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1、绪绪 论论发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路(一一)电压互感器的极性电压互感器的极性1U2U发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路(二二)电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式 032131)(1UnUUUnUUUUTVLLLTVWVUmn(1)35kV及以下中性点不直接接地系统及以下中性点不直接接地系统VUnUnUTVLTVmn1003/100331310) 1 (2(2)110kV及以上中性点直接接地系统及以上中性点直接接地系统VUnUUnUUnUnUUUnULTVLLTVLLTVTVLLLTVmn1001)(1)(
2、131)(1232)1(3)1(20)1(3)1(2)1(1辅助二次绕组作用辅助二次绕组作用 构成零序电压滤过器，开口三角端子输出电压构成零序电压滤过器，开口三角端子输出电压L1UL3UL2U)1(L3U)1 (L2U0)1(L1U03UL1UL3U0)1(L1U03UL2U)1(L3U)1(L2U发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路1-2 电压互感器二次回路电压互感器二次回路一、对电压互感器二次回路的要求一、对电压互感器二次回路的要求二、电压互感器二次回路的短路保护二、电压互感器二次回路的短路保护1装设熔断器装设熔断器2装设自动开关装设自动开关注意注意在中性线和辅助二次绕组回路中
3、，均不装设熔断器或自在中性线和辅助二次绕组回路中，均不装设熔断器或自动开关。动开关。正常运行时，中性线和辅助二次绕组回路中，没有电压正常运行时，中性线和辅助二次绕组回路中，没有电压或只有很小的不平衡电压；同时此回路也难以实现对熔断或只有很小的不平衡电压；同时此回路也难以实现对熔断器和自动开关的监视。器和自动开关的监视。由由TV二次回路引到继电保护屏去的分支回路上二次回路引到继电保护屏去的分支回路上,为保证继为保证继电保护工作的可靠性，不装设熔断器；引到测量仪表回路电保护工作的可靠性，不装设熔断器；引到测量仪表回路去的分支回路上，应装设熔断路。去的分支回路上，应装设熔断路。发电厂及变电站的二次回
4、路发电厂及变电站的二次回路三、电压互感器二次回路断线信号装置三、电压互感器二次回路断线信号装置 利用零序电压原理构成的断线信号装置利用零序电压原理构成的断线信号装置 1、正常运行、正常运行 2、一相或二相断线、一相或二相断线 3、三相断线、三相断线 4、一次系统接地故障、一次系统接地故障 在在N与与N之间出现零序电压之间出现零序电压,同时在辅助同时在辅助二次回路中也出现零序电压二次回路中也出现零序电压,此时断线信号此时断线信号继电器继电器K的两组线圈的两组线圈L1和和L2所产生的零序所产生的零序磁势大小相等磁势大小相等,方向相反方向相反,合成磁通等于零合成磁通等于零,K不动作。不动作。发电厂及
5、变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路四、电压互感器二次回路安全接地四、电压互感器二次回路安全接地1、V相接地的电压互感器二次电路相接地的电压互感器二次电路 V相接地点设在相接地点设在FU2后优点：后优点：V相接地点设在相接地点设在FU2后缺点：后缺点：防止防止TV二次侧反馈电压措施：二次侧反馈电压措施：除接地的除接地的V相以外相以外,其它各相引出端其它各相引出端都由都由TV隔离开关隔离开关QS1辅助常开触点辅助常开触点控制。这样当电压互感器停电检修时控制。这样当电压互感器停电检修时,在断开其隔离开关在断开其隔离开关QS1的同时的同时,二次二次回路也自动断开。回路也自动断开。发电厂及变电站的
6、二次回路发电厂及变电站的二次回路四、电压互感器二次回路安全接地四、电压互感器二次回路安全接地1、V相接地的电压互感器二次电路相接地的电压互感器二次电路 TV二次小母线设置二次小母线设置 绝缘监察继电器绝缘监察继电器KE作用作用当一次系统发生单相接地时当一次系统发生单相接地时,在在mn端子上出现端子上出现3U0,当此电压大于当此电压大于KE的启动电压的启动电压(一般为一般为15V)时时KE动作，其常开触点闭合，点动作，其常开触点闭合，点亮光字牌亮光字牌H1，显示，显示“第第I组母线组母线接地接地”,并发出预告音响信号。并发出预告音响信号。 继电器继电器KS动作，将动作，将KE动作动作记录下来，通
