互感器的运行与检修.ppt

互感器的运行与检修,一、概述 二、电压互感器的运行与检修 三、电流互感器的运行与检修,一、概述,互感器是一种特殊用途的变压器，又称仪用互感器，是水电站不可缺少的重要一次设备。根据电气量变换的差别，可分为电压互感器和电流互感器两大类。 其用途： 1、与仪表配合测量电路中的电流、电压、功率和电能等；与继电器（继电保护）配合对线路及变配电设备进行定量保护（例如过流、过电压、欠压、差动等故障的保护）。为配合仪表测量和继电保护的需要，电压互感器将高压系统中的高电压变换成标准的低电压（100V或100/3 ）；电流互感器将高低压系统中的大电流变换成标准的小电流（5A或1A）。,一、概述,2、把电网高压部分与处于低压的测量仪表和继电保护装置分隔开，从而保证了操作人员和二次设备的安全。 3、由于互感器的二次电压和二次电流均为统一的标准值，使仪表和继电器制造标准化，简化制造工艺，降低制造成本。,一、电压互感器的构造和工作原理 电压互感器按其工作原理可以分为电磁感应原理和电容分压原理（220KV以上系统中使用）两类。常用的电压互感器是利用电磁感应原理工作的。它的基本构造与普通变压器相同由铁芯、一次绕组、二次绕组组成，如右图所示。电压互感器的一次绕组较多二次绕组较少，使用时一次绕组与被测电路并联，二次绕组与测量仪表或继电器线圈并联。由于测量仪表或继电器的线圈阻抗很大，电压互感器在正常运行时干净线圈的电流很小，一次绕组和二次绕组的漏阻抗压降都很小。因此它就相当于是一个空载运行的降压变压器。所以电压互感器在准确度允许的负载范围内，能够精确的测量出一次电压。,第二节，电压互感器的运行与检修,电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间有下列关系： 式中，N1、N2-电压互感器一次、二次绕组匝数； KU-电压互感器的变比，一般表示为其额定 一、二次电压比，即KU=U1n/U2n。,二、电压互感器的接线方式 1、一台单相电压互感器的接线，如下图。这种接线在三相电路中，只能测量某两相之间的电压，用于连接电压表，频率表及电压继电器等。为安全起见，二次绕组有一端（通常取X端）接地运行。,第二节，电压互感器的运行与检修,二、电压互感器的接线方式 2、两个电压互感器V/V型接线，如下图。它可以用来测量三个线电压，供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压 。它的是接线简单、经济，广泛用小水电、变电所高压配电装置中。它的缺点是不能测量相电压。,第二节，电压互感器的运行与检修,二、电压互感器的接线方式 3、三个相单相互感器Y0/Y0接线，如下图。这种接线方式能满足仪表和继电保护装置取用相电压和线电压的要求。在一次绕组中性点接地情况下也可装用绝缘监察电压表。,第二节，电压互感器的运行与检修,二、电压互感器的接线方式 4、三个单相绕组电压互感器或一个三相五柱电压互感器Y0/Y0/ 接线，如下 图。这种互感器的接线方式，在10KV中性点不接地系统中应用广泛，它既能测量相 电压、线电压并能组成绝缘监察装置和供单相接地保护用。两套二次绕组中，Y0接 接线的干净绕组称作基本绕组，用来接仪表、继电器及绝缘监察电压表，开口三角 型接线的二次绕组称作辅助，用来连接绝缘监察继电器，系统在正常运行时，开口 三角型两端的电压接近于零，当系统发生一相接地时，开口三角型两端出现零序电 压，使继电器吸合，发出接地告警信号。,第二节，电压互感器的运行与检修,三、电压互感器的使用注意事项 1、电压互感器二次侧不得短路。 电压互感器一次、二次侧都是在并联状态下工作，如发生短路，将产生很大的短路电流，有可能烧坏互感器，甚至影响一次电路的安全运行。所以供配电系统中的电压互感器的一、二次侧都必须装设熔断器保护。 2、电压互感器二次侧必须有一点接地。 电压互互感器二次侧一点接地，其目的是为了防止一、二次绕组的绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和二次设备的安全。,第二节，电压互感器的运行与检修,三、电压互感器的使用注意事项 3、电压互感器在接线时要注意端子的极性。 