上。當(dāng)互感器空載時(shí)，上下芯柱磁通相等，上下繞組的空載電流相等，每段繞組承受電網(wǎng)電壓的一半，因而降低了絕緣水平。當(dāng)副繞組帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，由于負(fù)荷電流的去磁作用，使下鐵芯柱內(nèi)磁通小于上芯柱磁通，因此兩段一次繞組承受的電壓不一樣，下段繞組承受電壓小于網(wǎng)壓1/2，引起互感器誤差增大。為減小誤差，上下兩芯柱裝有匝數(shù)相同的平衡繞組對(duì)接，負(fù)載運(yùn)行時(shí)，平衡繞組中的平衡電流產(chǎn)生的磁通使上鐵芯磁通減少，下鐵芯磁通增加，從而使電壓分布均勻，誤差減少。（2）電容式電壓互感器（TVC）電容式電壓互感器結(jié)構(gòu)圖1-防暈環(huán)；2-耦合電容器；3-屏蔽罩；4-高壓電容C1；5-中壓電容C2；6-中壓套管；7-電磁單元油箱；8-二次接線端子盒；9-低壓套管；10-分壓電容器；UT~UX-中間變壓器一次繞組；UL-XL-補(bǔ)償電抗器繞組；Z-阻尼器電容式電壓互感器工作原理圖電容式電壓互感器是根據(jù)電容串聯(lián)分壓的原理工作的，如圖所示，在被測(cè)設(shè)備的相與地之間串聯(lián)的兩個(gè)電容C1和C2，按反比分壓，二次電壓為（3）SF6氣體絕緣電壓互感器

SF6氣體絕緣電壓互感器在GIS中應(yīng)用較為廣泛。獨(dú)立式SF6氣體絕緣電壓互感器需有充氣閥、吸附劑、防爆片、壓力表、氣體密度繼電器等，以保證其正常運(yùn)行。（4）光電式電壓互感器

光電式電壓互感器是利用電子技術(shù)和光電調(diào)制原理，用玻璃光纖來(lái)傳遞電流或電壓信息的新型互感器。與傳統(tǒng)電磁式互感器采用電磁耦合原理不同，它是用金屬導(dǎo)體來(lái)傳遞電流或電壓信息的互感器。（三）電壓互感器的運(yùn)行1、電壓互感器的接線方式電壓互感器一般有單相接線、三相V形接線、兩相完全星形接線、三個(gè)單相Y0/Y0接線和完全星形接線四種接線方式，分別適用于不同場(chǎng)合。電壓互感器的接線方式圖(a)一個(gè)單相電壓互感器接線；(b)兩個(gè)單相電壓互感器V/V接線；(c)三個(gè)單相電壓互感器Y0/Y0接線;(d)三個(gè)單相三繞組電壓互感器或一個(gè)三相五芯柱電壓互感器Y0/Y0/Δ接線

2.電壓互感器的運(yùn)行規(guī)定（1）電壓互感器一次額定電壓與被測(cè)電路的電壓應(yīng)相符。（2）電壓互感器允許在不超過(guò)其1.1倍額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行。（3）運(yùn)行中電壓互感器的二次側(cè)不能短路，為防止短路，在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器或者空氣小開(kāi)關(guān)。（4）電壓互感器的二次回路不受一次回路的限制，可采取不同的接線方式。但二次繞組必須有一點(diǎn)接地，且只能有一點(diǎn)接地。（5）油浸式電壓互感器裝有油位計(jì)和呼吸器，正常運(yùn)行時(shí)電壓互感器的油位應(yīng)正常，呼吸器內(nèi)的吸濕劑顏色應(yīng)正常（否則應(yīng)更換吸濕劑）。（6）35kV及以下的電壓互感器，一次側(cè)都應(yīng)裝熔斷器，以避免互感器出現(xiàn)故障時(shí)使事故擴(kuò)大，對(duì)于66kV及以上的電壓互感器，一次側(cè)一般不裝設(shè)熔斷器（7）中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中，電壓互感器一次中性點(diǎn)應(yīng)接地，為防止諧振過(guò)電壓，宜在一次中性點(diǎn)或二次回路裝設(shè)消諧裝置。（8）在電壓互感器二次側(cè)裝設(shè)熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器，當(dāng)電壓互感器的二次側(cè)及回路發(fā)生故障時(shí)，能快速熔斷或切斷，以保證電壓互感器不遭受損壞及不造成保護(hù)誤動(dòng)，運(yùn)行中不得造成二次側(cè)短路，下列情況下電壓互感器的二次側(cè)可不裝設(shè)熔斷器：①在二次側(cè)開(kāi)口三角形的出線上一般不裝設(shè)熔斷器。因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時(shí)開(kāi)口端無(wú)電壓，無(wú)法監(jiān)視熔斷器的接觸情況。一旦熔斷器接觸不良，則系統(tǒng)接地時(shí)不能發(fā)出接地信號(hào)。但是，供零序過(guò)電壓保護(hù)的開(kāi)口三角形出線例外。②中性線上不裝設(shè)熔斷器。這是因?yàn)橐坏┤劢z熔斷或接觸不良，就會(huì)使斷線閉鎖裝置失靈或使絕緣監(jiān)察電壓表失去指示故障的作用。③接自動(dòng)電壓調(diào)整器的電壓互感器二次側(cè)不裝設(shè)熔斷器，這是為了防止熔斷器接觸不良或熔絲熔斷時(shí)電壓調(diào)整器誤動(dòng)作。④66kV及以上的電壓互感器二次側(cè)一般都裝設(shè)有空氣斷路器而不用熔斷器。

3.電壓互感器操作注意事項(xiàng)（1）電壓互感器停用時(shí)應(yīng)將高、低壓兩側(cè)都斷開(kāi)，操作時(shí)應(yīng)先拉開(kāi)二次熔斷器，后拉開(kāi)一次隔離開(kāi)關(guān)；送電時(shí)，應(yīng)先合上一次隔離開(kāi)關(guān)，后投入二次熔斷器，并測(cè)試接觸良好，防止電壓反送電。（2）電壓互感器停用或檢修時(shí)，其二次側(cè)空氣斷路器應(yīng)分開(kāi)、二次熔斷器應(yīng)取下，防止反送電。（3）一般電壓互感器的二次側(cè)帶有線路的距離保護(hù)、方向保護(hù)，機(jī)組的低電壓閉鎖電流保護(hù)和自動(dòng)裝置，因此電壓互感器的投入或退出運(yùn)行，必須考慮對(duì)儀表、自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)裝置的影響。（4）系統(tǒng)發(fā)生單相接地或產(chǎn)生諧振時(shí)，嚴(yán)禁就地用隔離開(kāi)關(guān)或高壓熔斷器拉、合互感器。嚴(yán)禁就地用隔離開(kāi)關(guān)或高壓熔斷器拉開(kāi)有故障的電壓互感器。（5）為防止鐵磁諧振過(guò)電壓，一般不應(yīng)將電壓互感器與空母線同時(shí)運(yùn)行。220kV電壓