7、过记录下来，通过M703、 M716点点亮亮“掉牌未复归掉牌未复归”光字信号，提光字信号，提醒运行人员醒运行人员KE动作及动作及KS的掉牌的掉牌还没有复归。还没有复归。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 2、中性点接地的电压互感器二次电路、中性点接地的电压互感器二次电路 为给零序功率方向保护提供为给零序功率方向保护提供3U0电压，在辅助二次绕组输出端设电压，在辅助二次绕组输出端设有零序电压小母线有零序电压小母线L-630；为便于利用负载电流检查零序为便于利用负载电流检查零序功率方向元件的接线是否正确，功率方向元件的接线是否正确，由辅助二次绕组由辅助二次绕组 TV .W相的正极相的
8、正极性端引出试验小母线性端引出试验小母线L3-630(试试)其抽取的试验电压为其抽取的试验电压为+UW N。一次系统中性点直接接地，不一次系统中性点直接接地，不需装设绝缘监察装置，通过转换需装设绝缘监察装置，通过转换开关开关SM,选测选测UUV、UVW、UWU线线电压。电压。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路五、电压互感器二次电压切换电路五、电压互感器二次电压切换电路 1、双母线上电气元件二次电压的切换、双母线上电气元件二次电压的切换 利用隔离开关的辅助触点和中间继电器触点自动切换利用隔离开关的辅助触点和中间继电器触点自动切换发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路切换操
9、作是利用手动开关切换操作是利用手动开关S和中间继电器和中间继电器K实现的。实现的。 2、互为备用的电压互感器二次电压切换、互为备用的电压互感器二次电压切换操作：操作：I组母线上组母线上TV1需要需要停用时，停用前双母线需并停用时，停用前双母线需并联运行联运行(即合上母联断路器即合上母联断路器)，使使M880与电源负极接通。与电源负极接通。然后再接通手动开关然后再接通手动开关S，启，启动中间继电器动中间继电器K；K动作后，其常开触点闭合，点亮光字牌动作后，其常开触点闭合，点亮光字牌H1，显示，显示“电电压互感器切换压互感器切换”字样，最后断开字样，最后断开I组母线电压互感器组母线电压互感器TV1
10、的隔离开关，使的隔离开关，使TV1的电压小母线由的电压小母线由TV2供电。供电。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路1-3 电流互感器电流互感器一、电流互感器的结构一、电流互感器的结构1、单匝单铁芯电流互感器、单匝单铁芯电流互感器 2、多匝单铁芯电流互感器、多匝单铁芯电流互感器3、多匝双铁芯电流互感器、多匝双铁芯电流互感器4、零序电流互感器、零序电流互感器032131)(1InIIInITALLLTAK发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路二、电流互感器的特点二、电流互感器的特点1、电流互感器二次绕组的额定电流、电流互感器二次绕组的额定电流一次绕组流过一次绕组流过I1N时
11、，时，I2N为为5、1A或或0.5A。2、电流互感器正常运行时接近短路状态、电流互感器正常运行时接近短路状态串接在二次绕组上的负载，电流线圈导线较粗，负载阻串接在二次绕组上的负载，电流线圈导线较粗，负载阻抗较小，则二次绕组的端电压较低，相当于短路状态。抗较小，则二次绕组的端电压较低，相当于短路状态。3、电流互感器二次侧不允许开路、电流互感器二次侧不允许开路TA正常运行时，二次电流有去磁作用，使合成磁动势很正常运行时，二次电流有去磁作用，使合成磁动势很小。当二次侧开路时，二次电流的去磁作用立即消失，使小。当二次侧开路时，二次电流的去磁作用立即消失，使合成磁动势突然增大。这时，在二次侧感应出数百伏
12、至数合成磁动势突然增大。这时，在二次侧感应出数百伏至数千伏的高电压，危及二次设备及人身安全。千伏的高电压，危及二次设备及人身安全。4、电流互感器的变比、电流互感器的变比TA的变比等于一、二次额定相电流之比，的变比等于一、二次额定相电流之比，并与一、二次绕组匝数成反比。并与一、二次绕组匝数成反比。NNTAIIn2112发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 三、电流互感器极性及接线方式三、电流互感器极性及接线方式 (一一)电流互感器的极性电流互感器的极性 (二二)电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式 1、三相星形接线方式、三相星形接线方式 2、两相、两相V形接线方式形接线方式3、三
