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1、第二讲 互感器二次回路 概念：电压互感器TV和电流互感器TA分别将一次回路的高电压、大电流变换为二次系统所需的低电压、小电流，供电给测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置等。 互感器的作用： 变换作用：将高电压和大电流变为标准的低电压（即额定电压为100V）和小电流（即额定电流为5A或1A），使测量仪表和保护装置标准化、小型化； 电气隔离作用：将二次设备与一次设备相隔离，互感器二次侧均接地，既保证了设备和人身安全，又使接线灵活、安装方便，维修时不必中断一次设备的运行。第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 2.电压互感器的接线方式及适用范围 （5）三相五柱式电压互感器的接线方式第二讲 互
2、感器二次回路一、电压互感器二次回路 3.电压互感器二次侧接地 电压互感器具有电气隔离作用。正常情况下，一次绕组和二次绕组间是绝缘的。但当一次绕组与二次绕组间的绝缘损坏后，一次侧高电压串入二次侧，将危及人身和设备安全，所以，电压互感器的二次侧必须设置接地点，该种接地通常称为安全接地。 电压互感器二次侧的接地方式有V相接地和中性点接地两种。 （1）电压互感器的V相接地，如下图2-6所示。 （2）电压互感器的中性点接地，如下图2-7所示图2-6V相接地的TV二次电路图图2-7中性点接地的TV二次电路图第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 4.电压互感器二次回路的短路及保护 （1）设置短路保护
3、的原因 电压互感器实际上是一个小型的降压变压器，其二次负载（电压线圈等）阻抗很大，处于空载状态，二次电压基本上等于二次电动势。故对于二次回路来讲，电压互感器相当于一个电压取决于一次电压的电压源。当二次回路发生短路故障时，会产生很大的短路电流，将损坏二次绕组，危及二次设备和人身安全。所以，电压互感器二次回路不允许短接，同时必须在二次侧装设短路保护设备。 第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 4.电压互感器二次回路的短路及保护 （2）保护设备 熔断器和自动开关。 35kV及以下电压等级的中性点非直接接地系统，其电压互感器宜采用快速熔断器作为短路保护设备。 110kV及以上电压等级的中性点直
4、接接地系统，其电压互感器多采用自动开关作为短路保护设备。 有些装有新型距离保护装置的运行现场，其电压回路也采用了熔断器作为电压回路的短路保护。 第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 4.电压互感器二次回路的短路及保护 （3）保护设备的配置 电压互感器二次绕组各相引出端和辅助二次绕组(开口三角绕组)的试验芯上应配置保护用的熔断器或自动开关，如图2-6和2-7所示。 电压互感器中性线和辅助二次绕组回路均不装设保护设备。 分支电压回路中的短路保护需根据分支电压回路性质进行配置。 对主回路和分支回路的熔断器和自动开关都应设有监视措施。 第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 5.反馈电压
5、的防范措施 电压互感器停用或检修时，既需要断开电压互感器一次侧隔离开关，同时又要切断电压互感器二次回路。否则，二次侧可能向一次侧反送电，即形成反馈电压，在一次侧引起高电压，造成人身和设备事故。 对V相接地的电压互感器，除接地的V相外，其它各相引出端都由该电压互感器隔离开关QS1辅助常开触点控制，如图2-6所示。 对中性点接地的电压互感器，除接地的中性线外，其它各相引出端都串接了该电压互感器隔离开关QS1的辅助常开触点，如图2-7所示。 第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 6.电压小母线的设置 母线上的电压互感器是同一母线上所有电气元件（发电机、变压器、线路等）的公用设备。为了减少联接
6、电缆，设置了电压小母线，如图2-6、2-7所示。 7.电压互感器二次回路的短线信号装置 装设电压回路断线信号装置，在保护设备断开或二次回路断线时，发出断线信号，便于运行人员及时发现并处理故障。 如下图2-8所示的按零序电压原理构成的电压回路断线信号装置 。 图2-8 按零序电压原理构成的电压回路断线信号装置第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 8.交流电网的绝缘监察 中性点不直接接地系统发生单相接地短路故障时，短路电流很小，三相仍对称，不影响负载的正常工作，故允许系统持续运行一定时间。 但此时保护必须发出预告信号，通知运行人员，及时查找并迅速消除故障，以免发展为相间短路。所以，在中性点
7、不直接接地系统中，电压互感器二次回路必须装设交流电网绝缘监察装置。如图2-6所示。 中性点直接接地系统发生单相接地短路故障时，保护动作切除故障，故该系统的电压互感器二次回路不装设绝缘监察装置，而是通过切换开关SM和电压表PV选测三相线电压，如图2-7所示。第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 9.电压互感器二次电压切换电路 （1）双母线二次电压的切换。 双母线上所连接各电气元件的测量仪表、远动装置、继电保护及自动装置等所需的二次电压由两组母线的电压互感器供给，其二次电压随一次回路进行切换。电压互感器具有二次电压切换回路。其切换有两种方式。 利用隔离开关辅助触点和中间继电器实现，如下图2
