電壓互感器及二次回路講解

高壓電壓互感器及其二次回路電壓互感器及其二次回路的重要性：

電壓互感器作為一重要的一次設備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。同時，因為電壓互感器是一種公用設備，無論是互感器本身出現(xiàn)問題或是其二次回路出現(xiàn)問題，都將給整個二次系統(tǒng)帶來嚴重影響。保障電壓互感器及其二次回路的穩(wěn)定運行至關重要。電壓互感器的作用1.將電力系統(tǒng)的一次電壓按一定的變比縮小為要求的二次電壓，供各種二次設備使用。2.使二次設備與一次高壓隔離，保證人身和設備的安全。電磁式電壓互感器的工作原理

（1）工作原理

電壓互感器的主要結構和工作原理類似于變壓器。如圖所示，電壓互感器的一次線圈匝數(shù)N1很多，并接于被測高壓電網(wǎng)上，二次線圈匝數(shù)N2較少，二次負荷比較恒定，接于高阻抗的測量儀表和繼電器電壓線圈，正常運行時，電壓互感器接近于空載狀態(tài)。N1U1U2N2（2）電壓互感器的變比電壓互感器一、二次線圈額定電壓之比，稱為電壓互感器的額定變比，即Kn=U1n/U2n其中，一次線圈額定電壓U1n是電網(wǎng)的額定電壓（10、35、110、220、500KV等），二次電壓則統(tǒng)一定為100(或100/)V，所以Kn也標準化。（3）電壓互感器的分類1.按照結構分類：三相三柱式三相五柱式單相電壓互感器2.按照安裝位置不同3.按照原理分類

母線PT:測量母線電壓電磁式電壓互感器線路PT:測量線路電壓電容式電壓互感器

三相式(4)單相電壓互感器的接線方式1.兩個單相電壓互感器接成V-V形接線方式兩個電壓互感器分別接于線電壓UAB和UBC上，一次繞組不能接地，二次繞組為安全，一端接地，這種接線方式適用于中性點非直接接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。1)只用兩個單相電壓互感器可以得到對稱的三個線電壓；2）不能測量相電壓；3）一次繞組接入系統(tǒng)線電壓，二次繞組電壓為100V。當繼電保護裝置和測量表計只需用線電壓時，可采用這種接線方式。

ABCabc····100V2.三個單相電壓互感器接成星形接線方式i·········abcn。。n一次繞組接成星形,互感器接于相－地之間,因此,測量的是相對地電壓,而并非各相與中性點之間電壓，一次繞組接地屬于工作接地。電壓互感器的一次繞組阻抗極高，即使是在中性點直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，雖然電壓互感器一次繞組中性點接地，但并不表示該系統(tǒng)中性點接地。電壓互感器的保護措施60kV及以下系統(tǒng)，一次側一般經(jīng)過隔離開關和熔斷器接入高壓電網(wǎng)。電壓互感器一次側熔斷器的作用：（1）保護電壓互感器本身，當電壓互感器本身故障時，熔斷器迅速熔斷，防止事故擴大；（2）防止高壓電網(wǎng)受電壓互感器本身及其引線的影響。110kV及以上系統(tǒng)，電壓互感器一次側不裝熔斷器（1）主要原因是考慮到系統(tǒng)滅弧問題較大，熔斷器的斷流容量亦很難滿足要求，熔斷器制造困難；（2）這一類互感器采用單相串級式，絕緣強度高，發(fā)生事故的可能性比較?。唬?）110kV及以上系統(tǒng)，中性點一般采用直接接地，接地故障時，瞬時跳閘，不會過電壓運行。電壓互感器的二次側：（1）裝設熔斷器或低壓斷路器，當電壓互感器二次側及回路發(fā)生故障時，能夠快速熔斷或切斷，保證電壓互感器不遭受損壞及不造成保護誤動。（2）計量、測量二次繞組裝設熔斷器。（3）保護用二次繞組裝設快速低壓斷路器。電壓互感器高壓側熔絲熔斷原因分析1、互感器內(nèi)部線圈發(fā)生匝間、層間或相間短路及一相接地故障。2、電壓互感器一、二次回路故障，可能造成電壓互感器過流。3、中性點接地系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時，其他兩相電壓升高倍；或者由于間歇性電弧接地，可能產(chǎn)生數(shù)倍的過電壓。使互感器鐵芯飽和，電流增加造成熔絲熔斷。4、系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振。在中性點不接地系統(tǒng)中，由于發(fā)生單相接地或用戶電壓互感器數(shù)量的增加，使母線或線路的電容與電壓互感器的電感構成振蕩回路，引起諧振，造成過壓、過流。電壓互感器二次側熔絲熔斷原因1、因人為原因引起的各種二次回路短路2、保護及自動裝置元件損壞，引起電壓二次回路短路。3、二次回路導線受潮、腐蝕及損傷而發(fā)生一相接地，及二相接地短路故障。4、電壓互感器內(nèi)部存在著金屬性短路，也會造成電壓互感器二次回路短路。

