第7章中压电气设备选择.ppt

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1、第七章 中压电气设备选择 2021/9/151设计一个供配电系统时，在网络结构及设备配置已经确定的条件下，选择设备的恰当型式与参数，谓之设备选择。所选设备应具备完成其任务所需功能，应能承受正常的负荷与故障能量冲击。本章所涉及的电器，主要有开关电器、保护电器、测量电器等，还包括由它们组合起来的组合电器，但不包括变压器和线缆。电器与线缆、变压器选择的不同在于设备加入后对系统本身的影响。电器加入系统后主要改变系统功能，但基本不改变系统性能，而变压器和线缆加入系统后，会明显改变系统性能。2021/9/152第1节 短路电流效应7.1.1短路电流热效应 短路电流在故障元件上产生的温升，叫做短路电流的热效

2、应。温度是元件产生热损坏的最主要因素。1、导体温升过程及短路热稳定热力学判断 讨论：导体未通电通电正常工作短路发生短路电流被切断，这几种情况下导体的发热与温升情况。温度=温升初始温度。辩异：发热与温升。发热是温升的动力，但温升还受散热的影响。2021/9/153 1）未通电时。2）正常工作时。3）短路发生后，导体温度急剧上升，至短路被切除时，导体温度达到最高值k，即：式中：k为短路最高温度，kmax 为导体瞬时允许最高短路温度（简称短路允许温度）。2021/9/154辩异：Nmax与kmax。都是“最高允许温度”，前者是“长期工作”，后者是“瞬时短路”，有何区别？Nmax取决于设计寿命。对绝缘

3、导体，取决于绝缘的长期温度承受能力；对裸导体，取决于接头氧化和（或）机械参数（如弧垂等）。kmax取决于是否发生瞬时不可逆损坏。对绝缘导体，取决于绝缘的极限温度承受能力；对裸导体，取决于接头极限温度承受能力和（或）是否因高温产生机械破坏。常见导体的Nmax和kmax见表。2021/9/155导体式电缆的长期允许导体式电缆的长期允许最高最高温度和温度和短路短路最高允许温度最高允许温度导体种类和材料导体种类和材料短路时导体短路时导体允许最高温允许最高温度度/导体长期允导体长期允许工作温度许工作温度/热稳定系数热稳定系数C C值值/A/Ammmm-2-2铝母线及导线、硬铝及铝锰合金铝母线及导线、硬铝

4、及铝锰合金硬铜母线及导线硬铜母线及导线200200300300707070708787171171钢母线钢母线(不与电器直接连接不与电器直接连接)钢母线钢母线(与电器直接连接与电器直接连接)410410310310707070707070636310kV10kV铝芯油浸纸绝缘电缆铝芯油浸纸绝缘电缆10kV10kV铜芯油浸纸绝缘电缆铜芯油浸纸绝缘电缆2002002202206060606095951651656kV6kV铝芯油浸纸绝缘电缆及铝芯油浸纸绝缘电缆及10kV10kV铝芯不铝芯不滴流电缆滴流电缆200200656590906kV6kV铜芯油浸纸绝缘电缆及铜芯油浸纸绝缘电缆及10kV10k

5、V铝芯不铝芯不滴流电缆滴流电缆2202206565150150铝芯交联聚乙烯绝缘电缆铝芯交联聚乙烯绝缘电缆铜芯交联聚乙烯绝缘电缆铜芯交联聚乙烯绝缘电缆2002002502509090909094941431432021/9/156工作正常短路热稳定请你判断请你判断请你判断t0：短路开始时刻tk：短路电流持续 时间2021/9/157 2、导体短路最高温度k计算 这是导体受到的短路能量的极限热冲击，是一个热力学参数，按热力学方法计算。计算的一些假定和依据如下：#绝热过程假设，短路电流发热全部用于导体温升，这是一个偏于保守的假设。#导体电阻、比热均是温度的函数。以0电阻率0和比热C0为起点计算，计

