《变电站二次回路》By：国网技术学院-2018年版

1、变电站二次回路国网技术学院第一篇 二次回路基本知识第一章 二次回路第一节 概 述在电力系统中，通常根据电气设备的作用将其分为一次设备和二次设备。一次设备是指直接用于生产、输送、分配电能的电气设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等，是构成电力系统的主体。二次设备是用于对电力系统及一次设备的工况进行监测、控制、调节和保护的低压电气设备，包括测量仪表、一次设备的控制、运行情况监视信号以及自动化监控系统、继电保护和安全自动装置、通信设备等。二次设备之间的相互连接的回路系统称为二次回路，它是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分。二次回路通常包

2、括用以采集一次系统电压的交流电压回路、采集一次电流的电流回路，用以对断路器及隔离开关等设备进行操作的控制回路，用以对发电机励磁回路、主变压器分接头进行控制的调节回路，用以反映一、二次设备运行状态、异常及故障情况的信号回路，用以供二次设备工作的电源系统等。通俗的讲二次回路可分为：电压回路、电流回路、控制回路、信号回路以及电源回路。如图1-1所示图1-1 保护屏、开关端子箱二次电缆接线随着计算机、通信技术的发展，电力系统的自动化水平得以较快速度的提高，各种自动化设备的功能不断增强，集成度越来越高，如变电部综合自动化系统、电网安全稳定实时预警及协调防御系统、数字化变电站应用等，将测量、保护及控制等功

3、能，甚至整个或局部电网控制系统连接为一个整体，配置在同一个硬件设备之中，使二次回路大大简化。按照国网公司新出的“六统一”标准，更进一步简化了二次回路，使得传统的二次回路间的分界点越来越模糊。第二节 二次回路的接线图电力系统的二次回路是个非常复杂的系统。为便于设计、制造、安装、调试及运行维护，通常在图纸上使用图形符号及文字符号按一定规则连接来对二次回路进行描述。这类图纸我们称之为二次回路接线图。一、二次回路图的分类按图纸的作用，二次回路的图纸可分为原理图和安装图，原理图是体现二次回路工作原理的图纸，按其表现的形式又可分为归总式原理图及展开式原理图。安装图又分为屏面布置图及安装接线图。图1-2为简

4、单过流保护的归总式原理图归总式原理图的特点是将二次回路的工作原理以整体的形式在图纸中表示出来，例如相互连接的电流回路、电压回路、直流回路等，都综合在一起。因此，这种接线图的特点是能够使读者对整个二次回路的构成以及动作过程，都有一个明确的整体概念。其缺点是对二次回路的细节表示不够，不能表示各元件之间接线的实际位置，末反映各元件的内部接线及端子标号、回路标号等，不便于现场的维护与调试，对于较复杂的二次回路读图比较困难。因此在实际使用中，广泛采用展开式原理图。图1-2 归总式原理图图1-3为展开式原理图展开式原理图的特点是以二次回路的每个独立电源来划分而进行编制的。如交流电流回路、交流电压回路、直流

5、控制回路、继电保护回路及信号回路等。根据这个原则，必须将同属一个元件的电流线圈、电流线圈以及接点分别画在不同的回路中，为了避免混淆，属于同一个元件的线圈、接点等，采用相同的文字符号表示。展开式原理图的接线清晰，易于阅读，便于掌握整套继电保护及二次回路的动作过程、工作原理，特别是在复杂的继电保护装置二次回路中，用展开式原理图其优点更为突出。图1-3 展开式原理图图1-5为保护屏屏面布置图屏面布置图是加工制造屏柜和安装屏柜上设备的依据。上面每个元件的排列、布置，根据运行操作的合理性，并考虑维护运行和施工的方便来确定，因此应按一定比例进行绘制，并标注尺寸。图1-4 GXH101A-122S型保护屏面

6、布置图图1-5 变电所保护屏布置图安装接线图是以屏面布置图为基础，以原理图为依据而绘制成的接线图。它标明了屏柜上各个元件的代表符号、顺序号，以及每个元件引出端子之间的连接情况，它是一种指导屏柜配线工作的图纸。为了配线方便，在安装接线图中对各种元件和端子都采用相对标号法进行标号，用以说明这些元件间的相互连接关系。在国家电网公司编制的线路保护及辅助装置标准化设计规范（Q/GDW161-2007）、变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范（Q/GDW175-2008）中，对保护柜中装置及其端子排的标号原则进行了规范，具体如表1-1、表1-2。表1-1 线路保护及辅助装置标号原则序号装