二次熔絲熔斷時，運行人員應及時更換二次熔絲。若再次熔斷，則不應再更換，應查明原因后再處理。此時禁止進行兩臺TV二次側的并列操作，防止將故障引入另一臺TV。電壓互感器操作注意事項1、電壓互感器送電時必須先合一次側后合二次側，停電時先停二次側后停一次側，防止反送電危及設備安全。（反充電：運行中的電壓互感器由二次向不帶電的電壓互感器反充電，造成運行中電壓互感器二次熔斷器熔斷，低壓開關跳開,引起保護裝置及自動裝置失壓）2、兩段PT二次并列時，一次必須先并列（防止反充電）。3、在倒換PT前必須先將PT并列運行。（防止二次設備在PT倒換過程中失壓）。4、雙母線各有一組電壓互感器，在母線元件倒閘操作時，保護裝置用的交流電壓應與元件所在母線相一致。5、二次電壓回路使用中間繼電器，由隔離開關輔助觸點聯(lián)動實現(xiàn)自動切換方式時：5.1當兩組電壓切換繼電器同時動作供給電壓時應發(fā)出信號，此時不允許操作母聯(lián)斷路器。

（雙母線運行的保護都有“切換繼電器同時動作”這一信號）5.2當電壓自動切換回路發(fā)生不正?，F(xiàn)象時，應報告調度，將涉及范圍的保護停用或切換到另一組母線電壓回路上，然后才能進行處理。5.3運行中的隔離開關不允許進行輔助觸點維修工作。6、220kV空載母線停送電操作時（帶電壓互感器），由于斷路器觸頭間并聯(lián)電容與母線電壓式互感器極易發(fā)生串聯(lián)諧振過電壓，造成電壓互感器暴炸。因此要求：6.1220kV母線電壓互感器有隔離開關時，母線充電之后，再合電壓互感器隔離開關送電；空載母線停電時，先拉開電壓互感器隔離開關，再拉斷路器，母線停電。6.2220kV母線電壓互感器無隔離開關時，系統(tǒng)有條件，可利用線路與母線配合操作，用對側線路斷路器代母線一并充電或停電。6.3220kV母線電壓互感器無隔離開關時，在用母聯(lián)斷路器停送空載母線操作過程中，如發(fā)生串聯(lián)諧振過電壓，應立即合上母聯(lián)斷路器，母線送電；如母聯(lián)斷路器合不上，應檢查斷路器在開位，拉開諧振母線側隔離開關。停用電壓互感器時注意事項1、不使保護及自動裝置失去電壓。2、必須進行電壓切換。3、防止反充電，取下二次熔斷器（包括電容器）。4二次負荷全部斷開后，斷開互感器一次側電源。電壓諧振1、鐵磁諧振：電網(wǎng)中大量非線性電感元件（變壓器、電磁式電壓互感器）在正常狀態(tài)下，工作在勵磁特性的非飽和區(qū)，但在暫態(tài)過程中（例如由于接地故障或斷路器操作），電感工作狀態(tài)會躍變到飽和區(qū)，電感上電壓或其中通過電流突然異常上升，這種現(xiàn)象就是鐵磁諧振。2、諧振原因：中性點接地系統(tǒng)的110、220kV變電站母線上，通常連接電磁式電壓互感器，因而PT是一種非線性電感元件，當發(fā)生斷路器或刀閘操作，導致母線通過斷路器的均壓電容供電時，暫態(tài)過程可誘發(fā)鐵磁諧振，結果引起PT和母線上電壓急劇增加，PT中電流大幅上升，導致PT燒毀，外絕緣閃烙或避雷器爆炸等事故。3、諧振分類：依據(jù)諧振電壓的頻率，鐵磁諧振可分為工頻、分頻、和高頻諧振，在中性點接地系統(tǒng)空母線上發(fā)生較多的是工頻諧振。電壓互感器的巡視檢查電壓互感器運行于母線上，互感器故障相當于母線故障，因此，必須加強巡視：1、互感器瓷瓶是否清潔、完整，有無損壞及裂紋，有無放電現(xiàn)象。