10KV電壓互感器的選型與保護(hù)7

1、10KV電壓互感器的選型與保護(hù)工礦企業(yè)商業(yè)百貨的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)離不開(kāi)電力供應(yīng)，電力供應(yīng)的穩(wěn)定離不 開(kāi)電氣設(shè)備的安全可靠，讓相關(guān)人員掌握各種輸配電設(shè)備、二次回路的相 關(guān)知識(shí)，熟悉規(guī)程和反措要求，讓電氣運(yùn)行人員能夠更快更好的判斷、分 析、排出故障，是保障安全可靠地電力供應(yīng)的必要的手段和方法。1 電壓互感器的選型1.1 電壓互感器工作原理從工作原理上看，電壓互感器和電力變壓器基本相同，由于電壓互感 器的二次負(fù)載都是一些電壓表、功率表等測(cè)量?jī)x表和繼電器線圈，阻抗很 大、電流很小，因此電壓互感器看以看作是一臺(tái)空載運(yùn)行的降壓變壓器， 其作用是電壓測(cè)量，理想的情況是二次電壓能準(zhǔn)確反應(yīng)一次電壓。1.2 電壓互感器的

2、結(jié)構(gòu)形式與接線方法電壓互感器的結(jié)構(gòu)一般分為電容式、電磁式和電子式，電磁式電壓互 感器在結(jié)構(gòu)上又分為三相式和單相式，在三相式互感器中又有三相兩柱和 三相五柱兩種，從絕緣上又可分為干式、油浸式、六氟化硫絕緣等?？煞譃?V/V 接線、 Y/Y 接線、 Y/Y/ 接線， Y/Y/ 形接線中開(kāi)口三角形，可以用來(lái)測(cè)量電網(wǎng)對(duì)地絕緣情況，正常時(shí)，由于系統(tǒng)三相電壓對(duì)稱(chēng)， 在開(kāi)口三角的出口處，電壓等于零，據(jù)此可以判斷系統(tǒng)是否存在接地。1.3 電壓互感器的誤差和準(zhǔn)確度電壓互感器的比差和角差不僅僅與原、副邊繞組的阻抗及空載電流有 關(guān)而且與二次負(fù)載的大小和功率因數(shù)都有關(guān)系。當(dāng)副邊接近于空載運(yùn)行 時(shí)，電壓互感器的誤差最小

3、，為了使測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，應(yīng)使電壓互感器二次負(fù)載降到最小。發(fā)動(dòng)廠和變電站控制屏上的測(cè)量?jī)x表采用0.51級(jí)電壓互感器、3級(jí)電壓互感器可用于一般精密度不高的測(cè)量或者用于繼電保護(hù)。電壓互感器可以通過(guò)高導(dǎo)磁材料制作鐵芯或者增加匝數(shù)降低磁密度 來(lái)減小誤差也可以采用人工補(bǔ)償?shù)姆椒ā?.4 電壓互感器二次回路接地問(wèn)題 電壓互感器二次回路必須有一點(diǎn)接地，以保證在二次回路上工作人員的安全和二次回路絕緣不遭受過(guò)電壓的威脅。電壓互感器二次回路的接地點(diǎn)，原則上可以接在任意一點(diǎn)，但是習(xí)慣上接在二次回路的零點(diǎn)或者二次回路的B相，對(duì)于V/V接線由于不存在中性點(diǎn)，一般都采用B相接地，對(duì)于Y/Y/接線，幵口三角沒(méi)有中性點(diǎn)，采 取