极性就是指一次和二次绕组感应电动势之间的相位关系。在某一瞬间一次和二次绕组同时达到高电位或低电位的对应端称之为同极性或同名端。如电压互感器本体端子上标注的A和a、B和b为同极性端（同名端）。,第二节，电压互感器的运行与检修,四、电压互感器运行及事故处理 1、电压互感器的巡视检查项目。 （1）绝缘子应清洁、完整，无损坏、无裂纹，无放电痕迹及电晕声。 （2）油位应正常，油色透明不发黑，且无严重渗漏油。 （3）呼吸器的硅用户名是否潮变色。 （4）接线端子是否过热、变色。一、二次接线牢固，各接头无松动现象。 （5）外壳清洁，无裂纹、无锈蚀，无漆皮脱落现象。 （6）运行中声音正常，无放电声及剧烈震动声。当外部线路接地应重点检查。 （7）熔断器完好，连接电缆有无腐蚀、破损。二次回路有无短路，一次触头接触良好。 （8）6-35KV开口三角型接的灯泡有无损坏（接地指示、消谐）。 （9）电压互感器的保护接地良好。 （10）一次绕组中性点串联电阻是否良好。 （11）二次仪表指示是否正常，熔断器有无熔断。,第二节，电压互感器的运行与检修,四、电压互感器运行及事故处理 2、电压互感器的运行分析及处理。 电压互感器出现下列故障之一者，应立即退出运行。 （1）瓷套管破裂、严重放电。 （2）高压线圈的绝缘击穿、冒烟，发出焦臭味。 （3）内部有放电声或其它噪声，线圈与外壳间或引线与外壳间有放电现象。 （4）严重漏油，油标看不见油面。 （5）外壳温度超过允许值并持续上升。 （6）高压熔断器连续两次熔断。,第二节，电压互感器的运行与检修,四、电压互感器运行及事故处理 2、电压互感器的运行分析及处理。 熔断器是电压保护互感器唯一保护装置，如发现熔断器熔断时应进行下列处理： 1）高压熔断器熔断时，应认真查明原因，确认无问题后再进行更换。低压侧熔断器熔断应立即进行更换，并保证其容量与原来相同，不得增大。 2）发现熔体熔断，应将有关保护解除（如低电压闭锁、方向闭锁、距离保护、复压闭锁等）。然后更换熔体，等处理完毕恢复正常后，再将停用的保护装置投入。 3）如更换熔体后，仍有断线信号，则应拉开刀闸，检查接头有无松动、断线现象，切换回路接触不良，有无短路故障等。,第二节，电压互感器的运行与检修,四、电压互感器运行及事故处理 3、停用电压互感器注意事项。 （1）一般电压互感器二次侧接有线路距离保护、方向保护、低电压闭锁、低电压保护和自动装置等。停用电压互感器时，应将有关保护和自动装置停用。以避免造成设备因失压误动。 为防止停用的电压互感器从二次侧反充电，造成电压互感器过流动作或不安全事故，停用时应将二次侧保险取下，再拦开一次侧刀闸。 （2）停用的电压互感器若一年末带电运行，在带电前应进行试验和检查，必要时可安装在母线上运行一段时间，再投入运行。,第二节，电压互感器的运行与检修,四、电压互感器运行及事故处理 4、电压互感器常见故障与处理。 （1）电压互感器高低压侧熔断器熔断。 1）PT低压侧发生短路，使低压侧熔体熔断，应立即更换同样规格的熔体，如再次熔断，应查明原因再进行处理。 2）高压侧相间、匝间、层间短路等一相接地等故障，使高压侧熔体熔断，应首先将高压侧隔离开关拉开，并取下低压侧熔体查看有无熔断，在排查完PT本身和二次回路故障后，重新更换与原来规格相同的熔体，使PT投入运行。 3）熔体的日久磨损也会造成高压或低压熔体熔断，应定期进行检查。 4）由于某种原因，电路中的电流和电压发生突变，此时引起铁芯谐震，使互感器励磁电流增大几十倍，造成熔体熔断。 5）当系统发生单相间歇性电弧接地故障时，将会发生高压电，使电压互感器的铁芯很快饱和，励磁电流急剧增加，使熔体熔断。,第二节，电压互感器的运行与检修,四、电压互感器运行及事故处理 4、电压互感器常见故障与处理。 （2）电压互感器回路断线。 1）由于互感器的高、低压侧熔体熔断，若为熔体熔断，参考熔体熔断更换步骤更换熔体。 2）回路接线松动或断线，坚固接线螺钉，并查找出有无断线现象。 3）电压切换开关辅助触头接触不良，应仔细检查回路各辅助触头及开关本身的接触情况，保证接触良好。