6、算公式为：#导体为长度l的棒形，底面积s，密度m，质量m为2021/9/158 1）计算从热平衡方程开始。上式左边是电流发热量，右边是导体温升吸收的热量。将各参量表达式代入，有：对上式两边积分，有：注意：未知量是k。上式右边是电气参量和导体几何参数，左面是材料参数，为变上限积分。2021/9/159令积分的原函数为A（），有：则：也即：N是已知的（若不知，可取为Nmax），理论上，短路电流积分是可求出的，因此可求出A（k），继而求出k。但问题在于短路电流积分实际上很难求出。2021/9/1510 2）求短路电流热脉冲 不管怎样，热平衡方程已经将求温度k的问题转化成了求短路电流积分的问题，即将热

7、力学参数计算转化成了电气参量计算。定义这个积分为热脉冲Q，即：短路热脉冲的物理意义为：短路电流在短路持续时间内在1恒定电阻上产生的热量。求短路热脉冲的工程方法有假想时间法、假想电流法、数值积分法等，根据工程现状，下面介绍假想时间法。2021/9/1511 （1）假想时间。假设短路全电流有效值Ik(t)一直等于稳态短路电流，要产生与实际短路热脉冲相等的热脉冲所需要的时间，叫做假想时间，记作tim。即SFDEO=I2tim=Q22SFDEO=I2tim=Q2021/9/1512 （2）远端短路假想时间计算 远端短路电流由恒定的周期分量和衰减的非周期分量组成（近端短路还要加上一个衰减的周期分量），根

8、据谐波理论，短路电流有效值为各次谐波的方均根，即 分别称timnp、timp 为短路电流非周期分量和周期分量的假想时间,则 2021/9/1513 a）timp 计算。由于远端短路I=Ip（t），故 b）timnp 计算。当tk1s时，导体发热主要由周期分量决定，可不计入非周期分量的影响，此时 timnp=0 当tk 去游离电弧产生 游离=去游离电弧维持 游离 去游离电弧熄灭 去游离：弧柱中带电粒子不断减少的过程，主要有复合和扩散两种途径。介质的燃弧与熄弧电压。前者总是大于后者。熄弧后介质的绝缘强度有一个恢复过程，其恢复速度应大于外加电压的上升速度，否则电弧会重燃。近极效应：弧电流过零后的0.

9、11s内，近阴极介质绝缘强度急剧上升到150250V。2021/9/1529 3、电器的灭弧方法 吹弧方式（吹弧方式（1-电弧；电弧；2-触头）触头）a)横吹横吹 b)纵吹纵吹 电动力吹弧电动力吹弧磁力吹弧磁力吹弧 1-磁吹线圈；磁吹线圈；2-灭弧触头；灭弧触头；3-电弧电弧1）吹弧灭弧 拉长、冷却电弧，增强去游离。2021/9/15302）短弧及多断口灭弧 主要利用近极效应，每段短弧都有150250V恢复强度。绝缘灭弧栅对电弧的作用绝缘灭弧栅对电弧的作用（1-绝缘灭弧片；绝缘灭弧片；2-电弧电弧；3-触头）触头）金属金属灭弧栅对电弧的作用灭弧栅对电弧的作用（1-钢栅片钢栅片；2-电弧；电弧；

10、3-触头）触头）3）狭缝灭弧 拉长、冷却电弧；电弧分解栅片产生气体吹弧。2021/9/15317.3.2 断路器简介 1、功能：开关电器。能开合负荷电流，开断短路电流。2、分类 1）按开关的对象分：发电机用、输电用、配电用、控制用等。本节讨论335kV的配电断路器。2）按灭弧介质分：油、真空、气体、磁吹断路器等。3、结构：触头、灭弧室、机械机构、外壳、支柱等。机械机构中断路弹簧在断路器闭合时为储能状态，可在脱扣器失扣时分断触头。2021/9/1532 1-铝帽 2-油气分离器 3-上接线端子 4-油标 5-插座式静触头 6-灭弧室 7-动触头（导电杆）8-中间滚动触头 9-下接线端子 10-转