7、置类型装置标号屏（柜）端子排标号1线路保护1n1D2线路独立后备保护（可选）2n2D3断路器保护（带重合闸）3n3D4操作箱4n4D5交流电压切换箱7n7D6断路器辅助保护（不带重合闸）8n8D7过电压及远方跳闸保护9n9D8短引线保护10n10D9远方保护传输装置11n11D表1-2 元件保护及辅助装置标号原则序号装置类型装置标号屏（柜）端子排标号1变压器保护、高抗保护、母线保护1n1D2操作箱4n4D3变压器、高抗非电量保护5n5D4交流电压切换箱7n7D5母联（分段）保护8n8D二、二次回路标号（一）标号的作用二次设备数量多，相互之间连接复杂。要将这些二次连接起来就需要数量庞大的二次连线

8、或二次电缆，如何才能把每相二次线与二次设备的相互表述清楚呢？有效的方法是标号，按二次连接线的性质、用途和走向为每一根线按一定规律分配一个唯一的标号就可以把繁杂的二次次一一区分开来。按线的性质、用途来进行标号叫回路标号法，按线的走向、按设备端子进行标号叫相对标号法。（二）回路标号法1、回路标号原则凡是各设备间要用控制电缆经端子排进行联系的，都要按回路原则进行标号。某些在屏顶上的设备与屏内设备的连接，也要经过端子排，此时屏顶设备可看作是屏外设备，在其连接线上同样按回路标号原则给以相应的标号。换名话说，就是不在一起的二次设备之间的连接线就应使用回路标号。2、回路标号作用在二次回路图里面，用得最多的就

9、是展开式原理图，在展开式原理图中的回路标号和安装接线图端子排上电缆芯的标号是一一对应的，这样看到端子排上的一个标号就可以在展开图上找到对应的这一标号的回路；同样看到展开图上的某一回路，可以根据这一标号找到其图连接在端子排上的各个点，从而为二次回路的检修、维护提供极大的方便。3、回路标号的基本方法（1）用4位或4位以下的数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数定标号前面（或后面）增注文字或字母符号。（2）按等电位的原则标注，即在电气回路中，连于一点上的所有导线均标以相同的回路标号。（3）电气设备的接点、线圈、电阻、电容等元件所间隔的线段，即视为不同的线段，一般给予不同的标号；当两段线

10、路经过常闭接点相连，虽然平时都是等电位，但一旦接点断开，就变为不等电位，所以经常闭触点相连的两段线也要给予不同标号。对于在接线图中不经过端子而在屏内直接连接的回路，可不标号。4、直流回路标号细则直流回路标号有一个发展过程，原有的标号一般不超过3位阿拉伯数字，由于现在所建设的发电厂及变电站设备多，原有标号不够使用，所以新的标号规则可以有4位数。具体见表1-3。表1-3 直流回路标号序号回路名称原标号新标号1正源回路11012013011012013014012负源回路21022013021022023024023合闸回路3-31103-131203-231303-3311032033034034

11、合闸监视回路51052053051052053054055跳闸回路33-49133-1492332-49333-349133113312332332133223333331333233433413342336跳闸监视回路35135235335135113512352352135223533531353235435413542357备用电源自动合闸回路50-69150-169250-269350-369150-169250-269350-369450-4698开关设备的位置信号回路70-89170-189270-289370-389170-189270-289370-389470-4899事故跳

12、闸音响信号回路90-99190-199290-299390-399190-199290-299390-399490-49910保护回路01-99（或JIJ99）01-099（或0101-0999）11发电机励磁回路601-699601-699（或6011-6999）12信号及其他回路701-999（不够时可递增）701-799（或7011-7999）13断路器位置遥信回路801-809801-809（或8011-8999）14断路器合闸绕组或操动机构电动机回路871-879871-879（或8711-8799）15隔离开关操作闭锁回路881-889881-889（或8810-8899）16发动

13、机调速电动机回路T991-T999991-999（或9910-9999）17变压器零序保护共用电流回路J01、J02、J03001、002、00318变送器后回路A001A99919至微机系统数字量D001-D99920至闪光报警装置S001-S999注：1、无备用电源自动投入装置的安装单位，序号7的标号可用于其他回路。 2、断路器或隔离开关为分相操动机构时，序号3、5、14、15等回路标号后应以A、B、C标志区别。从表1-3可以看出：（1）对于不同用途的直流回路，使用不同的数字范围。（2）控制和保护回路使用的数字标号，按熔断器所属的回路进行分组，每一百个数分为一组，如100199，20129