4、出線端子一相接地，如果二次回路采用Y接法，可以采用零點(diǎn)接地或者B相接地。其B相接地的優(yōu)點(diǎn)是：（1） 當(dāng)一個(gè)變電所中同時(shí)存在星形接線和V形接線兩種電壓互感器時(shí)，在進(jìn)行系統(tǒng)同期并列式，操作比較方便；（2） 采用B相接地，可以簡(jiǎn)化二次回路，例如B相可以不裝熔斷器 等。1.5 電壓互感器一二次熔斷保護(hù) 電壓互感器的一、二次測(cè)一般都要求裝有熔斷保護(hù)。熔斷器的作用是：（ 1）保護(hù)電壓互感器本身，當(dāng)電壓互感器本身故障時(shí)，熔斷器迅速熔斷，防止事故擴(kuò)大；（ 2）防止電壓互感器或其高壓引線上發(fā)生故障時(shí)對(duì)系統(tǒng)造成影響。 電壓互感器一、二次熔絲容量一般取額定電流的 1.5 倍，一次熔絲額 定電流通常取 0.5A 。要

5、注意的是二次開(kāi)口三角的出線，一般不裝熔斷器，因?yàn)殚_(kāi)口三角無(wú) 電壓，無(wú)法監(jiān)視熔斷器的接觸是否不良，可能造成斷線閉鎖裝置失靈。2 電壓互感器的開(kāi)口三角電壓保護(hù)2.1 開(kāi)口三角定義 所謂開(kāi)口三角，就是將三相電壓互感器的副邊繞組依次首尾相接，但 不形成閉合，開(kāi)口三角處電壓的向量和，在正常運(yùn)行的情況下，開(kāi)口三角 輸出電壓為 0。2.2 開(kāi)口三角保護(hù)的使用條件10KV以下的供電系統(tǒng)多為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，也稱(chēng)為小電流接地系 統(tǒng)，為了檢測(cè)接地情況，一般采用三相五柱的電壓互感器二次繞組接成開(kāi) 口三角，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)不平衡電壓即有接地，在開(kāi)口三角處就會(huì)出現(xiàn)一定 值的電壓。2.3 開(kāi)口三角保護(hù)的功能 對(duì)于電壓互感器的

6、開(kāi)口三角形保護(hù)，它的最大功能就是當(dāng)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，它可提供零序電壓，接以相應(yīng)的電壓繼電器和絕緣 監(jiān)察保護(hù)裝置，可以動(dòng)作由于報(bào)警或信號(hào)，便于運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)接地故障、 便于及時(shí)處理。2.4 開(kāi)口三角保護(hù)接線的注意事項(xiàng)測(cè)量用的電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu)，其原邊為被測(cè)系統(tǒng)電壓，可以單獨(dú)使用，也可以?xún)膳_(tái)接成V-V 形作三相使用，供保護(hù)接地所使用的電壓互感器帶有一個(gè)第三線圈，通常接成開(kāi)口三角形。而電壓互感 器的副邊包含了計(jì)量、保護(hù)、開(kāi)口三角等線圈，以同時(shí)滿足其各自要求。10KV電壓互感器，以往都采用不帶補(bǔ)補(bǔ)償繞組的結(jié)構(gòu)，在發(fā)接地信號(hào)時(shí)，需要進(jìn)行人工查找和判斷， 而現(xiàn)在多采用帶有補(bǔ)償繞組

7、的電壓互感器， 在發(fā)生接地故障時(shí)，通過(guò)保護(hù)裝置的測(cè)量電壓就可以直接判斷出是那一相 發(fā)生接地故障。單相電壓互感器二次回路與開(kāi)口三角繞組的接地線不得公用，必須獨(dú) 立使用各自的電纜芯。如將一次繞組的中性線與開(kāi)口三角繞組的接地線合 用一芯電纜并接地，當(dāng)線路出口發(fā)生單相接地短路時(shí)，二次繞組電壓應(yīng)為 0V，但實(shí)際不為0，當(dāng)幵口三角側(cè)負(fù)載阻抗較小時(shí)，加上3U較高，那么在幵口三角繞組中流過(guò)的電流也將增大，則接地線上會(huì)產(chǎn)生電壓降，使U不為零，直接影響到保護(hù)的正確測(cè)量，另外，二次繞組的中性線與開(kāi)口三角 繞組的接地線合用一根線，在現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)接線時(shí)也容易把3U與3U錯(cuò)接，造成保護(hù)不正確動(dòng)作，所以二次繞組中性線與開(kāi)口三

