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引入 将电力系统中的高电压 大电流按一定比例变换成低电压 小电流的装置称为仪用互感器 与电力系统中的高电压 大电流相连接的一侧称为一次侧 与低电压 小电流及仪表 继电器等设备连接的一侧称为二次侧 1 3 1仪用互感器的用途 分类与构造一 仪用互感器的主要用途1 统一标准为了配合测量与继电保护的需要 将电力系统中的多种电压 电流等级 变换成统一的电压 电流标准值 使用统一标准值的继电器 电压表 电流表 2 作用 可以大大减少继电器 电压表 电流表的规格 电压互感器 二次电压 100V 电流互感器 二次电流 5A 2 保证安全因为互感器均为双绕组的 可以使互感器一 二次实现电隔离 从而降低了对测量仪表 继电器等元件的绝缘强度要求 3 同时 因二次为低电压 小电流 可以保证运行设备及维修人员的安全 二 仪用互感器的分类常用的仪用互感器分为两种 1 电压互感器 TV PT 2 电流互感器 TA CT 4 电压互感器与电流互感器的区别 在连接方面TV 并联 一次侧接入不同的导线上 TA 串联 一次侧分别接入电源侧和负荷侧的相线上 在种类方面TV 一次侧电压与二次侧电压的比值是固定的 TA 一次电流与二次电流的比值有多种规格 5 在相数方面TV 有单相和三相之分 TA 只有单相的 三 仪用互感器的原理与构造 电压互感器1 原理 电磁感应原理 一般为220kV及以下系统中使用 6 电容分压原理 一般为220kV以上系统中使用 2 构造电压互感器 电磁感应原理 的基本构造与普通变压器基本相同 主要由 铁芯 一次绕组 二次绕组组成 一次绕组匝数多 二次绕组匝数少 一次并接在被测电路上 二次接各种仪表 继电器 7 3 工作状态电压互感器二次负载的阻抗大于大于二次绕组的阻抗 二次电流很小 因此电压互感器相当于空载运行的变压器 4 测量精度电压互感器的测量精度与二次负载阻抗有关 二次阻抗越大 测量精度越高 8 电流互感器1 原理电磁感应原理 2 构造由铁芯 一次绕组和二次绕组组成 3 工作状态一次绕组匝数少 电流大 负荷电流 串在被测电流中 二次绕组匝数多 电流一般为5A 二次负载阻抗小于小于二次绕组阻抗 9 相当于短路运行的变压器 4 测量精度与二次负载阻抗有关 二次负载阻抗越小 测量精度越高 电流互感器允许短路运行 不允许开路运行 10 3 2仪用互感器的型号 技术数据与接线方式一 仪用互感器的型号及技术数据 电压互感器的型号及技术数据1 电压互感器的型号电压互感器按其结构形式分为 单相 三相 双绕组 三绕组以及户内装置等 11 电压互感器的型号通常用横列拼音字母和数字表示 含义见附表 12 13 实例 JDJ 10 单相双绕组 油浸式 户内安装 应用 10kV供给电压 功率测量和电能计量及继电保护 JSJW 10 三相三绕组五铁芯柱 油浸式 户内安装 应用 10kV供给电压 相 线 功率 功率因数测量和电能计量及继电保护 绝缘监视 14 JDZJ 10 单相三绕组 浇注式绝缘 户内安装 应用 10kV供给电压 功率测量和电能计量及接地继电保护 三台组合代替JSJW 10型电压互感器 JDZ 10 单相双绕组浇注式绝缘 15 2 电压互感器的额定技术数据 变压比 一次与二次额定电压值比 10 0 1 二次电压为100V 16 误差和准确度级次电压互感器的误差分为两种 变比误差 比差 U 变比误差 K 电压互感器变压比 U1N 一次绕组额定电压 V U2 二次绕组电压实测值 V 17 相角误差指二次电压相量在旋转180 后 与一次电压相量之间的夹角 用 表示 单位 分 正相角差 U2超前U1 负相角差 U2滞后U1 18 影响误差的因素变比误差 互感器的励磁电流 绕组阻抗和漏抗 二次绕组负载 一次电压波动 超过 10 增加时比差加大 相角误差 当二次负载功率因数减小时 相角误差明显增大 19 准确度级次0 5级 电能计量用 1级 测量仪表用 3级 继电保护用 电压互感器准确度级次和误差限值 见附表3 2 20 21 容量电压互感器的容量是指二次绕组允许接入的负荷功率 用VA值表示 电压互感器的容量分为额定容量和最大容量 额定容量 对应某准确度级次时所允许的最大容量称为该级次下的额定容量 最大容量 在允许发热条件下规定的极限容量称为最大容量 22 联接组别单相 1 1 12三相 Y yn0或YN yn03 10kV系统中常用的电压互感器介绍 JDJ 10型电压互感器用途 10kV配电系统中 供给电压 功率测量和电能计量以及继电保护用 结构 单相双绕组 油浸式 户内安装 23 JSJW 