第6講 互感器和成套配電裝置

1、第四講 互感器和成套配電裝置四、互感器（第四章 第四節(jié)）互感器有電流互感器和電壓互感器兩大類，電流互感器也稱為儀用變流器，它將大電流變成標(biāo)準(zhǔn)的小電流（5A或1A）；電壓互感器也稱為儀用變壓器，它將高電壓變成標(biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V）。互感器的主要作用是： 隔離高低壓電路。由于互感器原、副邊之間沒(méi)有電的聯(lián)系，因而使二次電路與高壓電路可靠隔離，保證了二次設(shè)備與工作人員的安全。 擴(kuò)大二次設(shè)備的使用范圍。如一只5A的電流表，通過(guò)不同變比的電流互感器可測(cè)量任意大的電流。 有利于二次設(shè)備的小型化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于大規(guī)模生產(chǎn)。1.電壓互感器1）電壓互感器的結(jié)構(gòu)與原理圖4-18為單相三繞組環(huán)氧樹脂澆注絕緣的戶內(nèi)J

2、DZJ-10型電壓互感器外形圖。三個(gè)單相的JDZJ-10型電壓互感器接成形接線，可供小電流接地的電力系統(tǒng)作電壓、電能測(cè)量及單相接地的絕緣監(jiān)視用。圖4-18 電壓互感器下圖是電壓互感器的工作原理示意圖，根據(jù)變壓器的原理，有下列關(guān)系存在：N1N2UVWAaxX式中：kV變壓比，在互感器的銘牌上用原、副邊額定電壓之比來(lái)表示變壓比，即：例如一個(gè)電壓互感器的變壓比是6/0.1，即是說(shuō)該互感器原邊額定電壓為6000V，副邊額定電壓為100V，變壓比為60。2）電壓互感器的接線方式在三相電路中，電壓互感器的接線方式如圖4-19所示。其中圖4-19a為一臺(tái)單相電壓互感器的接線，用于三相對(duì)稱電路的線電壓測(cè)量和向

3、電壓繼電器提供信號(hào)。圖4-19b為兩臺(tái)電壓互感器的VV形接線，也稱為不完全三角形接線，用于三相電路的線電壓測(cè)量和繼電保護(hù)。圖4-19c為三個(gè)單相電壓互感器的Y0Y0形接線，用于三相電路的線電壓和對(duì)地電壓的測(cè)量和繼電保護(hù)。AAXXXAxxxaaaAAxaXXaaxxXA圖4-19 電壓互感器的接線方式a-一臺(tái)單相電壓互感器接線；b-VV接線；c-Y0/Y0接線3）使用注意事項(xiàng)（1）電壓互感器二次側(cè)不能短路。其一、二次側(cè)均應(yīng)加熔斷器保護(hù)，以防止發(fā)生短路時(shí)燒毀互感器或影響一次電路正常運(yùn)行。（2）電壓互感器二次繞組及外殼均應(yīng)接地，以防止其一、二次繞組擊穿時(shí)，高壓竄入二次側(cè)，危及設(shè)備和人身安全。（3）接

4、線時(shí)，電壓互感器的極性一定要連接正確，否則將影響正確測(cè)量，甚至引起事故。（4）準(zhǔn)確度等級(jí)。電壓互感器的準(zhǔn)確度為：在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率等于額定值時(shí)的最大誤差。電壓互感器的準(zhǔn)確等級(jí)分為0.2、0.5、1.0、3.0級(jí)和保護(hù)級(jí)3P、5P幾個(gè)等級(jí)。一般0.2級(jí)用于精密測(cè)量，0.51.0級(jí)用于電度表，3.0級(jí)用于指示性測(cè)量，3P、5P級(jí)用于繼電保護(hù)。（5）電流互感器二次繞組及外殼均應(yīng)一點(diǎn)接地，以防止其一、二次繞組擊穿時(shí)，高壓竄入二次側(cè)，危及設(shè)備和人身安全。2.電流互感器1）電流互感器的結(jié)構(gòu)與原理圖4-16為戶內(nèi)高壓10kV的LQJ-10型線圈式電流互感器外形圖。它的一次繞組繞在

