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1、第一章第一章 互感器及其互感器及其二次回路二次回路第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-312第1章 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100V，5A，1A将二次设备与一次设备相隔离，保将二次设备与一次
2、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 一次绕组以一次绕组以并联并联形式接入一次回路；二次形式接入一次回路；二次负荷以并联形式接在电压互感器的二次绕组回路。负荷以并联形式接在电压互感器的二次绕组回路。电流互感器电流互感器 一次绕组以一次绕组以串联串联形式接入一次回路；二次形式接入一次回路；二次负荷以串联形式接在电流互感器的二次绕组回路。负荷以串联形式接在电流互感器的二次绕组回路。第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-313第一节第一节 电压互感器电压互感器 电压互感器是一种小型的变压器，其一次绕组电压互感器是一种
3、小型的变压器，其一次绕组并接并接于电力系统一次回路中，其二次绕组与仪表、继电保护于电力系统一次回路中，其二次绕组与仪表、继电保护或自动装置的电压线圈或自动装置的电压线圈并联并联。JSJW-10JSJW-10型型JDJ-10JDJ-10型型JDZJ-10JDZJ-10型型第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-314第一节第一节 电压互感器电压互感器 一、电压互感器的结构一、电压互感器的结构 常用的电压互感器有以下三种：常用的电压互感器有以下三种：三相五柱式、三相三柱式三相五柱式、三相三柱式和和电容式电容式电压互感器。电压互感器。（一）三相五柱式电压
4、互感器（一）三相五柱式电压互感器 一次中性点一次中性点N1直接接地。直接接地。二次中性点二次中性点N2是否接地，根据二次回路的要求而定，一般是否接地，根据二次回路的要求而定，一般在在110kV及以上中性点直接接地系统中，及以上中性点直接接地系统中，N2直接接地。直接接地。辅助二次绕组连接成开口三角形接线，形成零序电压过滤辅助二次绕组连接成开口三角形接线，形成零序电压过滤器。器。三相五柱式电压互感器由于三相五柱式电压互感器由于既能检测一次系统的相电压、既能检测一次系统的相电压、线电压，又能检测零序电压线电压，又能检测零序电压，因此广泛应用在电力系统中。，因此广泛应用在电力系统中。第一章第一章 互
5、感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-315U UV VW WU UV VW W第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-316第一节第一节 电压互感器电压互感器（二）三相三柱式电压互感器（二）三相三柱式电压互感器 三相三柱式电压互感器三相三柱式电压互感器没有零序磁通的通路没有零序磁通的通路，因此因此中性点中性点N1不允许接地不允许接地，否则，当一次系统，否则，当一次系统发生单相接地时，由于出现零序电流，致使互发生单相接地时，由于出现零序电流，致使互感器过热，甚至烧坏。中性点感器过热，甚至烧坏。中性点N2是否接地，根是
6、否接地，根据二次回路要求而定。据二次回路要求而定。主要应用在主要应用在35kV及以下中性点不直接接地的电及以下中性点不直接接地的电力系统中。力系统中。（三）电容式电压互感器（三）电容式电压互感器 应用在应用在110kV及以上中性点直接接地系统中及以上中性点直接接地系统中，用于检测相电压。用于检测相电压。第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-317二、电压互感器的特点二、电压互感器的特点 1.1.电压互感器二次绕组的额定电压电压互感器二次绕组的额定电压 当一次绕组电压等于额定值时，二次主绕组额定当一次绕组电压等于额定值时，二次主绕组额定线电压为线电
7、压为100V100V，额定，额定相电压为相电压为 V V。对三相五柱式电压互感器辅助二次绕组（开口三对三相五柱式电压互感器辅助二次绕组（开口三角侧）额定角侧）额定相电压：相电压：用于用于35kV及以下中性点不直及以下中性点不直接接地系统为接接地系统为100/3V；用于；用于110kV及以上中性点及以上中性点直接接地系统为直接接地系统为100V。3/100第一节第一节 电压互感器电压互感器第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-318 2.电压互感器正常运行时近似空载状态电压互感器正常运行时近似空载状态 并接在电压互感器二次绕组上的二次负载，是并接在
8、电压互感器二次绕组上的二次负载，是测量仪表、继电保护及自动装置的测量仪表、继电保护及自动装置的电压线圈，导电压线圈，导线较细，阻抗较大，负载电流很小。线较细，阻抗较大，负载电流很小。所以电压互所以电压互感器正常运行时近似于感器正常运行时近似于空载空载运行的变压器。运行的变压器。3.电压互感器二次侧不允许短路电压互感器二次侧不允许短路 由于电压互感器由于电压互感器内阻抗很小内阻抗很小，若二次回路短路，若二次回路短路时，会出现危险的过电流，将损坏二次设备和危时，会出现危险的过电流，将损坏二次设备和危及人身安全。及人身安全。第一节第一节 电压互感器电压互感器从互感器从互感器角度角度从负载角从负载角度
9、度第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3194.4.电压互感器的变比电压互感器的变比第一节第一节 电压互感器电压互感器NNTVUUn2121 电压互感器的变比等于一、二次绕组匝数比，也电压互感器的变比等于一、二次绕组匝数比，也等于一、二次额定等于一、二次额定相电压相电压之比。之比。TVnVVUnNTV3100/3100/1（2 2）110kV110kV及以上中性点直接接地系统及以上中性点直接接地系统VVUnNTV100/3100/1 对对三相五柱式三相五柱式TVTV,其变比其变比 有两种情况：有两种情况：(1)35kV(1)35kV及以下中性点