11、轴 11-拐臂（曲柄）12-基座 13-下支柱瓷瓶 14-上支柱瓷瓶 15-断路弹簧 16-绝缘筒 17-逆止阀 18-绝缘油2021/9/1533 4、断路器操动机构 控制断路器主触头状态、且在断路器本体以外的完整独立的动力与机械机构，称为断路器的操动机构。操动机构功能：合闸、维持合闸状态、分闸。操动机构分闸一般是对维持断路器闭合状态的锁扣机构解扣，触头分开是靠断路器本身的分闸弹簧实现的，分闸弹簧还维持断路器分闸状态。按操动动力的分类：手力、弹簧、电磁、压缩空气、液压等各类操动机构。多数操动机构是独立的产品，与某些断路器配套，也有少数与断路器结为一体。2021/9/1534某型断路器及其操动

12、机构2021/9/15357.3.3 断路器参数及选择 1、常规参数选择 额定电压、电流，短路动、热稳定参数等。2、短路开、合电流及选择 1）短路开断电流。开断短路电流，是断路器的特别任务。其开断电流的大小主要取决于灭弧能力。额定开断电流Icr与最大开断电流Icmax：前者指开断后能继续工作，后者指虽能开断，但开断后断路器已受实质性损坏。一般以前者校验，要求：Icr Ikmax2021/9/1536 2）短路关合电流。预伏故障概念。短路关合电流指断路器能关合的最大短路电流瞬时值isp。要求：isp ish 超过关合能力的后果：有预伏故障时，触头关合前瞬间起弧，电弧电动排斥力使触头合不到底，电弧

13、持续存在，产生烧毁触头或爆炸等严重后果。因此，短路关合电流是一个与受力相关的参数。通常短路关合电流与断路器动稳定电流相等。2021/9/1537 3）短路开/合电流与断路器操作顺序的关系 运行中，断路器可能出现短时多次开合的情况，如重合闸等，这种情况下断路器的开断能力比单次开断时要降低。因此，产品标准规定了一些标准的试验操作顺序，开断能力与操作顺序相对应。OtCO，OtCOt CO O分闸；C合闸；CO合闸后无延时分闸；t、t 分、合闸间间隔时间。如 Oo.3sCO180sCO 3、开合特定空载、负载电流 主要是开、合时会碰到过电压和（或）涌流问题。这些情况下开、合电流比额定电流小很多。202

14、1/9/1538 4、参数示例 以ZN28-10I-1250真空断路器为例。额定电压：10kV；额定电流：1250A；最高工作电压：12kV。动稳定电流：50kA（峰值）；4s热稳定电流：20kA（有效值）。额定短路开断电流：20kA（有效值）；额定短路关合电流：50kA（峰值）；额定操作顺序：Oo.3sCO180sCO 额定开合电容器组电流：630A；额定异相接地故障开断电流：17.3A。合闸时间：0.1s；分闸时间：0.06s。2021/9/1539小结 1、将断路器作为开关电器的典型进行介绍，其他开关电器类似。2、应非常重视开关电器的电弧现象。3、第一步是读懂参数，第二步是会选择参数。4

15、、注意开合特定负载与开合一般负载的差别，并应进一步探讨这种差别背后的本质原因。2021/9/1540第4节 熔断器及其选择7.4.1 结构与工作原理 1、结构 由熔体、熔管和熔断器座等组成。石英沙石英沙熔断撞针熔断撞针金属熔体缠绕在内瓷管上金属熔体缠绕在内瓷管上瓷熔管剖面瓷熔管剖面2021/9/1541 2、工作原理 根据熔体受热所产生的物态变化，可分为四个阶段。1）固态温升。电流在熔体电阻上的损耗使熔体温度上升到金属熔化温度。2）定温熔化。从熔体开始熔化到全部熔化。3）液态温升。熔融金属液体温度上升至汽化。4）燃弧熄弧。熔体汽化出现断点，产生电弧，并最终熄弧。2021/9/1542 熔断与熔

16、化：熔体一旦“熔化”，便不可逆回，但须“熔断”，保护才实现。熔化并不一定带来熔断。使熔体熔化的最小电流称为熔化电流，使熔体熔断的电流称为熔断电流。弧前时间与燃弧时间：通电至起弧称为弧前时间，即t1t3；起弧至熄弧称为燃狐时间，即t3t4。7.4.2 保护特性 1、弧前时间-电流特性。系反时限特性，有分散性，又称安秒特性。解释分散性。2021/9/1543 2、I 2t特性 对极短时间熔断的情况，安秒特性失效。因可视为绝热过程，熔体是否熔断完全取决于发热大小，即I 2t。该特性以数据形式给出。某型熔断器的某型熔断器的I 2t 特性特性额定电压额定电压/kV额定电流额定电流/A弧前弧前I 2t 最