5、兩個(gè)鐵心上，每個(gè)鐵心都繞有一個(gè)二次繞組，該互感器采用環(huán)氧樹脂澆注絕緣，比老式的油浸式和干式互感器的尺寸小，性能好，因此在高壓成套配電裝置中廣泛應(yīng)用。圖4-16 電流互感器N1N2UVWAL1L2K2K1 變流比 1000/52）電流互感器的接線方式在三相電路中，電流互感器接線方式如圖4-17所示。其中圖4-17a為一相式接線，用于三相對(duì)稱電路的電流測(cè)量或過(guò)負(fù)荷保護(hù)。圖4-17b為星形接線，用于中性點(diǎn)接地的三相三線和三相四線制電路的電流測(cè)量和繼電保護(hù)。圖4-17c為不完全星形接線，用于三相電路的電流測(cè)量和繼電保護(hù)，其中公共線上的電流為其它兩相電流的相量和，即未接互感器那一相的電流。圖4-17 電

6、流互感器的接線方式a-一相式接線；b-星形接線；c-不完全星形接線3）使用注意事項(xiàng)（1）電流互感器二次側(cè)不得開路，如果閑置不用，要把副邊短路。否則鐵心將會(huì)過(guò)熱，且二次繞組也將產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓。（2）電流互感器二次繞組及外殼均應(yīng)接地，以防止其一、二次繞組擊穿時(shí)，高壓竄入二次側(cè)，危及設(shè)備和人身安全。（3）接線時(shí)，電流互感器的極性一定要連接正確，否則將影響正確測(cè)量，甚至引起事故。電流互感器一次側(cè)的端子的標(biāo)志為L(zhǎng)1、L2（或P1、P2），一次側(cè)電流由L1流入，由L2流出。而二次側(cè)的端子為K1、K2（或S1、S2）即二次側(cè)的端子由K1流出，由K2流入。L1與K1，L2與K2為同極性（同名端）。（4）按使

7、用要求選擇準(zhǔn)確度等級(jí)，特別注意儀表和保護(hù)不能混用和錯(cuò)用。（5）電流互感器的準(zhǔn)確度指二次負(fù)荷在規(guī)定范圍內(nèi)，對(duì)一次電流測(cè)量所產(chǎn)生的最大誤差。根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小，電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)分為，0.2、0.5、1.0、3.0、10級(jí)和保護(hù)級(jí)5P、10P。 一般0.2級(jí)用于精密測(cè)量，0.51級(jí)用于計(jì)量電度表，3級(jí)、10級(jí)用于監(jiān)視性測(cè)量或繼電保護(hù)，5P、10P級(jí)用于繼電保護(hù)。3.零序電流互感器的原理及應(yīng)用K2K2K2KK2K2K2K2K2K2K2K2K2K2K2零序電流保護(hù)的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零，即I=0，它是用零序CT作為取樣元件。在線路與電氣設(shè)備正常

8、的情況下，各相電流的矢量和等于零（對(duì)零序電流保護(hù)假定不考慮不平衡電流），因此，零序CT的二次側(cè)繞組無(wú)信號(hào)輸出（零序電流保護(hù)時(shí)躲過(guò)不平衡電流），執(zhí)行元件不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序C.T的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序C.T的二次側(cè)感應(yīng)電壓使執(zhí)行元件動(dòng)作，帶動(dòng)脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。零序電流和剩余電流是不一樣的.零序電流測(cè)的是,在對(duì)稱負(fù)荷的時(shí)候,它等于0;但是現(xiàn)實(shí)情況中,不可能等于0,總會(huì)有一個(gè)不平衡電流。而剩余電流測(cè)量的是，這個(gè)時(shí)候，不管負(fù)荷的情況，正常情況是等于0的。所以剩余電流會(huì)比零序電流更加靈敏。低壓漏電零序電流互感器的工作原理：如果

9、在三相四線中接入一個(gè)電流互感器，這時(shí)感應(yīng)電流為零。當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí)，回路中有漏電電流流過(guò)，這時(shí)穿過(guò)互感器的三相電流相量和不等零，其相量和為：，這樣互感器二次線圈中就有一個(gè)感應(yīng)電流，此電流加于檢測(cè)部分的電子放大電路，與保護(hù)區(qū)裝置預(yù)定動(dòng)作電流值相比較，如大于動(dòng)作電流，即使靈敏繼電器動(dòng)作，作用于執(zhí)行元件掉閘。這里所接的互感器稱為零序電流互感器，三相電流的相量和不等于零，所產(chǎn)生的電流即為零序電流。五、成套配電裝置（第四章 第五節(jié)）成套配電裝置是將各種有關(guān)的開關(guān)電器、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置和其他輔助設(shè)備，按照一定的方式組裝在統(tǒng)一規(guī)格的箱體中，組成一套完整的配電設(shè)備。例如，高壓開關(guān)柜和低壓配電屏。