13、相三角形接线方式、三相三角形接线方式 4、三相零序接线方式、三相零序接线方式发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路3KI2KI1KIWIVIUI 特点：特点： 流过每相负载的电流流过每相负载的电流等于相电流的等于相电流的 倍，接倍，接线系数等于线系数等于 能反映各种类型短路能反映各种类型短路故障，但一次系统发生故障，但一次系统发生不对称短路故障时，各不对称短路故障时，各相负载中的电流变化较相负载中的电流变化较大。主要用于继电保护大。主要用于继电保护及自动装置中，很少用及自动装置中，很少用于测量仪表回路。于测量仪表回路。33发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路四、电流互感器
14、的误差、准确级及四、电流互感器的误差、准确级及10%误差曲线误差曲线1、误差、误差 3、10误差曲线误差曲线10%误差曲线是在保证电流互感器电流误差不超误差曲线是在保证电流互感器电流误差不超过过-10%条件下，一次电流倍数与电流互感器二次允条件下，一次电流倍数与电流互感器二次允许负载阻抗的关系曲线。许负载阻抗的关系曲线。TA的准确级是指在规定的二次负载范围内，一次的准确级是指在规定的二次负载范围内，一次电流为额定值时，电流的最大误差，用电流为额定值时，电流的最大误差，用 “”表示。表示。2、准确级或准确度等级、准确级或准确度等级 发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 1-4 电流互
15、感器二次回路电流互感器二次回路 一、对电流互感器二次回路的要求一、对电流互感器二次回路的要求 (1)TA接线方式应满足测量仪表、远动装置、继电保护接线方式应满足测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置检测回路具体要求。和自动装置检测回路具体要求。 (2)应有一个可靠的接地点，但不允许有多个接地点，否应有一个可靠的接地点，但不允许有多个接地点，否则会使继电保护拒绝动作或仪表测量不准确。则会使继电保护拒绝动作或仪表测量不准确。 (3)当当TA二次回路需要切换时，应采取防止二次回路开二次回路需要切换时，应采取防止二次回路开路的措施。路的措施。 (4)为保证为保证TA能在要求的准确级下运行，其二次负载阻
16、能在要求的准确级下运行，其二次负载阻抗不应大于允许值。抗不应大于允许值。 (5)保证极性连接正确。保证极性连接正确。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路二、电流互感器的二次负载二、电流互感器的二次负载222222ZIUISRZKZKZ2222112(一一)计算法计算法1、一次系统发生三相短路、一次系统发生三相短路)(2221ZZIUUU2221)3(2ZZIUZUU则有则有K1=1,K2=1发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 2、一次系统发生、一次系统发生L1、L2两相短路两相短路21LLII03LIVUII0WI0WVUNIIII)(2)(2222122212221
17、ZZIZZZZIUUUU2221)2(2ZZIUZUU则有则有K1=1,K2=1此时，此时，L1、L2两两TA的二的二次绕组视为相互串联次绕组视为相互串联 在忽略负载电流情况下在忽略负载电流情况下发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 3、110kV及以上中性点直接接地系统发生及以上中性点直接接地系统发生L1相单相接地相单相接地WVIIUNII)2()()(210 .22220 .22212221ZZZIZZIZZIUUNUU2221) 1 (22ZZIUZUU0 .2222ZZ)2(2122ZZIUUU则有则有K1=2,K2=1 在忽略负载电流情况下在忽略负载电流情况下发电厂及变电
18、站的二次回路发电厂及变电站的二次回路序序号号接线接线方式方式运行方式运行方式换算系数换算系数二次负载阻抗二次负载阻抗Z2接线接线系数系数K1 K21三相三相星形星形正常及三相短路正常及三相短路两相短路两相短路11Z2=Z21+Z22+R1单相短路单相短路21Z2=2Z21+Z22+R12两相两相星形星形正常及正常及三相短路三相短路Z22.0=01Z2= Z21+Z22+R1Z22.00Z2= Z21+ Z22+R1L1、L3两相短路两相短路11Z2=Z21+Z22+R1L1、L2或或L2、L3短路短路Z22.0=021Z2=2Z21+Z22+R1Z22.0022Z2=2Z21+2Z22+R13