17、小最小值值/A2s熔断熔断I 2t 最大最大值值/A2s12102.21024.710312163.41026.110312207.71021.110412251.31031.5104 因极短时间熔断，熔化与起弧几乎同时出现，因此熔化I 2t与弧前I 2t系同一特性。为什么取最大为什么取最小2021/9/15447.4.3 熔断器类型简介 （1）按最大开断能力分：非限流型（开断能力低）与限流型（开断能力高）。（2）按用途分：T型保护变压器；M型保护电动机；P型保护电压互感器；C型保护电容器；G型不指定保护对象。（3）按保护范围分（指限流型熔断器）：分为后备、通用和全范围三类。三类熔断器的额定开

18、断电流并无差异，但额定最小开断电流有较大不同。2021/9/1545 全范围型额定最小开断电流为熔化电流，通用型略大于熔化电流，均可考虑用于过负荷保护；后备型额定最小开断电流较高，只能用于短路保护。熔断器熔化电流也比熔体额定电流大，因此对于轻度过负荷，熔断器是不能有效保护的。2021/9/15467.4.4 主要参数及选择 不需要校验短路动、热稳定，按保护要求和开断能力选择。1、熔体额定电流选择（多方案）按躲过正常工作电流选择（不误动）。IrFU熔断器熔体额定电流；IN被保护元件工作电流。对于变压器，取最大工作电流；对电容器（组），取额定电流；K系数。变压器无电动机自起动时，取1.11.3，有

19、电动机自起动时取1.52.0；电容器考虑到自身容量偏差和运行电压偏差，以及合闸涌流冲击，单台时取1.52.0，成组时取1.431.55。2021/9/1547 2、保护选择性配合校验 要求：下级被保护元件故障，下级熔断器熔断时，上级熔断器尚未开始熔化。对熔断时间大于0.1s的熔断器，原理上可通过安秒特性曲线上上级最小熔化特性与下级最大熔断特性是否重合或交叉来判断，但工程实际中更多的是使用一个叫“配合比”的参数来判断。若上、下级熔体额定电流之比大于配合比，可认为满足选择性要求。配合比由制造厂家给出。对0.01s内熔断的情况，以I 2t特性校验。对0.010.1s间熔断，视具体产品而定。2021/

20、9/1548 3、开断能力校验 限流型熔断器特殊特性：不仅电流过大不能开断，电流过小也可能不能开断。因此，在开断能力校验时，不仅要校验最大开断能力，对后备式还要校验最小开断能力。后备式熔断器额定最小开断电流一般为熔体额定电流的46倍，不能用于过负荷保护。开断电流上限称为额定开断电流，记作Icr；开断电流下限称为额定最小开断电流，记作Icrmin 。2021/9/1549第5节 负荷开关熔断器组合及选择这是一个开关电器与保护电器的组合。以此为例介绍组合电器选择的一些特殊问题，以达举一反三、触类旁通之效。这种组合在中压系统中应用广泛，有较好的技术经济性，但常因设计选择技术论证不够充分，而导致运行中

21、出现问题。通过本节学习，可探知论证不充分的缘由，领会系统设计的重要性。2021/9/15507.5.1 组合简介 负荷开关可开合正常负荷电流，并可在保护元件的配合下开断一定程度的过负荷电流。熔断器用于开断短路故障电流。为防止熔断器单相熔断后造成系统缺相运行，熔断器与负荷开关间设置了机械联动装置，只要任何一相熔断器熔断，立刻联动断开负荷开关。负荷开关的参数选择与断路器类同，但不需要校验短路开断能力。该组合电器应校验的特殊参数为转移电流与交接电流。2021/9/1551高压真空负荷开关熔断器组合电器高压真空负荷开关熔断器组合电器 限流限流 熔断器熔断器7.5.2 转移电流概念与应用 1、电流转移现