10、使用成套配電裝置，可使變電所布置緊湊、整齊美觀、操作和維護(hù)安全方便，并可加快變電所的安裝速度、保證安裝質(zhì)量。成套配電裝置按電壓及用途，可分為高壓開關(guān)柜、低壓配電屏及動(dòng)力、照明配電箱等。金屬封閉鎧裝高壓開關(guān)柜是指所有電器元件包括母線都安裝在一個(gè)具有封閉金屬外殼的箱體中；開關(guān)柜具有“五防閉鎖”功能，五防閉鎖是指開關(guān)柜有五個(gè)方面的安全防護(hù)功能，即： 防止誤合、誤分?jǐn)嗦菲鳎?防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)； 防止帶電掛接地線； 防止帶地線合閘； 防止誤入帶電間隔。具有五防閉鎖功能的開關(guān)柜，從電氣和機(jī)械上采取了具體措施，實(shí)現(xiàn)了高壓安全操作程序化，提高了開關(guān)柜的可靠、安全性能。 圖4-20 開關(guān)柜外形結(jié)構(gòu)圖移開

11、式高壓開關(guān)柜也稱為手車式高壓開關(guān)柜，它是把斷路器、電壓互感器、避雷器等需要經(jīng)常檢修的電器元件，都安裝在一個(gè)小車上，小車可以從箱體中拉出柜外進(jìn)行檢修或?qū)⑿≤囌w更換。移開式開關(guān)柜也具有“五防閉鎖”功能。其操作機(jī)構(gòu)也有彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)和電磁操作機(jī)構(gòu)兩種。開關(guān)柜內(nèi)的五防閉鎖裝置有： 手車面板上裝有位置指示旋鈕的機(jī)械閉鎖，只有斷路器處于分閘位置時(shí)，手車才能抽出或推入，防止了帶負(fù)荷接通和斷開隔離觸頭。 斷路器與接地開關(guān)裝有機(jī)械聯(lián)鎖，只有斷路器分閘，手車抽出后，接地開關(guān)才能合閘；手車在工作位置時(shí)，接地開關(guān)不能合閘，防止了帶電掛接地線。接地開關(guān)接地后，手車只能推進(jìn)到試驗(yàn)位置，防止了帶地線合閘。柜后上、下門裝有聯(lián)

12、鎖，只有在停電后手車抽出、接地開關(guān)接地后，才能打開后下門，再打開后上門。通電前，只有先關(guān)上后上門，再關(guān)后下門，接地開關(guān)才能分閘，使手車推入到工作位置，防止了誤入帶電間隔。 儀表板上裝有帶鑰匙的斷路器控制開關(guān)（防誤型插座）防止誤分、誤合斷路器。3PGL系列低壓配電屏PGL系列交流低壓配電屏適用于發(fā)電廠，變電站，廠礦企業(yè)、民用建筑中作為交流50Hz，額定工作電壓不超過(guò)380V的低壓配電系統(tǒng)中作為動(dòng)力、配電、照明之用。這種固定式配電屏，技術(shù)較先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理和安全可靠。圖4-22為型低壓配電屏的外形結(jié)構(gòu)圖。該配電屏為開啟式雙面維護(hù)的低壓配電裝置，采用薄鋼板及角鋼焊接組合而成，屏前有門，屏面上方儀表板，為可開啟的小門，可裝儀表。屏后骨架上方有主母線裝于絕緣框上，并設(shè)有母線防護(hù)罩，中性母線裝在屏下方的絕緣子上，有良好的保護(hù)接地系統(tǒng)，提高了防觸電的安全性。屏面下部有兩扇向外開的門，門內(nèi)有繼電器和二次端子等。屏面中部裝有開關(guān)操作手柄、控制按鈕、指示燈等。閘刀開關(guān)、熔斷器、自動(dòng)開關(guān)、電