14、9，301399，-其中每段里面先按正极性回路（编为奇数）由小到大，在编负极性回路（偶数）由大到小，如100、101、103、-，142，140，-。 （3）信号回路的数字标号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。 （4）开关设备、控制回路的数字标号组，应按开关设备的数字序号进行选取。例如有3个控制开关，则1号控制回路对应的标号选101199，2号控制回路所对应的选201299，3号控制回路所对应的选301399。对分相操作的断路器，其不同相别的控制回路常用在数字组后加英文字母来区别，如107A，355B。 （5）正极回路的线段按奇数标号，负极回路的线段按偶数标号；每经过

15、回路的主要压降元（部）件（如线圈、绕组、电阻等）后，即行改变其极性，其奇偶顺序即随之改变。对不能标明极性或其极性在工作中改变的线段，可任选奇数或偶数。 （6）对于某些特定的主要回路通常给予专用的标号组。例如：正电源101、201，负电源102、202等。 5、交流回路标号原则 交流回路的标号原则与直流回路类似，具体见表1-4。表1-4 交流回路标号原则序号回路名称标 号用途A相B相C相中性线零序1保护装置及测量仪表电流回路LHA4001A4009B4001B4009C4001C4009N4001N4009L4001L400921LHA4011A4019B4011B4019C4011C4019N

16、4011N4019L4011L401932LHA4021A4029B4021B4029C4021C4029N4021N4029L4021L402949LHA4091A4099B4091B4099C4091C4099N4091N4099L4091L4099510LHA4101A4109B4101B4109C4101C4109N4101N4109L4101L4109629LHA4291A4299B4291B4299C4291C4299N4291N4299L4291L429971LLHLL411LL41982LLHLL421L4299保护装置及测量仪表电压回路1YHA611A619B611B619C

17、611C619N611N619L611L619102YHA621A629B621B629C621C629N621N629L621L62911A631A639B631B639C631C639N631N639L631L63912经隔离开关辅助触点或继电器切换后的电压回路610kVA(C、N)760769、B6001335kVA(C、N)730739、B60014110kVA(B、C、L、S)710719、N60015220kVA(B、C、L、S)720729、N60016330（500）kVA(B、C、L、S)730739、N600A(B、C、L、S)750759、N60017绝缘检查电压表的公用

18、回路A700B700C700N70018母线差动保护公用电流回路610kVA360B360C360N3601935kVA330B330C330N33020110kVA310B310C310N31021220kVA320B320C320N32022330（500）kVA330（A350）B330（B350）C330（C350）N330（N350）23未经切换的电压回路TV01A611A619B611-B619C611-619N611-N619L611L61924TV09A691A699B691B699C691C699N691N699L691L699注：在设计序号330kV系统的13、16和序号1

19、9、22的标号需要加以区分时，330kV的序号13和22的标号为A（B、C、L）750759和A350、B350、C350。（1）对于不同用途的交流回路，使用不同的数字组，在数字组前加大写的英文字母来区别其相别。例如电流回路用A411419，电压回路用B611619等。（2）电流互感器和电压互感器的回路，均需在分配给他们的数字标号范围内，自互感器引出端开始，按顺序标号。（3）某些特定的交流回路给予专用的标号组。如用“A310”标示110kV母线电流差动保护A相电流公共回路；“B320I”标示220kV的I母线电流差动保护B相电流公共回路；“C700”标示绝缘检查电压表的C相电压公共回路等。（三

20、）、相对编号法相对标号常用于安排接线图中，供制造、施工及运行维护人员使用。当甲、乙两个设备需要互相连接时，在甲设备的接线柱上写上乙设备的标号及具体接线柱的标号，在乙设备的接线柱上写上甲设备的标号及具体接线柱的标号，这种相对应标号的方法称为相对标号法。如图1-6 即用相对标号标示的二次安装接线图，其中以罗马数字和阿拉伯数字组合为设备标号。1、相对标号的作用回路标号可以将不同安装位置的二次设备通过标号连接起来，对于同一屏内或同一箱内的二次设备，相隔距离近，相互之间的连线多，回路多，采用回路标号很难避免重号，而且不便查线和施工，这时就只有使用相对标号：先把本屏或本箱的所有设备顺序标号，再对每一设备的

21、每一个接线柱进行标号，然后在需要接线的接线柱旁边写上对端接线柱标号，以此来表达每一连线。2、相对标号的组成一个相对标号就代表一个接线桩头，一对相对标号就代表一根连接线，对于一面屏、一个箱子，接线柱数百个，每个接线柱都得标号，标号要不重复、好查找，就必须统一格式，常用的是“设备标号”“接线桩头号”格式。（1）设备标号一种是以罗马数定和阿位伯数字组合的标号，多用于屏（箱）内设备数量较多的安装图。罗马数字表示安装单位标号，阿拉伯数字表示设备顺序，在该标号下边，通常还有该设备的文字符号和参数型号。（2）设备接线柱标号。每个设备在出厂时对其接线柱都有明确标号，在绘制安装接线图时就应将这些标号按其排列关系