10型电压互感器用途 10kV配电系统中 供给电压 相 线电压 功率 功率因数测量和电能计量以及继电保护 绝缘监察用 结构 三相三绕组五铁芯柱 油浸式绝缘 户内安装 24 25 JDZJ 10型电压互感器用途 10kV配电系统中 供给电压 功率测量和电能计量及接地继电保护用 可利用三台这种类型互感器组合起来代替JSJW型电压互感器 但不能作单相使用 结构 单相三绕组 浇注式绝缘 户内安装 26 电流互感器的型号及技术数据1 电流互感器的型号电流互感器的型号一般用拼音字母表示结构形式等 用数字表示技术参数 其型号字母含义 27 1 L 电流互感器 2 M 母线式 Q 线圈式 J 接地保护 3 C 瓷绝缘 K 塑料外壳 D 差动保护用 Z 浇注绝缘 W 户外式 J 树脂浇注 4 B 保护级 Q 加强式 5 额定电压 kV 28 6 准确度级次 7 额定电流 A 实例 LQJ 10表示电流互感器 线圈式 树脂浇注式绝缘 额定电压为10kV LZX 10表示电流互感器 浇注式绝缘 小体积柜用 额定电压为10kV 29 2 电流互感器的额定技术数据 变流比 KN电流互感器的变流比 是指一次绕组的额定电流与二次绕组额定电流之比 KN I1N I2N因为电流互感器二次绕组电流一般规定为5A 故变流比取决于一次电流的大小 30 目前电流互感器一次电流等级有 5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 250 300 400 500 600 750 800 1000 1200 1500 2000 3000 4000 5000 6000 8000 10000 15000 20000 25000A 10kV用户配电装置中 电流互感器一次电流 15 1500A 31 误差和准确度级次误差 变比误差和相角误差 变比误差 I 变流比误差百分数 KN 电流互感器的变流比 I1N 电流互感器一次绕组额定电流 A I2 电流互感器二次绕组电流实测值 A 32 相角误差 相角误差为电流互感器二次电流相量 旋转180 后 与一次电流相量之间的夹角 分为正相角误差和负相角误差 正常运行的电流互感器相角误差一般不大于100 33 影响误差的因素励磁电流 二次负载阻抗成正比 二次功率因数下降 比差增加 角差减少 当一次电流为额定电流的100 120 时 误差最小 准确度级次常用的电流互感器准确度级次分为 0 2级 0 5级 1级 3级和D级 34 容量电流互感器的容量是指允许接入的二次负载的功率 用视在功率表示 VA 3 10kV系统常用的电流互感器 LQJ 10型电流互感器用途 供给电流 功率测量和电能计量以及继电保护用 结构 线圈式 浇注绝缘 户内型 35 LFZ2 10 LFZD2 10型电流互感器用途 供给电流 功率测量和电能计量以及继电保护用 结构 贯穿复匝式 浇注式绝缘 户内使用型 36 2020 1 7 37 二 仪用互感器的接线方式 电压互感器的接线1 一台单相电压互感器的接线JDJ 10型电压互感器的接线 接线图如下所示 一般只能测量与电压互感器一次侧绕组相连接的线电压值 为了安全 二次侧x端接地 38 39 2 两台单相电压互感器V V形接线不完全三角形接线 接线图如下图所示 图3 3 JDJ 10型 应用 中性点不接地或经消弧电抗器接地的系统 可以用来测量三个线电压 用于连接线电压表 三相电度表及电压继电器等 不能测量相对地电压 不能起绝缘监察作用和做接地保护用 40 41 3 三台单相电压互感器Y Y形接线接线图如图3 4所示 JDJ 10型电压互感器 三台单相电压互感器Y Y形接法 可以测量相电压和线电压 以满足仪表和继电保护装置的要求 在一次绕组中性点接地的情况下 也可以安装绝缘监察电压表 42 43 4 三相五柱电压互感器或三台单相三绕组电压互感器形接线 JSJW 10三相五柱JDZJ 10单相三绕组此种接线方式在10kV中性点不接地系统中应用广泛 可以测量线电压 相电压 组成绝缘监察装置和供单相保护用 44 在两套绕组中 带中性线的星形二次绕组称为基本绕组 用来接仪表 继电器及绝缘监察电压表 开口三角形接线的二次绕组 称为辅助绕组 用来连接检查绝缘用的电压继电器 45 46 电流互感器的接线方式1 一台电流互感器的接线接线图见附图3 6 测量单相电流或三相中的一相电流 47 2 两台电流互感器组成不完全星形接线接线图如附图3 7所示 应用 6 10kV中性点不接地系统中测量三相平衡负载电流 48 3 三台电流互感器星形接线测量三相电力系统中平衡或不平衡负荷电流 49 3 3仪用互感器的安装 运行和检查一 10kV仪用互感器的安装 