10、不直接接地系统及以下中性点不直接接地系统,变比为变比为第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3110三、电压互感器的极性及接线方式三、电压互感器的极性及接线方式（一）电压互感器的极性（一）电压互感器的极性 电压互感器的极性端采用减极性法标注，如图电压互感器的极性端采用减极性法标注，如图1-31-3所示，这种所示，这种标注方法，使标注方法，使一、二次电压相位相同一、二次电压相位相同。当电压互感器带上负载后，。当电压互感器带上负载后，一、二次电流方向是一、二次电流方向是“头进头出头进头出”。第一节第一节 电压互感器电压互感器第一章第一章 互感器及其二
11、次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3111第一节第一节 电压互感器电压互感器（二）电压互感器的接线方式（二）电压互感器的接线方式35kV：相电压：相电压100/3V110kV：相电压：相电压100V线电压线电压100 V，相电压，相电压3/100第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3112第一节第一节 电压互感器电压互感器 由图由图1-41-4可知，三相五柱式电压互感器一次绕组可知，三相五柱式电压互感器一次绕组和主二次绕组都连接成星形，形成和主二次绕组都连接成星形，形成Y Y，yOyO接线方接线方式，辅助二次绕组连接成
12、开口三角形，形成式，辅助二次绕组连接成开口三角形，形成Y Y，d1d1接线方式。接线方式。辅助二次绕组按开口三角形连接的目的，是为了辅助二次绕组按开口三角形连接的目的，是为了构成零序电压滤过器，使构成零序电压滤过器，使mnmn端子上的电压与一次端子上的电压与一次系统三倍零序电压成正比，即系统三倍零序电压成正比，即032131)(1UnUUUnUUUUTVLLLTVWVUmn 第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3113第一节第一节 电压互感器电压互感器 一次系统发生单相或两相接地故障时，电一次系统发生单相或两相接地故障时，电压互感器二次电压与压
13、互感器二次电压与故障点的位置、故障故障点的位置、故障类型及电压互感器的变比有关类型及电压互感器的变比有关。下面分两种情况介绍，一次系统发生单相下面分两种情况介绍，一次系统发生单相（L1）相金属性接地时）相金属性接地时Umn的大小。的大小。第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3114第一节第一节 电压互感器电压互感器第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3115第一节第一节 电压互感器电压互感器（1）35kV及以下中性点不直接接地系统及以下中性点不直接接地系统 如图如图5-1(a)5-1(a)所示，
14、故障相对地电压为零；非故障所示，故障相对地电压为零；非故障相对地电压升高为线电压；非故障相之间电压为相对地电压升高为线电压；非故障相之间电压为线电压。可见，此时线电压三角形不变，用户可线电压。可见，此时线电压三角形不变，用户可正常工作，允许继续运行一段时间。则正常工作，允许继续运行一段时间。则有效值为：有效值为：VUnUnUTVLTVmn1003100331310)1(2 )(131)(1)1(3)1(20)1(3)1(2)1(1LLTVTVLLLTVmnUUnUnUUUnU 第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3116第一节第一节 电压互感器
15、电压互感器（2）110kV及以上中性点直接接地系统及以上中性点直接接地系统 如图如图5-1(b)5-1(b)所示，所示，故障相对地电压为零；非故故障相对地电压为零；非故障相对地电压的大小和相位保持不变；但由于中障相对地电压的大小和相位保持不变；但由于中性点直接接地，此时短路电流很大，要求继电保性点直接接地，此时短路电流很大，要求继电保护装置动作于断路器跳闸，切除单相接地短路。护装置动作于断路器跳闸，切除单相接地短路。则则)(131(1)1(3)1(20)1(3)1(2)1(1LLTVTVLLLTVmnUUnUnUUUnU 有效值为：有效值为：VUnULTVmn10012 第一章第一章 互感器及
16、其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3117第一节第一节 电压互感器电压互感器由以上的分析可知：由以上的分析可知：当一次系统发生单相当一次系统发生单相(L1相）金属性接地相）金属性接地时，两种情况下开口三角形绕组两端的电时，两种情况下开口三角形绕组两端的电压均为压均为100V。第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路2023-10-312023-10-3118一、对电压互感器二次回路的要求一、对电压互感器二次回路的要求（1 1）电压互感器的接线方式应满足测量仪表、远）电压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检测回路的具体要动装置、继电保护和自动装置检测回路的具体要求。求。（2 2）应装设短路保护。）应装设短路保护。（3 3）应有一个可靠的接地点。）应有一个可靠的接地点。（4 4）应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的）应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的措施。措施。（5 5）对于双母线上的电压互感器，应有可靠的二）对于双母线上的电压互感器，应有可靠的二次切换回路。次切换回路。第二节第二节 电压互感器二次回路电压互感器二次回