22、、相对位置表达出来，以求得图纸和实物的对应。对于端子排，通常按从左到右从上到下的顺序用阿拉伯数字顺序标号。把设备标号和接线标号加在一起，每一个接线柱就有了唯一的相对标号。图1-6采用相对标号的二次安装接线图三、控制电缆的标号在一个变电站或发电厂里，如1-6图所示二次回路里的控制电缆也有相当数量，为方便识别，需要对每一根电缆进行唯一标号，并将标号悬挂于电缆根部。图1-6 变电所二次电缆排列图电缆的标号一般如下：-其中第一位表示安装单位设备的序号，超过10个时可用两位数表示，第二、三位为所安装设备的拼音字头，见表1-5，横线后的前三位用阿拉伯数字表示电缆走向，根据不同的途径有不同的编号范围，见表1

23、-6，最后一位用A、B、C表示相别，用R表示强弱电。如1Y-123、2SYH-112、3E-181A-。打头字母表征电缆的归属，如“Y”就表示该电缆归属110kV线路间隔单元，若有几个线路间隔单元，就以1Y、2Y、3Y进行区分；“E”表示220kV线路是隔单元；“2UYH”表示该电缆电属于35kVII段电压互感器间隔。为了方便安装和维护，在电缆牌和安装接线图上，不仅要注明电缆标号，还要在其后标注电缆规格和电缆详细走向，如表1-5中所示：表1-5 部分设备拼音符号序号电压及线路特征符 号序号安装设备名称符 号1500kVWU11发电机F2330 kVSS12发变组FB3220 kVE13变压器B

24、4154kVYU14母联断路器LD5110 kVY15分段断路器F660 kVLS16旁路断路器PD735 kVU17电压互感器YH820 kVER18消弧线圈X910 kVS19母线保护MB106 kVL20中央信号ZX表1-6 各种电缆途径控制电缆的编号范围序号途径基本编号可增加编号1控制室去各处电缆100129200229，300-3292控制室屏间联络电缆130-149230-249，330-3493电动机及厂用配电装置电缆150-159250-259，350-3594出线小室电缆160-179260-279，360-3795配电装置内电缆180-189280-289，380-3896

25、主变压器处的联络电缆190-199290-299，390-399四、二次接线图中常见的图形符号二次回路的图形符号是设计、安装、调试、运行等二次回路的工程语言，为了方便绘制二次图纸，必须采用相应的图形来标定各种电气设备。常见的电气设备图形符号如下所示。 二次回路接线图中最常见的文字标号DL断路器及其辅助触点YJJ电压监视中间继电器G隔离开关及其辅助触点A电流表LH电流互感器 V电压表YH电压互感器 W有功功率表HC合闸接触器 War无功功率表HQ合闸线圈 Hz频率表TQ跳闸线圈S整步表LJ电流继电器Wh有功千瓦时表YJ电压继电器varh无功千瓦时表SJ时间继电器KK控制开关CJ差动继电器ZK转换

26、开关GJ功率继电器TK同期转换开关XJ信号继电器STK手动同期转换开关RJ热继电器CK测量装换开关WJ温度继电器XK信号转换开关WSJ瓦斯继电器DK刀开关ZCH重合闸装置MK灭磁开关BCJ保护出口继电器LK联动开关ZJ中间继电器XWK限位开关HWJ合闸位置继电器XD信号灯TWJ跳闸位置继电器LD绿色信号灯HJ合闸继电器HD红色信号灯TJ跳闸继电器BD白色信号灯TJJ同步检查继电器GP光字牌XMJ信号脉冲继电器（冲击继电器）WS位置指示器JJ检查继电器FM蜂鸣器SXJ事故信号中间继电器DD电笛YXJ预告信号中间继电器JL警铃BSJ闭锁继电器HA合闸按钮JSJ加速继电器TA跳闸按钮ZXJ指挥信号中

27、间继电器FA复归按钮XKL温度继电器ZXA指挥信号按钮XCJ瓦斯继电器YJA中央印象信号接触按钮FJ重合闸装置YA试验按钮ZZJ保护出口继电器SA事故按钮XZJ中间继电器QA启动按钮XJJ合闸位置继电器RD熔断器TBJ跳闸位置继电器JRD击穿保护器KM合闸继电器RRD弱电熔断器（热线轴）RKM跳闸继电器ZM转角变压器小母线TXM同步检查继电器XDC蓄电池XM信号脉冲继电器（冲击继电器）Z整流器RXM检查继电器R电阻五、二次回路连接导线截面的选择 二次回路中各连接导线的机械强度及电气性能应满足安全经济运行的要求。而导线的机械强度及电气性能与材料及截面有关。1、按机械强度要求若按导线的机械强度满足

