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4.114.11互感器互感器34.11.1掌握电流互感器的工作原理、接线形式及负载要求1电流互感器的工作原理电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器(以下简称电流互感器)。
它的工作原理和变压器相似。
电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的额定变比。
(4-11-1)式中一次线圈的额定电流,A;
二次线圈的额定电流,5A。
4电流互感器的工作特点:
11)一次线圈串联于主电路中,一匝少,二匝多。
)一次线圈串联于主电路中,一匝少,二匝多。
22)二次近似短路。
)二次近似短路。
33)CTCT的二次线圈不允许开路的二次线圈不允许开路。
4.11.1掌握电流互感器的工作原理、接线形式及负载要求5三相三继电器式接线三相三继电器式接线所用保护元件最多所用保护元件最多所用保护元件最多所用保护元件最多所有短路电流都会通过继所有短路电流都会通过继所有短路电流都会通过继所有短路电流都会通过继电器反映出来,产生相应的保电器反映出来,产生相应的保电器反映出来,产生相应的保电器反映出来,产生相应的保护动作。
护动作。
适用大电流接地系统适用大电流接地系统适用大电流接地系统适用大电流接地系统电路电路特点特点2、电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式是指电流互感器与电流继电器之间的连接形式。
4.11.1掌握电流互感器的工作原理、接线形式及负载要求6两相式接线两相式接线电路电路特点特点所用元件较少所用元件较少所用元件较少所用元件较少未接互感器的单相短路故未接互感器的单相短路故未接互感器的单相短路故未接互感器的单相短路故障不能保护障不能保护障不能保护障不能保护采用两相三继电器接线提采用两相三继电器接线提采用两相三继电器接线提采用两相三继电器接线提高灵敏度高灵敏度高灵敏度高灵敏度7两相一继电器式接线两相一继电器式接线电路电路特点特点流入继电器的电流为两相电流流入继电器的电流为两相电流流入继电器的电流为两相电流流入继电器的电流为两相电流互感器二次侧电流之差互感器二次侧电流之差互感器二次侧电流之差互感器二次侧电流之差不同短路电流通过继电器有不不同短路电流通过继电器有不不同短路电流通过继电器有不不同短路电流通过继电器有不同的灵敏度。
同的灵敏度。
不能反应出第三相(不能反应出第三相(不能反应出第三相(不能反应出第三相(BBBB相)的相)的相)的相)的单相接地短路故障单相接地短路故障单相接地短路故障单相接地短路故障4.11.1掌握电流互感器的工作原理、接线形式及负载要求8(4)单相接线在三相负荷平衡时,可以用单相电流反映三相电流值,主要用于测量电路。
单相接线4.11.1掌握电流互感器的工作原理、接线形式及负载要求9电流互感器在接线中应注意以下内容:
1)电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。
使用过程中拆卸仪表或继电器时,应事先将二次侧短路。
安装时,接线应可靠,不允许二次侧安装熔丝;
2)二次侧必须有一端接地。
防止一、二次侧绝缘损坏,高压窜入二次侧,危及人身和设备安全;
3)接线时要注意极性。
电流互感器一、二次侧的极性端子,都用字母表明极性。
4)一次侧串接在线路中,二次侧的继电器或测量仪表串接。
4.11.1掌握电流互感器的工作原理、接线形式及负载要求103电流互感器的负载要求电流互感器的负载要求
(1)电流互感器的准确级电流互感器根据测量时误差的大小而划分为不同的准确级。
准确级是指在规定的二次负荷范围内,一次电流为额定值时的最大误差。
(2)电流互感器的准确度等级(即铭牌上的“误差等级”)一般分为0.2、0.5、1.0、3.0、10.0五个等级。
一般0.2级作实验室精密测量用,0.5级作计算电费测量用,1级供配电盘上的仪表使用,一般指示仪表和继电保护用3级。
4.11.1掌握电流互感器的工作原理、接线形式及负载要求11(3)电流互感器的额定容量电流互感器的额定容量系指电流互感器在额定二次电流和额定二次阻抗下运行时,二次线圈输出的容量。
(4-11-4)由于电流互感器的二次电流为标准值(5A或1A),故其容量也常用额定二次阻抗来表示。
因电流互感器的误差和二次负荷有关,故同一台电流互感器使用在不同准确级时,会有不同的额定容量。
电流互感器对负载的要求就是负载阻抗之和不能超过互感器的额定二次阻抗值。
4.11.1掌握电流互感器的工作原理、接线形式及负载要求12电压互感器是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。
1电压互感器工作原理电压互感器的工作原理和变压器相同。
电压互感器与变压器有何不同?