8、角繞組接地線必須分 開(kāi)。2.5 開(kāi)口三角接線錯(cuò)誤的隱患三相五柱的電壓互感器在 10KV及以下的電壓等級(jí)的變電站中應(yīng)用的比較廣泛，在非直接接地系統(tǒng)中，若 開(kāi)口電源極性接反，小電流接地選線裝置將會(huì)誤動(dòng)，接地報(bào)警，卻不能正 確選出故障線路；作為主變零序過(guò)壓保護(hù)的開(kāi)口電源若接線錯(cuò)誤，比如構(gòu) 成開(kāi)口的其中一相極性接反，將會(huì)產(chǎn)生較高的開(kāi)口電壓，引起主變誤跳，若由于接線錯(cuò)位，未接入真正的零序電壓保護(hù)，故障時(shí)，主變將拒動(dòng)。3 電壓并列3.1 電壓互感器電壓并列的必要性10KV電力系統(tǒng)中很多變電站均為雙母線或單母線分段的接線方式，每條母線上各有一臺(tái)電壓互感器，在正常工況下，往往是雙母線通過(guò)分段開(kāi) 關(guān)并列運(yùn)行，因

9、此一般都認(rèn)為，在雙母線并列運(yùn)行情況下，只需投入一臺(tái) 電壓互感器，另一臺(tái)電壓互感器退出運(yùn)行，其所接帶的二次負(fù)載由投運(yùn)的 電壓互感器通過(guò)二次并列的方式接帶，即所有二次電壓均有一臺(tái)電壓互感 器提供，另一臺(tái)電壓互感器備用，采用定期切換的方式，定期倒運(yùn)，電壓 互感器的這種運(yùn)行方式表面看似乎可行，但實(shí)際上卻存在很大的安全隱 患，在一定條件下甚至可能造成電網(wǎng)事故。 ，單臺(tái)電壓互感器運(yùn)行時(shí)，如 果二次回路發(fā)生短路故障，將使運(yùn)行中電壓互感器的二次側(cè)熔斷器熔斷， 造成站內(nèi)相應(yīng)電壓等級(jí)的二次電壓全部丟失，從而影響計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性 和繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的安全可靠運(yùn)行。3.2 電壓互感器的運(yùn)行方式安排的注意事項(xiàng) 對(duì)雙母

10、線接線或單母線分段接線方式的變電站，無(wú)論雙母線是并列運(yùn) 行還是分段運(yùn)行，電壓互感器均應(yīng)與所在母線同時(shí)投退；在母線并列運(yùn)行 時(shí)，電壓互感器不允許二次側(cè)長(zhǎng)期并列運(yùn)行，只在其中一臺(tái)電壓互感器因 故必須退出運(yùn)行時(shí)，才允許二次側(cè)短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行，然后退出需檢修的電壓 互感器，同時(shí)，還要做好因此而產(chǎn)生的有二次側(cè)向電壓互感器反充電的防 范措施，并充分考慮對(duì)繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、計(jì)量裝置的影響并做好相應(yīng) 的防范措施而隨著科技的不斷進(jìn)步、綜合保護(hù)裝置的推陳出新，各種電壓自動(dòng)并 列裝置、電壓切換裝置也應(yīng)運(yùn)而生，在使用時(shí)應(yīng)注意：并列時(shí)先并一次， 合母聯(lián) /分段開(kāi)關(guān)，并且需將母聯(lián) / 分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)刀閘、開(kāi)關(guān)接點(diǎn)串接到 電壓互感器并列回路中，確保在一次并列情況下二次才能并列。作為眾多電氣設(shè)備的一個(gè)，電壓互感器在為保護(hù)裝置、計(jì)量?jī)x表等提 供電壓信號(hào)，為操作回路提供電壓等方面，起著重要而獨(dú)到的作用，是電 網(wǎng)、變電站變配電系統(tǒng)中有有效而重要的組成部分，做好電壓互感器的選 型、關(guān)注電壓互感器的接地