8、-9所示。 利用隔离开关辅助触点实现直接切换，如下图2-10所示。 图2-9 利用继电器进行切换的电压回路 图2-10 利用隔离开关辅助触点进行切换的电压回路 第二讲 互感器二次回路一、电压互感器二次回路 9.电压互感器二次电压切换电路 （2）互为备用的电压互感器二次电压的切换。 双母线或单母线分段中每组（段）母线的TV应互为备用，以便其中一组（段）母线上的TV停用时保证其二次电压小母线上的电压不间断。所以TV具有互为备用的二次电压切换回路，其切换操作在母联断路器或分段断路器处于合闸状态时进行。 自动控制：由母联（或分段）断路器和隔离开关的辅助触点实现，在切换后发出预告信号。 手动控制：利用控
9、制开关和中间继电器实现，如下图2-11所示。 图2-11 电压互感器互为备用的切换电路 第二讲 互感器二次回路二、电流互感器二次回路 1.对电流互感器二次回路的要求 （1）电流互感器的接线方式，应能满足测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置检测回路的具体要求。 （2）电流互感器二次回路应有一个可靠的接地点，但不允许有多个接地点。 （3）应有防止二次回路开路的措施。 （4）电流互感器的二次负载不应大于运行负载。 （5）保证电流互感器极性的正确连接。 第二讲 互感器二次回路二、电流互感器二次回路 2.电流互感器的常用接线方式 （1）一个电流互感器的单相式接线，如图2-12a 所示。 （2）两个电流
10、互感器不完全星形接线，如图2-12b所示。 （3）三个电流互感器完全星形接线，如图2-12c所示。 （4）三个电流互感器的三角形接线，如图2-12d所示 。 （5）两个电流互感器的差式接线，如图2-12e所示 。 （6）两个电流互感器的和式接线，如图2-12f 所示。 图2-12a 一个电流互感器 图2-12b 两个电流互感器 的单相式接线 不完全星形接线 图2-12c 三个电流互感器 图2-12d 三个电流互感器 完全星形接线 的三角形接线 图2-12e 两个电流互感器 图2-12f 两个电流互感器 的差式接线 的和式接线第二讲 互感器二次回路二、电流互感器二次回路 3.电流互感器二次回路的
11、接地保护 若电流互感器一、二次绕组间的绝缘损坏，则一次侧的高电压会侵入二次回路，危及人身和二次设备安全。因此，在电流互感器二次侧必须有一个可靠的接地点。 4.电流互感器二次回路开路的防范措施 电流互感器是一种变流器，相当于一个电流源。 正常运行时，电流互感器的二次负载阻抗很小，电流互感器接近短路状态，一、二次绕组建立的磁动势处于平衡状态（一次电流所产生的磁动势大部分被二次电流所产生的磁动势所抵消），铁芯中的总磁通量比较小，故二次绕组端电压很小。 第二讲 互感器二次回路二、电流互感器二次回路 4.电流互感器二次回路开路的防范措施 一旦二次回路开路，二次电流等于零，二次电流的去磁作用立即消失，一次
12、电流完全变成了励磁电流，此电流使磁路中的磁通量突然增大，在二次绕组中感应出很高的电动势，使二次绕组两端出现数百伏至数千伏的高电压，危及人身和设备安全。所以，电流互感器在运行中不允许二次回路开路。 几种常用防范措施： （1）电流互感器二次回路不允许装设熔断器等短路保护设备。第二讲 互感器二次回路二、电流互感器二次回路 4.电流互感器二次回路开路的防范措施 （2）电流互感器二次回路一般不进行切换。当必须切换时，应有可靠的防止开路措施。 （3）继电保护与测量仪表一般不合用电流互感器。当必须合用时，测量仪表要经过中间变流器接入。 （4）对已安装好而不使用的电流互感器必须将其二次绕组的端子短接并接地。
13、（5）电流互感器二次回路的端子应采用试验端子。 （6）应保证电流互感器二次回路的连接导线有足够的机械强度。 第二讲 互感器二次回路二、电流互感器二次回路 5.仪用TA和保护用TA的二次回路 （1）仪用电流互感器：正常运行时要求有较高测量精度；一次系统短路时能迅速饱和，保护二次系统设备。 （2）继电保护用电流互感器：正常运行时对测量精度要求不高(相当于310级)；一次系统短路时不能饱和，以正确反应短路电流大小，其误差不超过10%。 （3）二次系统设备的串联顺序应考虑使电流回路的电缆最短。第二讲 互感器二次回路二、电流互感器二次回路 5.仪用TA和保护用TA的二次回路 （4）测量仪表和继电保护必须共用一组TA时： 接在同一组电流互感器的不同二次绕组。 保护装置接在仪用TA二次绕组时：二次负载不超过允许值；最大短路电流出现时TA铁芯不会饱和。 测量仪表接在保护用TA二次绕组时：测量对测量仪表的测量精度；对测量仪表实施保护。 测量仪表和继电保护共用TA同一个二次绕组时遵循约定的配置原则。 第二讲 互感器二次回路二、电流互感器二次回路 6.电流互感器的二次负载 222222ZIIUS S2-电流互感器二次负载功率，VA U2-电流互感器二次工作电压，V I2-电流互感器二次工作电流，A Z2-电流互感器二次负载， 二次负载（ Z2 ）应保证使TA的准确等级，进而测量精度。否则采取措施。