2、電壓互感器的油位，油色是否正常，有無漏油現(xiàn)象，3、互感器內(nèi)部聲音是否正常。4、高壓側引線是否接觸良好，有無過熱現(xiàn)象，二次回路電纜及導線有無損傷，高壓熔斷器限流電阻及斷線保護用電容器是否完好。5、互感器二次側和外殼接地是否完好。6、端子箱是否清潔、受潮。電壓互感器在異常情況下必須退出運行1、高壓側熔斷器連續(xù)熔斷二、三次。2、引線端子松動過熱。3、內(nèi)部出現(xiàn)放電異音或噪聲。4、見到放電，有閃絡危險。5、發(fā)出臭味或冒煙。6、溢油。發(fā)現(xiàn)上述情況，立即匯報調度，解除有關保護，取下PT二次保險，并轉移PT一、二次負荷將故障PT斷開。禁止使用刀閘或打破熔斷器法斷開故障的PT，應讓保險自動熔斷。嚴禁就地用隔離開關或高壓熔斷器拉開有故障的電壓互感器。雙母線倒單母線倒閘操作順序1、檢查母聯(lián)開關在合閘位置。2、取下母聯(lián)開關操作保險。3、將停電母線負荷倒至另一母線。4、送上母聯(lián)開關操作保險。5、斷開停電母線PT二次聯(lián)絡開關。6、拉開停電母線電壓互感器、避雷器刀閘。7、斷開母聯(lián)開關并解除備用。8、驗電后將停用的母線接地。PT二次電壓引入主控室二次電壓低壓斷路器或熔斷器隔離開關輔助接點隔離開關重動繼電器接點公用設備屏各分路保護屏及其它自動裝置公用電壓回路失壓分析1、檢查隔離開關重動繼電器是否失磁2、檢查PT端子箱處低壓斷路器、熔斷器是否斷開3、隔離開關輔助接點接觸不好3.1電壓切換接點接觸不好3.2重動繼電器接點接觸不好4、某使用單元出現(xiàn)問題5、二次回路絕緣等其他問題電壓二次回路反措要求1、電壓二次回路只能有一點接地，經(jīng)控制室零相小母線（N600)連通的幾組電壓互感器二次回路，只應在控制室將N600一點接地，各電壓互感器二次中性點在開關場的接地點應斷開。2、為保證可靠接地，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的斷路器或接觸器。3、已在控制室一點接地的電壓互感器二次繞組，如認為必要，可已在開關場將二次繞組中性點經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地。4、來自電壓互感器及其二次回路的4根開關場引入線和互感器三次回路的2（3）根開關場引入線必須分開，不得公用。1、用隔離開關輔助觸點控制的電壓切換繼電器，應有一對電壓切換繼電器觸點作監(jiān)視用；不得在運行中維護隔離開關輔助觸點。2、檢查并保證在電壓切換過程中，不會產(chǎn)生電壓互感器二次回路反充電。保護回路電壓切換反措要求3、手動進行電壓切換的，應有專門的運行規(guī)程，由運行人員執(zhí)行。4、用隔離開關輔助觸點控制的切換繼電器，應同時控制可能誤動作的保護的正電源；有處理切換繼電器同時動作與同時不動作等異常情況的專用運行規(guī)程。