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1、第第1 1章章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器互感器电压互感器电压互感器电流互感器电流互感器是一次回路和二次回是一次回路和二次回路的联络设备。路的联络设备。一次回路的一次回路的高电压、大高电压、大电流电流二次回路的二次回路的低电压低电压、小小电流电流 作用作用接入方式接入方式变换作用变换作用电气隔离作用电气隔离作用高电压、大电流变换为标准的低电高电压、大电流变换为标准的低电压、小电流。如压、小电流。如100V100V，5A5A，1A1A将二次设备与一次设备相隔离，保将二次设备与一次设备相隔离，保证了设备和人身安全证了设备和人身安全 电压互感器电压互感器 一次绕组以并联形式接入一次回
2、路；二次负一次绕组以并联形式接入一次回路；二次负荷以并联形式接在电压互感器的二次绕组回路，阻抗很大。荷以并联形式接在电压互感器的二次绕组回路，阻抗很大。电流互感器电流互感器 一次绕组以串联形式接入一次回路；二次负一次绕组以串联形式接入一次回路；二次负荷以串联形式接在电流互感器的二次绕组回路，阻抗很小。荷以串联形式接在电流互感器的二次绕组回路，阻抗很小。本章内容本章内容电压互感器二次回路电压互感器二次回路电压互感器的结构电压互感器的结构电压互感器二次回路的要求电压互感器二次回路的要求电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式二次侧接地方式二次侧接地方式二次回路的短路保护二次回路的短路保护反馈电压的
3、防范反馈电压的防范电压小母线设置电压小母线设置二次回路的断线信号装置二次回路的断线信号装置交流电网的绝缘监察交流电网的绝缘监察二次回路的切换二次回路的切换电流互感器二次回路电流互感器二次回路电流互感器二次回路的要求电流互感器二次回路的要求电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式二次侧接地保护二次侧接地保护二次回路开路的防范二次回路开路的防范电流互感器的二次负载电流互感器的二次负载电压互感器的原理及结构电压互感器的原理及结构1-1 1-1 电压互感器二次回路电压互感器二次回路电压互感器原理电压互感器原理u1,n1u2,n2u2=x u1n2n1主绝缘主绝缘二次绕组二次绕组铁芯铁芯一次绕组一次绕组
4、套管套管高压引出线高压引出线1.单相式电压互感器的结构单相式电压互感器的结构2.三相式电压互感器的结构三相式电压互感器的结构 三相五柱式电压互感器固体绝缘电压互感器固体绝缘电压互感器 固体绝缘电压互感器以目前常用的固体绝缘电压互感器以目前常用的环氧浇注环氧浇注绝缘电压互感器最具有代表绝缘电压互感器最具有代表性，固体绝缘互感器由于绝缘结构和材料的限制，一般只用于性，固体绝缘互感器由于绝缘结构和材料的限制，一般只用于35kV及以下的电及以下的电压等级。压等级。环氧浇注绝缘电压互感器的结构环氧浇注绝缘电压互感器的结构一次接线端子一次接线端子环氧浇注绝缘环氧浇注绝缘硅橡胶伞裙硅橡胶伞裙一次绕组屏蔽一次
5、绕组屏蔽二次绕组二次绕组一次绕组一次绕组铁芯铁芯底座安装板底座安装板环氧浇注固体绝缘电压互感器的内部结构示意图环氧浇注固体绝缘电压互感器的内部结构示意图 高压绕组高压绕组低压绕组低压绕组 铁芯铁芯+外壳外壳 C高高-低低 R高高-低低C低低-地地 R低低-地地C高高-地地R高高-地地环氧浇注固体绝缘电压互感器电气绝缘原理图环氧浇注固体绝缘电压互感器电气绝缘原理图3.由电容分压器与单相式电压互感器构成的电容式电压互感器由电容分压器与单相式电压互感器构成的电容式电压互感器三个单相三绕组电容式互感器构成的接线三个单相三绕组电容式互感器构成的接线电压互感器的特点电压互感器的特点1.二次绕组的额定电压二
