电压互感器及其二次回路课件

高压电压互感器及其二次回路电压互感器及其二次回路的重要性：

电压互感器作为一重要的一次设备在电力系统中发挥着重要的作用。同时，因为电压互感器是一种公用设备，无论是互感器本身出现问题或是其二次回路出现问题，都将给整个二次系统带来严重影响。保障电压互感器及其二次回路的稳定运行至关重要。电压互感器的作用1.将电力系统的一次电压按一定的变比缩小为要求的二次电压，供各种二次设备使用。2.使二次设备与一次高压隔离，保证人身和设备的安全。电磁式电压互感器的工作原理

（1）工作原理

电压互感器的主要结构和工作原理类似于变压器。如图所示，电压互感器的一次线圈匝数N1很多，并接于被测高压电网上，二次线圈匝数N2较少，二次负荷比较恒定，接于高阻抗的测量仪表和继电器电压线圈，正常运行时，电压互感器接近于空载状态。N1U1U2N2（2）电压互感器的变比电压互感器一、二次线圈额定电压之比，称为电压互感器的额定变比，即Kn=U1n/U2n其中，一次线圈额定电压U1n是电网的额定电压（10、35、110、220、500KV等），二次电压则统一定为100(或100/)V，所以Kn也标准化。（3）电压互感器的分类1.按照结构分类：三相三柱式三相五柱式单相电压互感器2.按照安装位置不同3.按照原理分类

母线PT:测量母线电压电磁式电压互感器线路PT:测量线路电压电容式电压互感器

三相式(4)单相电压互感器的接线方式1.两个单相电压互感器接成V-V形接线方式两个电压互感器分别接于线电压UAB和UBC上，一次绕组不能接地，二次绕组为安全，一端接地，这种接线方式适用于中性点非直接接地或经消弧线圈接地系统。1)只用两个单相电压互感器可以得到对称的三个线电压；2）不能测量相电压；3）一次绕组接入系统线电压，二次绕组电压为100V。当继电保护装置和测量表计只需用线电压时，可采用这种接线方式。

ABCabc····100V2.三个单相电压互感器接成星形接线方式i·········abcn。。n一次绕组接成星形,互感器接于相－地之间,因此,测量的是相对地电压,而并非各相与中性点之间电压，一次绕组接地属于工作接地。电压互感器的一次绕组阻抗极高，即使是在中性点直接接地或经消弧线圈接地的系统中，虽然电压互感器一次绕组中性点接地，但并不表示该系统中性点接地。电压互感器的保护措施60kV及以下系统，一次侧一般经过隔离开关和熔断器接入高压电网。电压互感器一次侧熔断器的作用：（1）保护电压互感器本身，当电压互感器本身故障时，熔断器迅速熔断，防止事故扩大；（2）防止高压电网受电压互感器本身及其引线的影响。110kV及以上系统，电压互感器一次侧不装熔断器（1）主要原因是考虑到系统灭弧问题较大，熔断器的断流容量亦很难满足要求，熔断器制造困难；（2）这一类互感器采用单相串级式，绝缘强度高，发生事故的可能性比较小；（3）110kV及以上系统，中性点一般采用直接接地，接地故障时，瞬时跳闸，不会过电压运行。电压互感器的二次侧：（1）装设熔断器或低压断路器，当电压互感器二次侧及回路发生故障时，能够快速熔断或切断，保证电压互感器不遭受损坏及不造成保护误动。（2）计量、测量二次绕组装设熔断器。（3）保护用二次绕组装设快速低压断路器。电压互感器高压侧熔丝熔断原因分析1、互感器内部线圈发生匝间、层间或相间短路及一相接地故障。2、电压互感器一、二次回路故障，可能造成电压互感器过流。3、中性点接地系统中发生一相接地时，其他两相电压升高倍；或者由于间歇性电弧接地，可能产生数倍的过电压。使互感器铁芯饱和，电流增加造成熔丝熔断。4、系统发生铁磁谐振。在中性点不接地系统中，由于发生单相接地或用户电压互感器数量的增加，使母线或线路的电容与电压互感器的电感构成振荡回路，引起谐振，造成过压、过流。电压互感器二次侧熔丝熔断原因1、因人为原因引起的各种二次回路短路2、保护及自动装置元件损坏，引起电压二次回路短路。3、二次回路导线受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地，及二相接地短路故障。4、电压互感器内部存在着金属性短路，也会造成电压互感器二次回路短路。