28、要求选择其截面，首先应知道导线所接的端子排端子。连接强电端子铜导线的截面，应不小于 1.5,而连接弱电端子铜导线的截面，应不小于0.5。2、按电气性能要求 在保护和测量仪表中，交流电流回路导线应采用铜导线，其截面应大于或等于2.5。此外，电流回路的导线截面还应满足电流互感器误差不大于10%的要求。交流电压回路导线截面至表计输入端的电压降考虑。对于电能计量仪表（电度表），运行时由电压互感器至表计输入端的电压降不得超过电压互感器二次额定电压的0.5%；对于其他测量仪表，在正常负荷下上述压降不能超过3%，当全部测量仪表及保护装置均投入运行时，上述压降也不得超过3%。在操作回路中，导线截面的选择，应满

29、足正常最大负荷下由操作母线至各被操作设备端的导线压降不能超过额定母线电压的10%。六、二次回路的划分1、从电流互感器、电压互感器二次端子开始到有关继电保护装置的二次回路。2、从继电保护直流分路熔断丝开始到有关保护装置的二次回路。3、从保护装置到控制屏（测控屏）和中央信号屏的直流回路。4、继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。七、二次回路的读图方法二次回路图的逻辑性很强，在绘制时遵循一定的规律，读图时如能按些规律就很容易读懂。尤其是对比较复杂的继电保护装置的二次回路图纸，每个回路有数十甚至上百个元件组成，把这些元件按一定的逻辑及标准符号用线连接起来，回路是很复杂的。 读图前首

30、先要弄懂该图所绘继电保护的功能及动作原理，图纸上所标符号的含义，然后按先交流、后直流，先上后下、先左后右的顺序读图。对交流部分，要先看电源，再看所接元件。对直流元件，要先看线圈，再查接点，每一个接点的作用都要查清。 第三节 继电保护用电流互感器及电流回路电力系统的一次电压很高，电流很大，且运行的额定参数千差万别，用以对一次系统进行测量、控制的仪器仪表及保护装置无法直接接入一次系统，一次系统的大电以需要使用电流互感器进行隔离，使二次的继电保护、自动装置和测量仪表能够安全准确地获取电气一次回路电流信息。电流互感器有电磁式互感器（如1-7图所示）、电子及光电式电流互感器（如1-8图所示），下面主要介

31、绍的是电磁式的电流互感器。图1-7 电磁式电流互感器图1-8 电子及光电式电流互感电磁式电流互感器是一个特殊形式的变换器，它的二次电流正比于一次电流。因为其二次回路的负载阻抗很小，一般只有几个欧姆，所以二次工作电压也很低，当二次回路阻抗大时二次工作电压U=IZ也变大，当二次回路开路时，U将上升到危险的幅值，它不但影响电流传变的准确度，而且可能损坏回路的绝缘，烧毁电流互感器铁芯。所以电流互感器的二次回路不能开路。一、电磁式电流互感器简介电磁式电流互感器的一次和二次绕组的极性应按减极性原则标注，即当在一、二次绕组中同时由同极性端子通入电流时，它们在铁芯中产生磁通的方向应相同。如图1-9所示，L1和

32、K1为同极性端子，可在同极性端子上标注以星号“*”。当一次电流从极性端子L1流入时，在二次绕组中感应出的电流应从极性K1端子流出。电流互感器的极性及相量图如图1-10所示，选取电流互感器一次和二次绕组中电流的正方向相反，选取一次绕组中的电流从L1流向L2为正，二次绕组中的电流从K2流向K1为正。这时一次和二次绕组中规定的电流方向正好相反，铁芯中的合成磁场应为一次绕组和二次绕组磁动势的相量之差，即图1-9 电流互感器极性的标注 图1-10电流互感器的极性所以为了便于正确接线和理论分析，电流互感器一次和二次绕组引出端子都标有极性符号。一次绕组L1为首端、L2为尾端；二次绕组K1为首端、K2为尾端。

33、通常用“”符号标记在L1、K1或L2、K2上，表示它们是同性端。设一次电流由首端L1流入，从尾端L2流出，二次电流由首端K1流出，从尾端K2流入。当忽略电流互感器励磁电流后，铁芯中合成磁势为一次和二次绕组安匝数之差，即由式： 1、电磁式电流互感器误差由于励磁电流及一、二次绕组阻抗上的压降的存在和影响，使电流互感器的一次电流与二次电流之比不等于它的额定变比，这种误差相对值的百分比称为比值误差。除了比误差外，互感器还存在相角误差。所谓角误差的折算到二次侧的一次电流与二次电流之间的相角差。其主要原因是励磁电流存在造成比误差和角误差。如1-11图所示电流互感器的等值电路和相量图。图1-8等值电路和相量