22、象 三相短路时，总有一相熔断器会先于其他两相熔断（称为首开相），熔断后负荷开关与另两相熔断器的行为为：负荷开关会在机械联动装置作用下开断。另两相熔断器在剩余的两相短路电流作用下继续向熔断状态发展，至另一相熔断器熔断（称为次开相），短路即被切断。首开相熔断后，若次开相的熔断时间大于机械联动装置开断负荷开关的时间，则剩余的两相短路电流由负荷开关开断，此即电流转移现象。2021/9/1553 2、转移电流Itrs 电流转移现象指本应由熔断器开断的短路电流，被转移到由负荷开关开断。这种现象是否发生，取决于次开相的熔断时间与机械联动装置的联动时间之间的相对快慢。熔断时间联动时间，电流转移定会发生。熔断时

23、间与电流大小反相关。称刚好使熔断时间与联动时间相等所对应的三相电流，为电器组合的转移电流，记作Itrs。该电流是由电器组合自身的特性决定的，为本构参数。以上熔断时间均指从首开相开断后起算。2021/9/1554 3、转移电流校验 1）当实际短路电流电器组合转移电流时，短路电流全部被熔断器开断，因此熔断器的额定最小开断电流不应大于实际转移电流。即 IcrminFU 0.87Itrs 2）当实际短路电流 电器组合转移电流时，有两相短路电流须由负荷开关开断，因此负荷开关的额定转移电流不应小于实际转移电流。即 IcrtrsQL 0.87Itrs 负荷开关的额定转移电流是一个开断电流参数，指其能开断的最

24、大转移电流（折合成三相短路电流值）。2021/9/1555 以上校验涉及多对象、多参量和多过程间的逻辑关系，容易混乱。抓本质：电气组合的转移电流分别为熔断器和负荷开关可能开断的电流的下限与上限值。本质的应用：*实际短路电流小于转移电流时，负荷开关能开断否？*实际短路电流大于转移电流时，次开相熔断器能开断否？2021/9/1556 易混淆参数辨别：Itrs ：负荷开关熔断器组合（实际）转移电流，由FU与QL共同确定，系组合的本构参数，以三相电流标称。IcrtrsQL ：负荷开关额定转移电流，QL固有特性，本构参数，系每相触头可分断的最大转移电流值，该转移电流为两相短路电流。Ik：实际三相短路电流

25、。当 Ik Itrs 时，三相短路电流先被一只熔断器开断为两相短路电流，两相短路电流需QL开断。IcrtrsQL 就是QL能开断的这个电流的最大值。2021/9/15577.5.3 交接电流概念与应用 1、负荷开关的过负荷保护 由于熔断器不能对轻、中度过负荷情况进行有效保护，一般须另设热脱扣器，按反时限特性驱动负荷开关跳闸来进行轻、中度过负荷保护。2、交接电流Ito 过负荷电流较小时，热脱扣器先动作，负荷开关开断；过负荷电流较大时，熔断器先动作开断。两者交界点所对应的电流即为交接电流。2021/9/1558 由于热脱扣器和熔断器的保护特性都具有分散性，因此交接电流有一个变动范围，其限值分别称为

26、最大与最小交接电流。最大交接电流：Itomax最小交接电流：Itomin 在特性重合区域，保护动作的先后是不确定的，应用时应避开这一区域。限值的应用原则：按最不利情况确定。2021/9/1559 3、交接电流校验 （1）最大交接电流以下的过电流都有可能由负荷开关开断，因此负荷开关的额定开断电流应大于最大交接电流。即 IcrQL Itomax （2）最小交接电流以上的过电流都有可能由熔断器开断，因此熔断器的额定最小开断电流应小于最小交接电流。IcrminFU Itomin2021/9/1560第6节 互感器及其选择互感器属于测量电器，测量一次系统的电压和电流，有电压互感器（PT）和电流互感器（C