二次熔丝熔断时，运行人员应及时更换二次熔丝。若再次熔断，则不应再更换，应查明原因后再处理。此时禁止进行两台TV二次侧的并列操作，防止将故障引入另一台TV。电压互感器操作注意事项1、电压互感器送电时必须先合一次侧后合二次侧，停电时先停二次侧后停一次侧，防止反送电危及设备安全。（反充电：运行中的电压互感器由二次向不带电的电压互感器反充电，造成运行中电压互感器二次熔断器熔断，低压开关跳开,引起保护装置及自动装置失压）2、两段PT二次并列时，一次必须先并列（防止反充电）。3、在倒换PT前必须先将PT并列运行。（防止二次设备在PT倒换过程中失压）。4、双母线各有一组电压互感器，在母线元件倒闸操作时，保护装置用的交流电压应与元件所在母线相一致。5、二次电压回路使用中间继电器，由隔离开关辅助触点联动实现自动切换方式时：5.1当两组电压切换继电器同时动作供给电压时应发出信号，此时不允许操作母联断路器。

（双母线运行的保护都有“切换继电器同时动作”这一信号）5.2当电压自动切换回路发生不正常现象时，应报告调度，将涉及范围的保护停用或切换到另一组母线电压回路上，然后才能进行处理。5.3运行中的隔离开关不允许进行辅助触点维修工作。6、220kV空载母线线停送电操作作时（带电压压互感器），，由于断路器器触头间并联联电容与母线线电压式互感感器极易发生生串联谐振过过电压，造成成电压互感器器暴炸。因此此要求：6.1220kV母线线电压互感器器有隔离开关关时，母线充充电之后，再再合电压互感感器隔离开关关送电；空载载母线停电时时，先拉开电电压互感器隔隔离开关，再再拉断路器，，母线停电。。6.2220kV母线线电压互感器器无隔离开关关时，系统有有条件，可利利用线路与母母线配合操作作，用对侧线线路断路器代代母线一并充充电或停电。。6.3220kV母线线电压互感器器无隔离开关关时，在用母母联断路器停停送空载母线线操作过程中中，如发生串串联谐振过电电压，应立即即合上母联断断路器，母线线送电；如母母联断路器合合不上，应检检查断路器在在开位，拉开开谐振母线侧侧隔离开关。。停用电压互感感器时注意事事项1、不使保护护及自动装置置失去电压。。2、必须进行行电压切换。。3、防止反充充电，取下二二次熔断器（（包括电容器器）。4二次次负荷全部断断开后，断开开互感器一次次侧电源。电压谐振1、铁磁谐振振：电网中大大量非线性电电感元件（变变压器、电磁磁式电压互感感器）在正常常状态下，工工作在励磁特特性的非饱和和区，但在暂暂态过程中（（例如由于接接地故障或断断路器操作）），电感工作作状态会跃变变到饱和区，，电感上电压压或其中通过过电流突然异异常上升，这这种现象就是是铁磁谐振。。2、谐振原因因：中性点接接地系统的110、220kV变电电站母线上，，通常连接电电磁式电压互互感器，因而而PT是一种种非线性电感感元件，当发发生断路器或或刀闸操作，，导致母线通通过断路器的的均压电容供供电时，暂态态过程可诱发发铁磁谐振，，结果引起PT和母线上上电压急剧增增加，PT中中电流大幅上上升，导致PT烧毁，外外绝缘闪烙或或避雷器爆炸炸等事故。3、谐振分类类：依据谐振振电压的频率率，铁磁谐振振可分为工频频、分频、和和高频谐振，，在中性点接接地系统空母母线上发生较较多的是工频频谐振。电压互感器的的巡视检查电压互感器运运行于母线上上，互感器故故障相当于母母线故障，因因此，必须加加强巡视：1、互感器瓷瓷瓶是否清洁洁、完整，有有无损坏及裂裂纹，有无放放电现象。2、电压互感感器的油位，，油色是否正正常，有无漏漏油现象，3、互感器内内部声音是否否正常。4、高压侧引引线是否接触触良好，有无无过热现象，，二次回路电电缆及导线有有无损伤，高高压熔断器限限流电阻及断断线保护用电电容器是否完完好。5、互感器二二次侧和外壳壳接地是否完完好。6、端子箱是是否清洁、受受潮。电压互感器在在异常情况下下必须退出运运行1、高压侧熔熔断器连续熔熔断二、三次次。