關于PT二次三繞組三：主二三次繞三組：三接成三星形三，反三映一三次系三統(tǒng)線三電壓三、相三電壓三（相三對地三電壓三）,一次三繞組三接入三系統(tǒng)三相電三壓時三，繞三組電三壓為10三0/輔助三二次三繞組三：接三成開三口三三角形三，一三次系三統(tǒng)為三中性三點直三接接三地系三統(tǒng)時三，繞三組電三壓為10三0V，一次三系統(tǒng)三為中三性點三非直三接接三地或三經(jīng)消三弧線三圈接三地時三，電三壓為10三0/三3V—一次三系統(tǒng)三中的3倍零三序電三壓—電壓三互感三器一三次繞三組對三輔助三二次三繞組三的變?nèi)瓤梢匀闯鋈?，開三口三三角形三繞組三的輸三出電三壓僅三反映三一次三系統(tǒng)三的零三序電三壓，三從而三可反三應系三統(tǒng)的三接地三短路三故障三。A相接三地后三系統(tǒng)三零序三電壓UAUAUBUB3U03U0中性三點直三接接三地系三統(tǒng)中性三點非三直接三接地三系統(tǒng)二次三繞組三的配三置雙線三圈：三一個三主二三次繞三組三保護三、測三量、三計量三公用一個三輔助三二次三繞組三線三圈：三兩三個主三二次三繞組三：計三量專三用一三組，三保護三測量三公用三一組一個三輔助三二次三繞組四線三圈：三三個三主二三次繞三組，三一個三輔助三二次三繞組計量三專用三一組三，因三為22三0K三V設備三保護三要求三雙重三化，三兩套三保護三要求三分別三用不三同的PT二次三繞組三，因三此，三兩套三保護三各用三一組三，測三量和三保護三公用三。各繞三組的三精度三不一三樣，三計量三回路三繞組三精度三高，三計量三回路三專用三一繞三組減三少了三二次三負載三，提三高了三電能三表的三計量三精度三，保三護和三測量三對電三壓精三度要三求不三高，三因此三可以三公用三精度三不太三高的三二次三繞組三。二次三設備三的電三壓切三換1、電三壓切三換的三作用三：雙三母線三系統(tǒng)三上所三連接三的電三氣元三件，三為了三保證三其一三次系三統(tǒng)和三二次三系統(tǒng)三在電三壓上三保持三對應三，以三免發(fā)三生保三護或三自動三裝置三誤動三、拒三動，三要求三保護三及自三動裝三置的三二次三電壓三回路三隨同三主接三線一三起進三行切三換。三用隔三離開三關輔三助觸三點去三啟動三電壓三切換三中間三繼電三器，三利用三其觸三點實三現(xiàn)電三壓回三路的三自動三切換三。要三求保三護、三測量三、計三量都三有自三動切三換功三能。2、切三換方三式：（1）保三護、三測量三、計三量共三用一三個隔三離開三關接三點。三計量三有專三用的三切換三繼電三器屏三。測三量電三壓在三保護三屏切三換后三輸出三。（2）一三個隔三離開三關接三點啟三動保三護電三壓切三換箱三，測三量、三計量三依靠三電壓三切換三箱重三動繼三電器三進行三電壓三切換三。（3）計三量用三獨立三的隔三離開三關輔三助接三點，三獨立三的切三換繼三電器三。要求三切換三回路三相互三獨立三：切三換回三路獨三立，三切換三電源三獨立1、有三利于三減小三設備三異常三時的三影響三面2、便三于運三行人三員判三斷問三題，三應急三處理三。保護三裝置三失壓三分析公用三外部三電壓保護三屏端三子排隔離三開關三重動三繼電三器接三點保護三裝置三低壓三開關保護三裝置三交流三輸入三插件三進行三電壓三變換模數(shù)三變換采樣三回路CP三U1、檢三查隔三離開三關輔三助接三點是三否切三換到三位，三觀察三隔離三開關三位三置指三示燈三。2、檢三查電三壓開三關是三否跳三開。3、用三萬用三表測三量電三壓開三關下三口交三流電三壓，三判斷三電壓三是否三正常三。4、打三印保三護裝三置采三樣值三，檢三查交三流采三樣。5、觀三察直三流電三源插三件輸三出電三壓指三示燈三是否三正常三。