34、图 、为电流互感器一次绕组和二次绕组的漏抗，为励磁阻抗，为负荷阻抗，、为折合到二次侧匝数的值，它们的表达式为 由于励磁电流存在，使与存在一个差值，而且在相位上也不完全同相，这就引起了电流电感器的误差。电流互感器的误差有变比误差和角度误差。变比误差定义为继电保护对互感器准确度的要求与电工仪表有很大不同。这种不同首先表现在工作条件上。对电工测量来讲，要求互感器的在额定工作条件（额定电流、额定电压）下，保证误差极限不超过准确等级的要求。但对继电保护而言，则要求在发生短路故障的情况下，互感器有一定的准确度就可以了。其次，继电保护对互感器准确度的要求通常要比电工测量的要求低，这是因为互感器的误差将直接影

35、响仪表的指示值，而在继电保护中还可借助可靠系数、灵敏系数等来修正互感器误差的影响。所以对保护用电流互感器的要求是：比误差不超过10%，角误差不超过。这就是通常所说的继电保护对电流互感器10%误差要求。在工程中测量电流互感器的比误差和角误差的方法如下图所示。图 1-9电流互感器误差试验原理图 对已制成的用继电保护的电流互感器，本体产生误差主要原因是励磁电流的存在及铁芯饱和的影响。在使用中产生互感器误差的主要因素有两个：其一是电流互感器工作时的一次电流倍数，其二是电流互感器的二次负载。 2、减小误差的措施 （1）励磁电流是造成电流互感器误差的主要原因，因此要减小误差就必须从减少励磁电流着手。为了减

36、小励磁电流，必须：1）采用高导磁率的材料做铁芯，并增大铁芯截面，缩短磁短长度；2）适当增大电流互感器的变比；3）限制二次负载。（2）现场比较常用的减小电流互感器误差的有效方法是：1）增加连接导线的有效截面，如采用较大截面的电缆，或者两芯、多芯并联使用，以减少二次负载的阻抗值；2）选用较大的变比；3）两个型号相同、变比相同的电流互感器串联使用，这时每个电流互感器的负载将为整个负载的一半。 二、电流互感器的参数 1、电流互感器的一次参数电流互感器的一次参数主要有一次额定电压与一次额定电流。一次额定电压的选择主要是满足相应电网电压的要求，其绝缘水平能够承受电网电压长期运行，并承受可能出现的雷电过电压

37、、操作过电压及异常运行方式下的电压，如小接地电流方式下的单相接地。一次额定电流的考虑较为复杂，一般应满足以下要求。（1）应大于所在回路可能出现的最大负荷电流，并考虑适当的负荷增长，当最大负荷无法确定时，可以取与断路器、隔离开关等设备的额定电流一致。 （2）应能满足短时热稳定和动稳定电流的要求。一般情况下，电流互感器的一次额定电流越大，所能承受的短时热稳定和动稳定电流值也越大。 （3）由于电流互感器的二次额定电流一般为标准的5A与1A，电流互感器的变比基本由一次电流额定电流的大小确定，所以在选择一次电流额定电流时要核算正常运行测量仪表要运行在误差最小范围，继电保护用次级又要满足误差的要求。 （4

38、）选取的电流互感器一次额定电流值应与国家标准GB1208-1997电流互感器推荐的一次电流标准值相一致。 2、电流互感器的二次额定电流 在GB1208-1997中，规定标准的电流互感器二次电流为1A和5A。 变电所电流互感器的二次额定电流采用5A还是1A，主要决定于经济技术比较。在相同一次额定电流、相同额定输出额定容量情况下，电流互感器二次电流采用5A时，其体积小，价格便宜，但电缆及接入同样阻抗的二次设备时，二次负载将是1A额定电流时的25倍。所以一般在220kV及以下电压等级变电站中，220kV设备数量不多，而10110kV电压等级的设备数量较多，电缆长度较短，电流互感器二次额定电流多采用5

39、A的。在330kV及以上电压等级变电站，220kV及以上电压等级的设备数量较多，电流回路电缆较长，电流互感器二次额定电流多采用1A。为了既满足测量、计量在正常使用的精度及读数，又满足故障大电流下继电保护装置的精工电流及电流互感器的10%误差曲线要求，二个回路采用同样的变比往往难以兼顾，所以常常要求不同次级具有不同变比。要求电流互感器的次级具有不同变比时，除实际变比不同外，最好的选择是在二次回路设置抽头，也可以在二次回路增加辅助电流互感器进行调节，但这一方法除了使二次回路接线复杂外，还使回路的综合误差增大，如果辅助电流互感器的特性不好，将增加继电保护装置不正确动作的可能性。电流互感器的变比也是一