保证安装质量的重要性1 随时了解电网的运行情况 及时发现问题 2 继电保护装置 应能保证人身设备的安全 50 安装步骤及要求1 外观检查互感器运输到位 安装前 应进行检查 外观是否完整 有无腐蚀及机械损伤 密封情况 有无漏油现象等 2 严格按设计图纸施工各元件位置 接线要按照接线工艺图纸施工 便于日后维修维护 51 3 二次回路导线的选择二次回路均应采用绝缘铜导线 绝缘铜导线或电缆 电压互感器 不小于1 5mm2 电流互感器 不小于2 5mm2 北京市规定 电能计量电压 电流互感器二次回路应采用4mm2单股绝缘铜导线 52 4 电流互感器出口接线要求出口第一排端子应选用试验联络型接线端子 电流互感器不用的二次线圈在端子排处短路并接地 5 盘 柜内二次线要求不能有接头 6 电流互感器极性要求电流互感器极性不能接反 相序 相别符合设计及规程要求 53 7 二次回路布线工艺要求导线排列整齐 美观 端子排螺丝旋紧 导线无松动现象 8 二次回路对地绝缘对地绝缘电阻不小于10M 9 接地电流及电压回路均应在出口处一点接地 54 二 仪用互感器运行 一般要求1 互感器必须满足准确度级次要求电压互感器 不能过负荷 电流互感器 二次负载不超过额定值 2 仪用互感器一次电压 电流不得超过额定值的120 3 电压互感器 二次不能短路 电流互感器 二次不能开路 55 4 电压互感器 一次侧装熔断器 二次侧装熔断器或空开 5 电压互感器停 送电操作停电 先停一次侧 后停二次侧 送电 先投二次侧 后头一次侧 6 更换互感器或变更二次回路与继电保护和电能计量有关时 应通知专业人员 经试验和传动无误后方可投入 56 7 10kV用户选用三相五柱式电压互感器时 一次侧中性点是否接地 由供电部门决定 仪用互感器运行前的检查仪用互感器在投入运行前 应按交接试验规程项目试验合格 并进行下列内容检查 1 铭牌应完整 技术规范符合使用要求 2 外壳应无机械损伤及变形 瓷件表面应无破损裂纹现象 57 3 各部分连接螺栓应紧固 4 油面应正常 无渗漏油现象 5 呼吸孔塞子的垫片应取下 6 外壳及二次回路一点接地应良好 仪用互感器在运行中的巡视检查1 一 二次侧引线各部分连接点应无过热及打火现象 2 无冒烟及异常气味 3 互感器内无放电声或其它噪声 4 瓷件无放电闪络现象 58 5 外壳无严重渗漏油现象 6 与二次侧相关的仪表指示应正常 互感器发生下列情况 应立即上报上级及供电部门 1 互感器内部有异声或放电声 2 套管 瓷套管 破裂或闪络放电 3 有异味 跑油和冒烟 4 电压互感器二次输出异常 59 三 电压互感器的熔丝保护 熔断器的作用1 一次侧防止因互感器故障而影响高压系统供电的可靠性 2 二次侧因一次熔断器比一次额定电流大 当二次过电流时 一次熔断器可能熔断不了 因此在二次回路上也要装设熔断器 60 熔断器的选择1 一次侧RN4或RN2型户内高压熔断器 额定电流 0 5A 2 二次侧R1 RL88 RL8D等型号 额定电流 10 3 5A 户外 RM10 15 6A 61 电压互感器一次熔断器熔断的原因1 电压互感器本身原因一次绕组及引线短路 二次绕组及引线短路 2 系统中出现单相间歇电弧接地 操作引起的铁磁谐振 电压互感器一 二次侧熔断器熔断后的检查和处理 62 1 现象 一低两不变 当发生一相熔断器熔断后 与熔断相有关的电压表 相电压和线电压 指示值降低 与熔断相无关的电压表 相电压和线电压 指示值接近正常 2 仪表检查用电压表 万用表 电压法检查 先查二次侧 后查一次侧 63 3 处理 二次熔断器熔断后 应查明故障原因并及时排除 更换同规格的熔断器 一次熔断器熔断后 应将互感器退出运行 拉开电压互感器高压侧隔离开关 取下二次侧熔断器 防止二次侧向一次侧反送电 查明故障原因 更换损坏的熔断器 64 更换熔断器安全注意事项1 应有专人监护 保持安全距离 0 7米 2 停用电压互感器应事先取得有关负责人许可 考虑对继电保护 自动装置和电能计量的影响 3 新的熔断器应是符合标准要求的熔断器 不能用普通的熔丝代替 65 3 4仪用互感器的故障及处理一 电压互感器的常见故障分析 铁芯片间绝缘损坏1 现象 运行中温度升高 2 试验检查 空载损耗增大 误差加大 3 原因 铁芯片间绝缘不良 使用环境恶略 长期温度过高 片间绝缘老化 66 接地片与铁芯接触不良1 现象 铁芯与油箱有放电声 2 原因 接地不良 接地片没有插紧或安装螺栓松动 互感器铁芯松动1 现象 有振动噪声 2 原因 铁芯夹件为夹紧 铁芯片间有异物 铁片 67 匝间短路1 温度升高 有放电声 高压熔断器熔断 二次电压表指示值不稳 2 检查试验 三相直流电阻不平衡 耐