6、檢三查裝三置有三無自三檢報三告。檢查三措施電壓三互感三器二三次電三壓異三常處三理運行三中電三壓互三感器三可能三會發(fā)三生二三次電三壓異三常，三比如三電壓三輸出三三相三不平三衡、三空開三及二三次保三險熔三絲熔三斷等三。異常三原因三：1、互三感器三本身三有問三題，三通過三二次三電壓三切換三后，三將互三感器三二次三負載三轉移三，在PT端子三箱處PT二次三回路三斷開三，檢三查PT二次三輸出三電壓三。2、PT二次三公共三回路三及負三載有三問題三，在三上述三正常三情況三下，三沒有三發(fā)現(xiàn)三異常三，說三明問三題有三可能三在二三次回三路及三二次三負載三上上三，可三以通三過倒三閘操三作將三有問三題的三一段PT二次三回路三騰空三。3、若三在操三作某三一分三路的三過程三中，三電壓三恢復三正常三，則三說明三問題三在該三二次三負載三上；三二次三負載三全部三轉移三后，三電壓三異常三仍然三不能三消失三，說三明問三題在三二次三回路三上，三需要三保護三人員三逐級三斷開三二次三回路三進行三查找三回路三異常三。電壓三回路三的編三號N6三00·A6三01A6三03A6三30開關隔離三開關公用三二次三回路電壓三切換三繼電三器接三點A7三10保護三裝置三空開保護遙測三屏功率三表線路PT作用三：用三于監(jiān)三視線三路電三壓。1、用三于手三動檢三同期三、檢三無壓三合閘三用2、用三于重三合閘三檢同三期、三檢無三壓用3、用三于備三自投三及其三他自三動裝三置二次三繞組57三V用于三重合三閘10三0V用于三手動三合閘三檢同三期母線PT開口三角電三壓用三途1、用三于小三電流三接地三系統(tǒng)三接地三選線三裝置三、絕三緣監(jiān)三察2、用三于保三護裝三置，三主變?nèi)髠淙⒕€三路保三護3、開三口角A相電三壓用三于手三動檢三同期4、用三于小三電流三接地三系統(tǒng)三消諧三裝置檢同三期、三檢無三壓、三不檢三定1、手三動合三閘：三就地三、遠三方2、自三動合三閘：三重合三閘、三備自三投檢同三期：三檢查三母線三電壓三和線三路側三電壓三同期檢無三壓：三檢查三線路三無壓三時合三閘不檢三定：三不檢三查兩三側電三壓手動三檢同三期和三重合三閘自三動檢三同期三區(qū)別手動三檢同三期：三用母三線開三口角A（Sa三71三0）相三電壓三和線三路PT三10三0V電壓三比較新投三運的三無人三值班三站合三閘檢三同期三：利三用測三控裝三置將三母線57三V星形三二次三繞組三電壓三和線三路PT二次57三V電壓三檢同三期重合三閘檢三同期三用母三線主三二次三繞組57三V電壓三和線三路PT三57三V（10三0V）電三壓比三較電壓三互感三器投三運后三檢驗三項目1、測三量每三一繞三組的三電壓三．２、三測量三相間三電壓三．３、三測量三零序三電壓三．４、三檢驗三相序５、三定相22三0k三V以上三高壓三設備三電壓三回路三雙重三化問三題新的三十八三項反三措要三求：三兩套三主保三護的三電壓三回路三宜分三別接三入電三壓互三感器三的不三同二三次繞三組。我公三司目三前狀三況：三兩套三保護三公用三一個三電壓三切換三箱，三公用三一個三切換三后電三壓，三不滿三足反三措要三求。11三0k三V設備三：電三壓切三換箱三和操三作箱三公用三操作三電源三。22三0k三V設備三：三電壓三切換三箱用三第一三組操三作電三源。相關三補充三規(guī)定三：對三雙母三線接三線按三近后三備原三則配三置的三兩套三主保三護，