40、个重要参数，当一次额定电流与二次额定电流确定后，其变比即确定。电流互感器的确定变比等于一次额定电流比二次额定电流。 3、电流互感器的额定输出容量电流互感器的额定输出容量是指在满足额定一次电流、额定变比条件下，在保证所标称的准确度级时，二次回路能承受的最大负载值，其单位一般用伏安表示。根据GB 1208-1997规定，额定输出容量的标准值有5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。对于电流互感器二次回路的负载，可以用式（6-1）来计算式中 电流互感器的额定二次电流，单位A； 二次设备阻抗，单位； 二次回路连接导线的阻抗，单位； 二次回路连接点的接触电阻，其大水取决于连

41、接点的多少与连接点接触是否良好，一般取0.050.1； 二次设备的接线系数；二次回路连接导线的接线系数。 电流互感器二次输出容量必须大于，并留有适当裕度。 4、电流互感器的准确级 电流互感器根据使用场合不同，对电流测量的误差有不同要求，因此有不同的准确级。我国电流互感器准确级和误差限值如1-1所示，准确度级是指在规定二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。 对保护级（B级供过流保护用，D级供差动保护用，5P，10P也是供保护用的）电流互感要求与测量级不同，对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确度，而当其通过故障电流时，则希望互感器早饱和，以至不受短路电流损坏。1-8电流互

42、感器准确级和最大许误差限值准确度级一次电流为额定电流的百分数（%）误差限值二次负荷变化范围变比误差%相位误差0.21020100-2000.50.350.2201510(0.251)0.51020100-20010.750.560453011020100-20021.5112090603105012050-1203.010不规定(0.51)B100100m3-10不规定m为额定10%倍数三、电流互感器配置电流互感器的配置时应考虑以下因素（1）电流互感器二次绕组的数量与等级应满足继电保护自动装置和测量表计的要求。对于220kV线路，每相的电流互感器至少设有4个10P20、1个0.5级和1个0.2

43、S级共6个绕组的电流互感器，以适应双套保护、母线差动及失灵保护、故障录波及测量计量的需要。10P20的含义是：该互感器为保护用，在一次侧流过的最大电流为其一次额定电流20倍时，该互感器的综合误差不大于10%。（2）用于保护装置时，应消除主保护的死区，保护接入电流互感器二次绕组的分配，应注意避免出现电流互感器内部故障时的保护死区。（3）对中性点直接接地系统，各回路应按三相式配置电流互感器，中性点非直接接地系统，一般按二相式配置电流互感器。当不能满足继电保护灵敏度要求或其他特殊要求时，可采用三相式配置。（4）用于变压器差动保护的各侧电流互感器铁芯宜具有相同的铁芯形式，用于同一母线的差动保护的电流互

44、感器铁芯也应具有相同的铁芯形式。目的是减少外部短路时的不平衡电流。四、电流互感器的常用接线方式1、电流互感器二次回路接线方式电流互感器二次回路的接线方式由测量仪表、继电保护及自动化装置和为电所监控系统、综合自动化系统等装置的要求以及电流互感器的配置情况而确定。电流互感器常见的接线方式有如下几种。（1）单相式接线。如图1-10所示，这种接线主要用于变压器中性点和610kV电缆线路的零序电流互感器。该接线的特点是只装一只电流互感器，反应单相或零序电流。图1-10 单相式接线（2）两相不安全星形接线。如图1-11所示，这种接线主要用于610kV小电流接地系统的测量和保护回路接线，可以测量三相电流、有

45、功功率、无功功率、电能等。该接线的特点是采用两只电流互感器，一般装在A、C两相，它能反映相间故障电流，不能完全反映接地故障。图1-11两相不安全星形接线（3）三相完全星形接线。如图1-12所示，这种接线用于110500kV大接地电流系统的测量和保护回路，可以测量三相电流、有功功率、无功功率和电能等。该接线的特点是采用三只电流互感器，分别装在A、B、C三相，二次负载为星形接线，能反映相同及接地故障。图1-12 三相完全星形接线（4）三角形接线。如图1-13所示，该种接线主要用于Y，d接线变压器差动保护星形侧电流回路。接入继电器的电流为两相电流互感器电流之差，因此继电器回路无零序电流分量，流入继电