容量小、空载、较低的磁通密度。
4.11.1掌握电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求13
(2)额定变比电压互感器一、二次绕组电压之比称为电压互感器的额定变比。
(4-11-5)式中等于电网的额定电压,kV;
额定电压为100V。
4.11.1掌握电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求142电压互感器的接线形式
(1)单相接线该接法仅适用于测量相间电压。
如果互感器一次绕组的一端接在线路上,另一端接地,互感器可测量某一相对地电压。
单相接线4.11.1掌握电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求15
(2)VV接线由两个单相互感器接线成不完全星形(VV形),用来测量各相间电压,但不能测量相对地电压,它广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线图接地的电网中。
VV接线4.11.1掌握电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求16(3)YY接线由三个单相互感器一、二次侧均接成Y形,可供给要求线电压的仪表和继电器以及要求相电压的绝缘监视电压表。
YY接线4.11.1掌握电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求17(4)Y0/Y0/接线用三台单相三绕组电压互感器构成Y0/Y0/接线,该接线方式其二次绕组用来测量相间电压和相对地电压,辅助二次绕组接成开口三角形检测零序电压。
用于3220kV系统(110kV及以上无高压熔断器),供接入交流电网络缘监视仪表和继电器用。
三相五柱式电压互感器只用于315kV系统,其接线与三台单相三绕组Y0/Y0/接线电压互感器构成Y0/Y0/接线基本相同。
4.11.1掌握电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求18使用电压互感器应注意以下事项:
1)电压互感器的二次侧在工作时不能短路。
在正常工作时,其二次侧的电流很小,近于开路状态,当二次侧短路时,其电流很大(二次侧阻抗很小)将烧毁设备。
2)电压互感器的二次侧必须有一端接地,防止一、二次侧击穿时,高压窜入二次侧,危及人身和设备安全。
3)电压互感器接线时,应注意一、二次侧接线端子的极性。
以保证测量的准确性。
4)电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护,同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用。
5)一次侧并接在线路中。
4.11.1掌握电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求193电压互感器负载要求:
准确级和容量电压互感器的准确级,是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内,负荷功率因数为额定值时,电压误差的最大值。
由于电压互感器误差与负荷有关,所以同一台电压互感器对应于不同的准确级便有不同的容量。
通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。
电压互感器按照在最高工作电压下长期工作允许的发热条件,还规定了最大容量。
电压互感器的负载要求就是负载容量之和不能超过互感器的额定二次容量值。
4.11.1掌握电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求204.11.2了解电流、电压互感器在电网中的配置原则及接线形式11.2.111.2.1电流互感器的配置电流互感器的配置11.2.211.2.2电压互感器的配置电压互感器的配置2111.2.111.2.1电流互感器的配置电流互感器的配置
(1)为了满足测量和保护装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互感器。
对于大接地短路电流系统,一般按三相配置;
对于小接地短路电流系统,依具体要求按二相或三相配置。
(2)对于保护用电流互感器应尽量消除主保护装置的不保护区。
例如,若有两组电流互感器,且位置允许时应设在断路器两侧,使断路器处于交叉保护范围之中。
(3)为了减轻内部故障对发电机的损伤,用于自动调整励磁装置的电流互感器应配置在发电机定子绕组的出线侧。
为便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障,用于测量的电流互感器宜装设在发电机中性点侧。
2211.2.211.2.2电压互感器的配置电压互感器的配置
(1)母线除旁路母线外,一般工作及备用母线都装有一组电压互感器,用于同期、测量仪表和保护装置。
(2)线路35kV及以上输电线路,当对端有电源时,为了监视线路有无电压、进行同期和设置重合闸,装有一台单相电压互感器。
(3)发电机一般装二组电压互感器。
一组(D,y接线),用于自动调整励磁装置。
另一组供测量仪表、同期和保护装置使用,该互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器,其开口三角形供发电机未并列之前检查接地之用。
当互感器负荷太大时,可增设一组不完全星形连接的互感器,专供测量仪表使用。
(4)变压器变压器低压侧有时为了满足同期或保护的要求,设有一组不完全星形接线的电压互感器。
23244.11.3了解各种形式互感器的构造及性能特点1电流互感器的分类
(1)按安装地点可分为户内式和户外式。
20kV以下制成户内式;
35kV及以上多制成户外式。
(2)按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式。
穿墙式装在墙壁或金属结构的孔中,可节约穿墙套管;
支持式则安装在平面或支柱上;
装入式是套在35kV及以上变压器或多油断路器油箱内的套管上,故也称为套管式。
(3)按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式等。
干式用绝缘胶浸渍,适用于低压户内的电流互感器;
浇注式利用环氧树脂作绝缘,多用于35kV及以下的电流互感器;
油浸式多为户外型。
(4)按一次绕组匝数可分为单匝和多匝式。
252电流互感器的结构
(1)单匝式结构有贯穿式(一次绕组为单根铜管或铜杆)和母线式(以母线穿过互感器作为一次绕组)。
(2)额定电流在400A以下采用多匝式。
多匝式接结构可分为线圈式、“8”字型和“U”字型。
“8”字型绕组结构的电流互感器,只用于35110kV电压级。
220kV“U”字型绕组电流互感器,在110kV及以上的高压电流互感器中得到广泛的应用。
4.11.3了解各种形式互感器的构造及性能特点261电压互感器的分类
(1)按安装地点分户内和户外;
(2)按相数分单相和三相式;
(3)按绕组数分双绕组和三绕组;
(4)按绝缘分浇注式、油浸式,浇注式用于335kV,油浸式主要用于110kV及以上的电压互感器。
4.11.3了解各种形式互感器的构造及性能特点272电压互感器的结构在中性点不接地或经消弧线圈接
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