,第二节，电压互感器的运行与检修,五、电压互感器维修 （1）油浸式电压互感器油面距离油箱盖一般应在10-15mm，若距离过大，侧电压互感器本身和引线将露出油面，这时就要检查油面有无受潮现象。 （2）测量线圈的绝缘电阻，一般不低于规定的70%。 （3）电压互感器二次侧不得短路，若有短路，应立即退出运行，并进行检查和试验。 （4）三相三线圈电压互感器空载时，若一次、二次侧电压平衡，侧零序回路中的端电压不应大于8V，要求试验中一次侧应接三相电缆，电缆对地电容应不小于0.2 F。 （5）线路发生单相接地时，允许电压互感器连续运行2小时，防止电压互感器由于过热而损坏。 （6）电压互感器大多是因为绝缘受潮、击穿、匝间短路、线圈烧坏、套管损坏而引起故障，一般可参照变压器的检修方法，按原样进行修复。,第二节，电压互感器的运行与检修,一、电流互感器的构造和工作原理 电流互感器也是按电磁感应原理工作的，它的构造与普通变压器相似，主要由一次绕组、二次绕组、铁芯等几个主要部分组成，如右图。所不同的是电流互感器的一次绕组匝数很少，使用时一次绕组串联在实测回路里，而二次绕组匝数较多，与仪表或继电器等电流线圈串联使用。运行中电流互感器一次绕组中的电流取决于线路的负荷电流，与二次负荷无关。由于电流互感器二次绕组带的负荷阻抗都很小，所以电流互感器运行时二次绕组接近于短路运行。相当于一个短路的变压器，这也是与变压器主要的区别。,第二节，电流互感器的运行与检修,一、电流互感器的构造和工作原理 电流互感器一次侧I1与二次侧电流I2之间有下例关系。 I1（N2/N1）I2 KiI2 式中： N1、N2- 一次、二次绕组匝数； Ki-电流互感器的变流比，一般表示为额定的一次和二次电流之比，即：Ki=I1N/I2N,第二节，电流互感器的运行与检修,二、电流互感器接线方式 1、一相式接线，如下图所示。这种接线方式主要来测量单相负荷电流或感想系统中平衡负荷的某一相电流。,第二节，电流互感器的运行与检修,二、电流互感器接线方式 2、三相星形接线，如下图所示。这种接线可以用来测量三相负荷平衡或不平衡的三相电力系统中的三相电流。这种三相星形接线方式组成的继电保护电路，能保证对各种故障（三相、两相短路及单相接地短路）具有相同的灵敏度因此可靠性较高。,第二节，电流互感器的运行与检修,二、电流互感器接线方式 3、两相V形接线，如下图所示。这种接线方式又称不安全星形接线，在6-10KV中性点不接地系统中应用比较广泛。这种接线能过公共线上仪表中的电流，等于A、C相电流的相量和，大小即等于B相的电流。,第二节，电流互感器的运行与检修,因为： 不完全星形组成的继电保护电路，能 对各种相间故障进行保护，但灵敏度不尽 相同，与三相星形相比较，灵敏度较差。 由于不安全星形接线方式比三相星形接线 减少了1/3设备，因此节省了投资费用。,二、电流互感器接线方式 4、两相电流差接线，如下图所示。这种接线方式常应用于继电保护线路中。例如线路或电动机的短路保护及并联电容器的横联差动保护等，它能反应各种相间短路，但灵敏度各不相同。这种接线方式在正常工作时，通过仪表或继电器的电流是C相电流和A相电流的相量差，其数值为电流互感器二次电流的3倍。,第二节，电流互感器的运行与检修,三、电流互感器的使用注意事项 1、电流互感器二次侧不得开路。 电流互感器在工作时，由于二次阻抗很小，因此接近于短路状态。其一次电流I1产生的磁动势I1w1大部分被二次电流产生的磁动势所抵消，所以总的磁动势很小，铁心中的磁通或者磁感应强度都不大，磁电流只有一次电流的百分之几。但是当其二次开路时，I2=0，I2W2=0，因此，I0W1=I1W1，即I0=I1，由于一次电流I1是不变的，他只决定于一次电路的电压和负荷阻抗，现在激磁电流I0由原来一次电流的百分之几，突然增大到一次电流I1，增大几十倍，所以磁动势I0W1也增大到I1W1，增大几十倍。因此铁心由于磁通大大增大而过热，同时二次线圈感应出危险的高电压，其电压可达几千伏甚至更高，严重威胁人身和设备的安全。所以电流互感器二次侧工作时绝对不许开路。安装时，接线要可靠，并且不许接熔断器。,第二节，电流互感器的运行与检修,三、电流互感器的使用注意事项 1、电流互感器二次侧必须有一点接地。 