27、T）两种。使用互感器的理由：（1）将高电压、大电流变换为低电压、小电流进行测量。要点：变换必须是可逆的。（2）电气隔离一、二次系统，有利安全。（3）测量范围标准化。PT二次以100V为典型值，CT二次以5A为典型值。为安全计，互感器二次绕组必须接地！2021/9/15617.6.1 电流互感器（CT）电流互感器用于测量一次系统电流，二次额定电流一般为5A，也有1A的额定电流。1、工作原理母线式CT绕组式CT2021/9/1562 一次接线端子一次接线端子 二二次次接接线线端端子子 铁铁心心 一次绕组一次绕组 二次绕组二次绕组LQJ-10绕组式电流互感器绕组式电流互感器BH-0.66系列母线式系

28、列母线式电流互感器电流互感器二次接线端子二次接线端子 二次绕组二次绕组 及铁心及铁心一次母线穿孔一次母线穿孔LMZJ-0.4系列母线式系列母线式电流互感器电流互感器 （1）一次绕组串联接入一次系统，匝数少、阻抗小（比之于一次系统线路阻抗和负载阻抗），接入以后对一次电流的扰动可忽略（即一次系统电流保持原有值不变）。（2）二次绕组匝数多、阻抗很大。二次负载阻抗很小，串联接入二次绕组。（3）一、二次电流之比近似为绕组匝数比，此即测量依据。即 I1KiI2 因此，电流互感器相当于一台接近于短路运行的变流器。电流互感器二次绕组严禁开路！2021/9/1565 2、测量误差 1）误差的一般介绍。测量误差测

29、量值真实值（准确值）误差计算的逻辑悖论与解决办法（举例）2）电流互感器的测量误差定义。被测量对象：一次系统电流。真实值：I1。测量值：KiI2。相对误差定义：式中：2021/9/1566 3）误差来源分析 两个误差来源：（1）一次电流大小；（2）二次负载大小。误差来源机理：二次绕组非理想的受控电流源，它有内阻抗分流，且分流阻抗非线性。实际上，分流内阻抗是励磁电流、漏磁通、铁损铜损等因素的综合体现，其非线性性是铁心非线性性的体现。CT传变特性CT等效电路2021/9/1567 3、电流互感器的准确度等级 根据误差的大小，将电流互感器按精确度要求分成若干等级，分别为：0.2级：精密测量 0.5级：

30、计量 1级：变配电所测量仪表 3级：指示仪表等供电 B级：继电保护用 除B级外，其他准确度等级数字与一次绕组通过额定电流时的允许测量误差相等。B级CT在任何情况下的允许测量误差不得超过10。2021/9/1568 4、B级电流互感器的10%误差曲线 这是因果倒置定义的一个互感器特性。短路电流远大于负荷电流，因此保护用CT测量误差与一次电流和二次阻抗都关系很大。规定保护用CT的最大允许误差为10，以此为依据倒推对两个误差来源（即一次电流大小与二次阻抗大小）的最大允许值。两个误差来源对测量误差的影响是相互关联的，因此定义B级CT的10误差曲线如下：电流互感器测量误差正好等于10时，其一次电流与二次

31、负载取值组合所形成的曲线，叫做保护用电流互感器的10误差曲线。2021/9/1569 解释实验做法。10误差曲线的测量与结果见上图。一次电流倍数n定义为：2021/9/1570 5、电流互感器的接线方式 问题由来：用若干台单相互感器测量三相系统电流时，各台互感器间的连接方式，即为电流互感器的接线方式问题。单台测量一相电流两台V型接线测量三相电流三台Y型接线测量三相电流2021/9/1571 6、电流互感器二次绕组开路的后果（1）铁心剧烈发热，烧毁互感器；（2）二次绕组开口处产生很高的脉冲电压，危及安全。2021/9/15727.6.2 电压互感器 与电流互感器对偶，电压互感器用于测量一次系统电

32、压，二次绕组额定电压为100V、100/3V或 V。1、工作原理 （1）一次绕组并联在一次系统上，绕组匝数多、阻抗很大（比之于并联在系统上的负载阻抗），并入后对一次系统电压的扰动可略而不计。2021/9/1573 一次接线端子一次接线端子 二次接线端子二次接线端子 铁铁心心 一一二二次次绕绕组组JDZ(J)-10电压互感器电压互感器实物图片实物图片 （2）二次绕组匝数少、阻抗很小。二次负载阻抗很大，并联接入二次绕组。（3）一、二次电压之比近似为绕组匝数比，此即测量依据。即 U1KuU2 因此，电压互感器相当于一台接近于开路运行的变压器。为切断电压互感器二次绕组短路故障，其二次回路一般需要设置熔