2、引线端子子松动过热。。3、内部出现现放电异音或或噪声。4、见到放电电，有闪络危危险。5、发出臭味味或冒烟。6、溢油。发现上述情况况，立即汇报报调度，解除除有关保护，，取下PT二二次保险，并并转移PT一一、二次负荷荷将故障PT断开。禁止止使用刀闸或或打破熔断器器法断开故障障的PT，应应让保险自动动熔断。严禁禁就地用隔离离开关或高压压熔断器拉开开有故障的电电压互感器。。双母线倒单母母线倒闸操作作顺序1、检查母联联开关在合闸闸位置。2、取下母联联开关操作保保险。3、将停电母母线负荷倒至至另一母线。。4、送上母联联开关操作保保险。5、断开停电电母线PT二二次联络开关关。6、拉开停电电母线电压互互感器、避雷雷器刀闸。7、断开母联联开关并解除除备用。8、验电后将将停用的母线线接地。PT二次电压压引入主控室室二次电压低压断路器或熔断器隔离开关辅助接点隔离开关重动继电器接点公用设备屏各分路保护屏及其它自动装置公用电压回路路失压分析1、检查隔离离开关重动继继电器是否失失磁2、检查PT端子箱处低低压断路器、、熔断器是否否断开3、隔离开关关辅助接点接接触不好3.1电压压切换接点接接触不好3.2重动继继电器接点接接触不好4、某使用单单元出现问题题5、二次回路路绝缘等其他他问题电压二次回路路反措要求1、电压二二次回路只只能有一点点接地，经经控制室零零相小母线线（N600)连通通的几组电电压互感器器二次回路路，只应在在控制室将将N600一点接地地，各电压互感感器二次中中性点在开开关场的接接地点应断断开。2、为保证证可靠接地地，各电压压互感器的的中性线不不得接有可可能断开的的断路器或接接触器。3、已在控控制室一点点接地的电电压互感器器二次绕组组，如认为为必要，可可已在开关关场将二次次绕组中性性点经放电电间隙或氧氧化锌阀片片接地。4、来自电电压互感器器及其二次次回路的4根开关场场引入线和和互感器三三次回路的的2（3））根开关场场引入线必必须分开，，不得公用用。1、用隔离离开关辅助助触点控制制的电压切切换继电器器，应有一一对电压切切换继电器触点点作监视用用；不得在在运行中维维护隔离开开关辅助触触点。2、检查并并保证在电电压切换过过程中，不不会产生电电压互感器器二次回路路反充电。保护回路电电压切换反反措要求3、手动进进行电压切切换的，应应有专门的的运行规程程，由运行行人员执行行。4、用隔离离开关辅助助触点控制制的切换继继电器，应应同时控制制可能误动动作的保护的正正电源；有有处理切换换继电器同同时动作与与同时不动动作等异常常情况的专用用运行规程程。关于PT二二次绕组：：主二次绕组组：接成星星形，反映映一次系统统线电压、、相电压（（相对地电电压）,一一次绕组接接入系统相相电压时，，绕组电压压为100/辅助二次绕绕组：接成成开口三角角形，一次次系统为中中性点直接接接地系统统时，绕组组电压为100V，，一次系统统为中性点点非直接接接地或经消消弧线圈接接地时，电电压为100/3V—一次系统中中的3倍零零序电压—电压互感器器一次绕组组对辅助二二次绕组的的变比可以看出，，开口三角角形绕组的的输出电压压仅反映一一次系统的的零序电压压，从而可可反应系统统的接地短短路故障。。A相接地后后系统零序序电压UAUAUBUB3U03U0中性点直接接接地系统统中性点非直直接接地系系统二次绕组的的配置双线圈：一一个主二次次绕组保保护、测量量、计量公公用一个辅助二二次绕组三线圈：两两个个主二次绕绕组：计量量专用一组组，保护测测量公用一一组一个辅助二二次绕组四线圈：三三个主二次次绕组，一一个辅助二二次绕组计量专用一一组，因为为220KV设备保保护要求双双重化，两两套保护要要求分别用用不同的PT二二次绕组组，因此，，两套保护护各用一组组，测量和和保护公用用。各绕组的精精度不一样样，计量回回路绕组精精度高，计计量回路专专用一绕组组减少了二二次负载，，提高了电电能表的计计量精度，，保护和测测量对电压压精度要求求不高，因因此可以公公用精度不不太高的二二次绕组。。