6、次绕组的额定电压 当一次绕组电压等于额定值时当一次绕组电压等于额定值时主二次绕组（主二次绕组（Y形接线者）：额定线电压为形接线者）：额定线电压为100V，额定相电压为额定相电压为 V。辅助二次绕组（辅助二次绕组（形接线者）额定相电压：形接线者）额定相电压：用于用于35kV及以下中性点不直接接地系统，额定相电压为及以下中性点不直接接地系统，额定相电压为100/3V 用于用于110kV及以上中性点直接接地系统为及以上中性点直接接地系统为100V 2.正常运行时近似空载状态正常运行时近似空载状态3.二次侧不允许短路二次侧不允许短路 4.电压互感器的变比电压互感器的变比(一、二次侧额定相电压之比，近似
7、等于一二次绕组一、二次侧额定相电压之比，近似等于一二次绕组匝比匝比)若电压互感器一次绕组为若电压互感器一次绕组为1匝，额定相电压为匝，额定相电压为UIN；二次绕组为；二次绕组为2匝，倾定相电压为匝，倾定相电压为U2N，则变比，则变比nTv为为3/1003/100因此电压互感器的变比因此电压互感器的变比1-1 1-1 电压互感器二次回路电压互感器二次回路1-1-1 1-1-1 电压互感器二次回路的基本要求电压互感器二次回路的基本要求（5）对于双母线上的电压互感器，应有可靠的二次）对于双母线上的电压互感器，应有可靠的二次切换回路。切换回路。（1）电压互感器的接线方式应满足测量仪表、远动装置、）电压
8、互感器的接线方式应满足测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置的具体要求。继电保护和自动装置的具体要求。（2）应有一个可靠的安全接地点。）应有一个可靠的安全接地点。（3）应设置短路保护。）应设置短路保护。（4）应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的措施。）应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的措施。1-1 1-1 电压互感器二次回路电压互感器二次回路1-1-2 1-1-2 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式（1 1）单相电压互感器接线方式）单相电压互感器接线方式一次侧不能接地，二一次侧不能接地，二次侧一端接地次侧一端接地（2 2）两个单相电压互感器构成的）两个单相电压互感器构成的V-VV-
9、V接线方式接线方式一次绕组不接地，一次绕组不接地，二次绕组二次绕组V相接地相接地测线电压测线电压测线电压测线电压（3 3）三个单相电压互感器构成的星形接线方式）三个单相电压互感器构成的星形接线方式1-1-2 1-1-2 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式一、二次绕组中一、二次绕组中性点及开口三角性点及开口三角形绕组一端接地形绕组一端接地中性点直接接地系统中性点直接接地系统测线电压或相电压测线电压或相电压中性点不接地系统：中性点不接地系统：测线电压和供绝缘检测线电压和供绝缘检查的零序电压查的零序电压1-1-2 1-1-2 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式（4 4）三相三柱式电压互感
10、器构成的星形接线方式）三相三柱式电压互感器构成的星形接线方式一次绕组中一次绕组中性点不允许性点不允许接地接地可测线电压和相可测线电压和相对中性点的电压，对中性点的电压，但不能测供绝缘但不能测供绝缘监察的相对地电监察的相对地电压压1-1-2 1-1-2 电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式（5 5）三相五柱式电压互感器构成的星形接线方式）三相五柱式电压互感器构成的星形接线方式一、二次绕组中一、二次绕组中性点及开口三角性点及开口三角形绕组一端接地。形绕组一端接地。测线电压、相测线电压、相电压及绝缘监电压及绝缘监察的相对地电察的相对地电压。压。三个单相三绕组电容式互感器构成的接线三个单相三绕组电
11、容式互感器构成的接线电压互感器的极性电压互感器的极性1-1-3 1-1-3 电压互感器的二次侧接地方式电压互感器的二次侧接地方式设置接地的目的：设置接地的目的：防止一次绕组与二次绕组间的绝缘损坏防止一次绕组与二次绕组间的绝缘损坏后，一次侧高电压串入二次侧，危及人后，一次侧高电压串入二次侧，危及人身和设备安全，须设置安全接地点。身和设备安全，须设置安全接地点。接地方式的种类接地方式的种类V相接地相接地中性点接地中性点接地1-1-3 1-1-3 电压互感器的二次侧接地方式电压互感器的二次侧接地方式VV相接地相接地V相相接接地地点点位位置置相当于后备相当于后备 安全接地安全接地35kV及以下的电及以