33、断器作为短路保护。2、测量误差 式中：2021/9/1575 3、电压互感器的准确度等级 测量和保护用电压互感器准确度等级定义与电流互感器相同。没有B级电压互感器，因为过电压保护不需要通过PT测量电压实现。4、电压互感器的接线方式单台两台V型接线三台Y型接线2021/9/1576 5、接地绝缘监测专用Yn,yn,d开口电压互感器 1）互感器结构与用途。有三个绕组，一个一次绕组，一个二次绕组，一个辅助绕组（性质上也属于二次绕组）。一般用三台这样的单相互感器构成三相测量系统，也有专门的三相接地绝缘监测互感器。该互感器除了做通常的电压测量以外，其辅助绕组接成的开口三角形，其开口电压可灵敏反映小接地系

34、统单相接地故障。绝缘小接地系统相对地绝缘2021/9/1577 2）测量原理。W相接地时，辅助绕组电压为开口电压为分析依据1KVL分析依据2辅助绕组电压大小唯一取决于一次绕组2021/9/1578 于是，开口电压大小为：2021/9/1579 正常时，开口电压为0，分析见相量图。2021/9/1580 3）小接地系统单相接地保护的再认识。（1）Yn,yn,d开口电压互感器一般接在变配电所母线上，系统任意一处接地时均有反映，且可知道那一相发生了接地，但不能辨别是哪一个回路发生了接地。（2）零序电流互感器接在每一个回路上，可以发现本回路所发生的接地，但不能判别是哪一相发生了接地，对其他回路的接地无

35、反应。因此，将电压互感器对地绝缘监测叫做无选择性的单相接地保护，将零序电流保护叫做选择性单相接地保护。2021/9/15817.6.3 互感器的二次负载与额定容量 1、互感器二次绕组与负载的连接方式 互感器的接线方式，指互感器在一次系统的设置及各台互感器一、二次绕组间的相互连接方式，如本节前述；此处介绍的是互感器连接方式已确定的情况下，其二次绕组与二次负载之间的连接方式。有多种方式，举例如下，负载以继电器为例。2021/9/1582 2、互感器二次负荷计算 用若干台单相互感器相互连接测量一次系统参量时，每台互感器到底承担了多大的二次负荷，与互感器连接方式、互感器与负载连接方式，以及负载本身的量

36、值等有关。无论何种情况，每台互感器所带负载都等于其二次绕组电压与电流之积。PT二次负荷与负载阻抗成反比，CT二次负荷与负载阻抗成正比。why?2021/9/1583 3、互感器的额定容量与极限容量 互感器额定容量定义：一次侧工作在额定状态下的互感器，在测量误差不超过其准确度等级所规定数值的前提下，二次侧所能承载的最大负荷，叫做互感器在这一准确度等级下的额定容量，记做Sr（xx），xx表示准确度等级，如0.2、0.5等。可见，每台互感器都有若干个额定容量，与其工作所要求的准确度等级相对应。互感器的极限容量是指温升不超过规定值时互感器所能承载的最大二次负荷。2021/9/1584 互感器额定容量受

37、制于测量准确度，极限容量受制于长期允许温升。例：JD6-35电压互感器参数：额定电压：一次绕组35kV，二次绕组100V；二次绕组极限容量：1000VA（铁心及绕组允 许温升限值：55K）；二次绕组在相应准确度等级下的额定容量（负载功率因数取0.8滞后）：0.5级：150VA 1级：250VA 3级：500VA2021/9/15857.6.4 互感器选择 1、根据一次系统变成电压和计算电流选择互感器一次绕组额定值。2、根据用途确定其准确度等级。3、根据准确度等级校验二次负荷大小。4、电流互感器应校验一次系统短路时，互感器的短路动、热稳定性。电压互感器应校验自身二次短路时的动、热稳定性，但用互感器专用熔断器作短路保护时，可不校验。2021/9/1586