是为了防止一、二次绕组间的绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人向和二次设备的安全。 2、电流互感器在接线时要注意端子的极性 电流互感器一次绕组端子标以L1、L1，二次绕组端子标以K1、K2。L1与K1是同极性端，L2与K2是同极性端，如果一次电流从L1流向L2，则二次电流从K1流向K2，如右图所示： 安装和使用电流互感器时，一定要注意 端子的极性，否则其二次仪表、继电保护中 流过的电流就不是预期的电流，甚至可能引 起事故，诸如引起保护误动或仪表烧坏。,第二节，电流互感器的运行与检修,四、电流互感器运行及事故处理 1、电流互感器的巡视检查： （1）接线端子是否过热变色，一、二次接线牢固，各接头无松动。 （2）注油的电流互感器油位是否正常，油是否变色，有无渗漏油现象。 （3）套管是否清洁，有无裂纹或闪络痕迹。 （4）检查二次接线牢固，仪表接线紧密，二次端子接触良好，无放电打火。 （5）检查端子箱是否清洁，有无杂物。 （6）检查有无异常声音。 （7）检查有无因过负荷产生的焦糊味，是否由于接触不良引起放电的臭氧味等。 （8）三相电流表指示值是否在允许范围内，有无过负荷运行。 （9）定期检验其绝缘情况，定期检验油质情况，若绝缘油受潮其绝缘性能降低将会引起发热膨胀，造成爆炸起火。,第二节，电流互感器的运行与检修,四、电流互感器运行及事故处理 2、电流互感器的异常运行分析及处理： （1）当发现运行中的电流互感器、膨胀器急剧变形时，应迅速切断有关电源。 （2）电流互感器的一次端部引线拉接头部分要保证接触良好，并有足够的接触面积，以防止接触不良，产生过热现象。 （3）怀疑存在缺陷的电流互感器，应适当缩短试验周期，并进行跟踪和综合分析，查明原因。 （4）要加强对电流互感器的密封检查。 运行中的电流互感器可能出现开路、发热、冒烟、声响异常、线圈螺钉松动、严重漏油、油面过低等异常现象。出现问题根据异常情况进行判断，如用红外测温仪测量发热情况，从声音和表计判断 有无开路。,第二节，电流互感器的运行与检修,四、电流互感器运行及事故处理 3、电流互感器运行中二次回路工作注意事项： （1）工作中不允许将二次回路开路。 （2）根据工作需要可在适当地点将CT二次侧短路，但必须使用专用短路片或短路线，严禁用熔体或导线缠绕。 （3）严禁在CT与短路端子之间的回路上进行任何工作。 （4）工作中必须有人监护，要使用绝缘工具，并站在绝缘垫上。 （5）工作中应谨慎小心，避免损坏元件或造成二次回路断线，不得将回路的永久接地点断开。清扫二次回路时，应穿长袖工作服，戴线手套，使用干燥的工具，将手表等金属品摘下。,第二节，电流互感器的运行与检修,四、电流互感器运行及事故处理 4、电流互感器常见故障与处理： （1）声音不正常或铁芯过热。 1）运行中的电流互感器在过负荷、二次回路开路、绝缘损坏而发生放电等情况下会产生异常声音。 2）对于半导体刷漆刷得不均匀而造成局部电晕，以及夹紧铁芯的螺钉松动，也会产生较大的响声。 3）铁芯过热可能是由于长时间过负荷或二次回路开路引起的铁芯饱和而造成。 在运行中当发现声音不正常或铁芯过热时，首先应观察并通过仪表等来判断引起故障的原因。若是过负荷造成的，应将负荷降低至额定负荷以下，并继续监视和观察；若是二次回路开路引起的，应立即停止运行，或将一次负荷减少至最低限度 ；若是绝缘破坏而造成的放电现象，应及时更换电流互感器。,第二节，电流互感器的运行与检修,四、电流互感器运行及事故处理 4、电流互感器常见故障与处理： （2）二次侧开路处理。 1）由于铁芯中磁通饱和，在二次侧可能产生高电压，在二次回路的开路点可能有放电现象，出现放电火花和放电声。 2）铁芯可能因磁饱和引起损耗增加面发热，使绝缘材料产生异味，并有异常响声。 3）与二次侧相联的电流表指示可能摇摆不定或无指示，电能表转速可能出现异常。 运行中若发现CT二次侧开路，应尽可能停电处理，若不允许停电，应尽可能减小一次侧电流，然后在保证人休与带电休安全距离的情况下用绝缘工具在开路点前用短路线将电流互感器二次回路短路。再将开路点排除，最后将短路线拆除，在操