12、下的电压互感器多采用压互感器多采用V相接地方式相接地方式 适用范围适用范围1-1-3 1-1-3 电压互感器的二次侧接地方式电压互感器的二次侧接地方式中性点相接地中性点相接地中性点接地位置中性点接地位置110kV及以上电及以上电压级的电压互感压级的电压互感器多采用中性点器多采用中性点接地方式接地方式 适用范围适用范围1-1-4 1-1-4 电压互感器二次回路的短路保护电压互感器二次回路的短路保护设置短路保设置短路保护的原因：护的原因：电压互感器正常运行时，由于二次负荷阻抗很大，相电压互感器正常运行时，由于二次负荷阻抗很大，相当于空载运行。当其二次回路发生短路故障时，会产当于空载运行。当其二次回
13、路发生短路故障时，会产生很大的短路电流，将损坏二次绕组，危及二次设备生很大的短路电流，将损坏二次绕组，危及二次设备及人身安全，所以电压互感器不允许短路，且必须在及人身安全，所以电压互感器不允许短路，且必须在二次侧装设短路保护设备。二次侧装设短路保护设备。保护设备保护设备熔断器熔断器自动开关自动开关用于当电压回路故障不会引起继电用于当电压回路故障不会引起继电保护（如距离保护）和自动装置误保护（如距离保护）和自动装置误动的情况。一般用于动的情况。一般用于35kV及以下电及以下电网网用于当电压回路故障可能会造成继用于当电压回路故障可能会造成继电保护（如距离保护）和自动装置电保护（如距离保护）和自动装
14、置不正确动作的情况，以便在切除故不正确动作的情况，以便在切除故障同时，闭锁有关的继电保护和自障同时，闭锁有关的继电保护和自动装置。一般用于动装置。一般用于110kV及以上电及以上电网网1-1-4 1-1-4 电压互感器二次回路的短路保护电压互感器二次回路的短路保护主回路主回路(二次侧进入电压小母线之前的二次侧进入电压小母线之前的回路回路)短路保护设备配置短路保护设备配置短路保短路保护设备护设备 配置配置注：电压互感器注：电压互感器中性线和中性线和35kv以下以下的辅助二次绕组回的辅助二次绕组回路中，均不装设保路中，均不装设保护设备护设备。熔断器选择原则有熔断器选择原则有两点，参见两点，参见P9
15、。1.装设熔断器（装设熔断器（635kv的的PT）2.装设自动开关（装设自动开关（110kv及以上的及以上的PT）？1-1-4 1-1-4 电压互感器二次回路的短路保护电压互感器二次回路的短路保护分支电压回路分支电压回路(?)保保护设备配置护设备配置n 分支电压回路的短路保护需要根据回路分支电压回路的短路保护需要根据回路性质进行配置性质进行配置;n 引到继电保护和自动装置的分支回路不引到继电保护和自动装置的分支回路不装设保护设备；装设保护设备；n 测量分支回路则可装设保护设备。测量分支回路则可装设保护设备。1-1-5 1-1-5 反馈电压及防范反馈电压及防范反馈电压反馈电压在电压互感器停用或检
16、修时，二次侧向一次侧在电压互感器停用或检修时，二次侧向一次侧反送电，在一次侧引起的高电压。反送电，在一次侧引起的高电压。防范措施防范措施在电压互感器停用或检修时，断开电压互感器在电压互感器停用或检修时，断开电压互感器一次侧的隔离开关一次侧的隔离开关QS，同时断开电压互感器二，同时断开电压互感器二次回路次回路 1-1-5 1-1-5 反馈电压及防范反馈电压及防范具体防具体防范措施范措施 拉开隔离开拉开隔离开关，断开一次关，断开一次回路，也断开回路，也断开了二次回路了二次回路1-1-6 1-1-6 电压小母线设置电压小母线设置设置电压小母设置电压小母线的原因：线的原因：母线上的电压互感器是同一母线上的所有电母线上的电压互感器是同一母线上的所有电气元件的公用设备。为了减少联系电缆，设气元件的公用设备。为了减少联系电缆，设置了电压小母线。电压互感器二次引出端最置了电压小母线。电压互感器二次引出端最终引到电压小母线上终引到电压小母线上。而这组母线上的各电。而这组母线上的各电气元件所需的二次电压均从小母线上取得。气元件所需的二次电压均从小母线上取得。1-1-6 1-1-6 电压小母线设置电压小母线