19、两相两相差接差接正常及三相短路正常及三相短路Z2= Z21+ Z22+RL1、L3两相短路两相短路42Z2=4Z21+2Z22+R2L1、L2或或L2、L3短路短路21Z2=2Z21+Z22+R14三相三相三角形三角形正常及三相短路正常及三相短路33Z2=3Z21+3Z22+R两相短路两相短路33Z2=3Z21+3Z22+R1单相或两相接地短路单相或两相接地短路22Z2=2Z21+2Z22+R133233333233333发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路序序号号接线接线方式方式运行方式运行方式换算系数换算系数二次负载阻抗二次负载阻抗Z2接线接线系数系数K1 K25单相单台单相单
20、台互感器互感器正常及短路正常及短路21Z2=2Z21+Z22+R16单相两互单相两互感器串联感器串联正常及短路正常及短路11/2 Z2=1Z21+1/2Z22+R1/27单相两互单相两互感器并联感器并联正常及短路正常及短路42Z2=4Z21+2Z22+R2发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 (二二)实测法实测法PWNVNUNUUUU 三相星形接线方式三相星形接线方式0 .2222212ZZZIUZPPP 由表可知：三相星形接线方式下，在一次回路发生单相由表可知：三相星形接线方式下，在一次回路发生单相短路时，二次负载阻抗最大，即短路时，二次负载阻抗最大，即0 .222221)1(2
21、2ZZZZ发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 (三三)校验计算校验计算 (1)测量仪表用的电流互感器二次负载阻抗测量仪表用的电流互感器二次负载阻抗 Z2en计算方法：计算方法： 先确定短路时一次电流倍数先确定短路时一次电流倍数m，即，即m=KI1/I1N 在所选用的在所选用的TA的的10误差曲线上找出与误差曲线上找出与m相对应的二相对应的二次允许负载阻抗次允许负载阻抗Z2en值。值。 (2)继电保护用的电流互感器的二次负载阻抗继电保护用的电流互感器的二次负载阻抗 继电保护用的继电保护用的TA负载阻抗负载阻抗Z2计算计算RZKZKZ2422112RIPZ2224/ Z24继电器阻抗
22、；继电器阻抗； P继电器在最低整定值时消耗的总功率；继电器在最低整定值时消耗的总功率； I2继电器在最低整定值时的动作电流；继电器在最低整定值时的动作电流； K1、K2阻抗换算系数阻抗换算系数,取表中在故障状态下最大值。取表中在故障状态下最大值。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 当当Z2不满足要求时，应采取哪些措施？不满足要求时，应采取哪些措施？ (1)增加连接导线的截面积。增加连接导线的截面积。 (2)将同一将同一TA的两个二次绕组串联起来使用。的两个二次绕组串联起来使用。 (3)将将TA的两相的两相V形接线改为三相星形接线；差形接线改为三相星形接线；差电流接线改为两相电流接
23、线改为两相V形接线。形接线。 (4)选用二次允许负载阻抗较大的电流互感器。选用二次允许负载阻抗较大的电流互感器。 (5)采用二次额定电流小的电流互感器或消耗功采用二次额定电流小的电流互感器或消耗功率小的继电器等。率小的继电器等。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路级别级别二次负载名称二次负载名称二次负载阻抗二次负载阻抗UW返回线返回线TA(0.5级级)电流表电流表PA(1T1-A)0.12有功功率表有功功率表PPA(1D1-W)0.058 0.058无功功率表无功功率表PPR(1D1-VAR)0.058 0.058有功电能表有功电能表PJ(DS1)0.020.02TA(3级级)电流
24、继电器电流继电器K(DL-11)0.040.04发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路 解解:取接触电阻取接触电阻R=0.1。二次回路电缆阻抗为。二次回路电缆阻抗为 (1)测量仪表回路测量仪表回路 正常运行状态，正常运行状态， U相二次负载阻抗为相二次负载阻抗为 可见可见Z2 Z2N，校验结果满足要求。，校验结果满足要求。00 .22Z)(351. 05 . 2505712121SLRZ321 KK29435. 01 . 0136. 03351. 033323212RZZZ (2)继电保护回路继电保护回路 当一次回路发生两相短路时，二次负载阻抗最大。当一次回路发生两相短路时，二次负载阻抗最大。 U相二次负载阻抗为相二次负载阻抗为 可见可见Z2 Z2en，校验结果满足要求。，校验结果满足要求。00 .22Z1, 221KK5 . 1842. 01 . 004. 01351. 02224212RZZZ35 结束语结束语