二次设备的的电压切换换1、电压切切换的作用用：双母线线系统上所所连接的电电气元件，，为了保证证其一次系系统和二次次系统在电电压上保持持对应，以以免发生保保护或自动动装置误动动、拒动，，要求保护护及自动装装置的二次次电压回路路随同主接接线一起进进行切换。。用隔离开开关辅助触触点去启动动电压切换换中间继电电器，利用用其触点实实现电压回回路的自动动切换。要要求保护、、测量、计计量都有自自动切换功功能。2、切换方方式：（1）保护护、测量、、计量共用用一个隔离离开关接点点。计量有有专用的切切换继电器器屏。测量量电压在保保护屏切换换后输出。。（2）一个个隔离开关关接点启动动保护电压压切换箱，，测量、计计量依靠电电压切换箱箱重动继电电器进行电电压切换。。（3）计量量用独立的的隔离开关关辅助接点点，独立的的切换继电电器。要求切换回回路相互独独立：切换换回路独立立，切换电电源独立1、有利于于减小设备备异常时的的影响面2、便于运运行人员判判断问题，，应急处理理。保护装置失失压分析公用外部电电压保护屏端子子排隔离开关重重动继电器器接点保护装置低低压开关保护装置交交流输入插插件进行电电压变换模数变换采样回路CPU1、检查隔隔离开关辅辅助接点是是否切换到到位，观察察隔离开关关位置指指示灯。2、检查电电压开关是是否跳开。。3、用万用用表测量电电压开关下下口交流电电压，判断断电压是否否正常。4、打印保保护装置采采样值，检检查交流采采样。5、观察直直流电源插插件输出电电压指示灯灯是否正常常。6、检查装装置有无自自检报告。。检查措施电压互感器器二次电压压异常处理理运行中电压压互感器可可能会发生生二次电压压异常，比比如电压输输出三相不不平衡、空空开及二次次保险熔丝丝熔断等。。异常原因：：1、互感器器本身有问问题，通过过二次电压压切换后，，将互感器器二次负载载转移，在在PT端子子箱处PT二次回路路断开，检检查PT二二次输出电电压。2、PT二二次公共回回路及负载载有问题，，在上述正正常情况下下，没有发发现异常，，说明问题题有可能在在二次回路路及二次负负载上上，，可以通过过倒闸操作作将有问题题的一段PT二次回回路腾空。。3、若在操操作某一分分路的过程程中，电压压恢复正常常，则说明明问题在该该二次负载载上；二次次负载全部部转移后，，电压异常常仍然不能能消失，说说明问题在在二次回路路上，需要要保护人员员逐级断开开二次回路路进行查找找回路异常常。电压回路的的编号N600·A601A603A630开关隔离开关公用二次回回路电压切换继继电器接点点A710保护装置空空开保护遥测屏功率表线路PT作用：用于于监视线路路电压。1、用于手手动检同期期、检无压压合闸用2、用于重重合闸检同同期、检无无压用3、用于备备自投及其其他自动装装置二次绕组57V用用于重合合闸100V用用于手动合合闸检同期期母线PT开口角电压压用途1、用于小小电流接地地系统接地地选线装置置、绝缘监监察2、用于保保护装置，，主变后备备、线路保保护3、开口角角A相电压压用于手动动检同期4、用于小小电流接地地系统消谐谐装置检同期、检检无压、不不检定1、手动合合闸：就地地、远方2、自动合合闸：重合合闸、备自自投检同期：检检查母线电电压和线路路侧电压同同期检无压：检检查线路无无压时合闸闸不检定：不不检查两侧侧电压手动检同期期和重合闸闸自动检同同期区别手动检同期期：用母线线开口角A（Sa710）相相电压和线线路PT100V电电压比较新投运的无无人值班站站合闸检同同期：利用用测控装置置将母线57V星形形二次绕组组电压和线线路PT二二次57V电压检同同期重合闸检同同期用母线线主二次绕绕组57V电压和线线路PT57V（100V））电压比较较电压互感器器投运后检检验项目1、测量每每一绕组的的电压．２、测量相相间电压．．３、测量零零序电压．．４、检