46、器的电流为相电流的倍。该接线的特点是，三相电流互感器按极性首尾相串，用于Y，d变压器差动保护中以消除由于变压器接线组别的影响而在差动回路中产生的不平衡电流。图1-13 三角形接线（5）和电流接线。如图1-14所示，这种接线用于一个半断路器接线、三角形接线、桥形接线的测量和保护回路。图1-14 和电流接线2、测量仪表的电流回路接线 同一次回路的各种测量仪表的电流回路应串联在一起，供测量仪表电流回路的电流互感器按不完全星形或完全星形方式接线。串联的顺序应考虑使电流回路的电缆最短。一般的顺序是电流表、功率表、电能表、记录型仪表、变送器。 测量仪表用的电流互感器二次侧的中性点在配电装置处一点接地。各回

47、路的测量表计电流回路通常用一根专用电缆由配电装置的电流互感器端子箱引至表计屏。 3、保护用电流互感器的二次回路 保护用电流互感器的二次回路接线要根据继电保护装置的要求而确定。一般来说，过电流保护、阻抗保护、高频保护、母线差动保护、变压器差动保护的三角形侧电流互感都采用星形或不完全星形接线，而变压器差动保护为了使各侧电流相位匹配，要求星形侧的电流互感器二次侧接成三角形，但现在微机主变保护大多采用算法进行相位校正，因此也可采用星形接线。 注意，不允许将继电保护装置接在测量用二次绕组。这是因为在短路情况下，测量用铁芯很快饱和，有可能引起继电保护装置拒动。通常也不允许将测量仪表接在保护用二次绕组。这是

48、因为保护用的二次绕组误差大，不能满足测量精度的要求，且在一次系统故障时有可能使测量仪表损坏。 保护用电流互感器二次侧应设一个接地点，如果采用两点接地时，会引入地电位差电流。接地点一般在配电装置经端子排接地。有几组电流互感器连接构成的保护用电流互感器，二次回路应在保护屏上设一个公用接地点，即可避免中电流和电流互感器二次回路电流的耦合引起保护误动。 电流互感器二次回路一般不应设置切换回路，当确实需要切换时，应确保在切换时电流互感器二次回路不能开路。 五、电流二次回路接线 工程中电流回路如1-15图所示，A、B、C三相电流互感器通过二次电缆连接到开关端子箱，通过端子箱的端子排按绕组的准确级和相别分别

49、接保护装置、母差失灵装置、故障录波装置、测量仪表、电能计量等回路，为上述装置和仪表提供电流分量。图1-15 电流回路连接图根据二次回路标号原则，我们将电流回路连接方式按二次回路规定的标号、符号、线路进行连接起来，就成为我们常说的电流回路图。在工程中施工人员按照设计图纸进行施工，如某220kV线路保护电流回路如图1-16所示。图1-16 220kV线路保护电流回路第三节 电压互感器及电压回路与电流互感器相同，电压互感器是隔离高电压，供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次电压信息的传感器。电压互感器也有电磁式、电容式与电子式三种，下面介绍电磁式和电容式电压互感器。电压互感器是一种特殊形式的变换器，

50、与不同于电流互感器的是，它是二次电压正比与一次电压。电压互感器的二次负载阻抗一般较大，其二次电流I=U/Z，在二次电压一定的情况下，阻抗越小则电流越大，当电压互感器二次回路短路时，二次回路的阻抗接近为0，二次电流I将变得非常大，如果没有保护措施，将会烧坏电压互感器。所以电压互感器的二次回路不能短路。一、电磁式电压互感器简介1、电磁式电压互感器工作原理电磁式电压互感器的工作原理与一般电力变压器一样，但不同的是容量较小，要用其二次电压准确地反映一次电压，因此要求误差要小，二次侧所接测量仪表和继电器电压绕组，其阻抗值很大，故电压互感器近于空载状态下运行。电压互感器的额客变比为其一、二次侧额定电压之比

51、为：2、电压互感器的误差及准确级电压互感器的等值电路与普通变压器相同，其相量图如下，图中一次侧电量已折算到二次侧，为了说明问题，图中负荷电压降被夸大了。从图中可看出，电压互感器误差表现在上，即有数值差别也有相位数别。显然，电压互感器误差与二次负荷及其负荷及其功率因数和一次电压等运行参数有关。电压互感器的数值误差为电压互感器的角度误差为二、电容式电压互感器简介电容式电压互感器用于110500KV中性点直接接地电力系统中，它是利用分压原理实现电压变换的，在超高压电容式电压互感器中，还需要一个电磁式电压互感器将电容分压器输出的较高电压进一步变换成二次额定电压，并实现一次电路与二次电路之间的隔离。1、电容式电压互感器的工作原理。电容式电压互感器原理接线图如下，C1、C2为分压电容，T为隔离变压