互感器及其二次回路PPT学习教案

1、会计学1互感器及其二次回路互感器及其二次回路第1页/共55页第2节 电流互感器二次回路第2页/共55页电压互感器 TV VVY0Y0电压互感器的工作原理工作原理相当于空载变压器，起电压源的作用。变压比为： 误差：电压误差：角误差：一次电压与二次电压的相位差。2121UUNNKU%100112UUUKfUu第3页/共55页电压互感器的类型和型号1、类型：按绝缘冷却方式分：干式、油式；按相数分：单相、三相；按装置地点分：户内、户外。常用的有：JDJ、JDZ、JDZX、JSJW第4页/共55页2、型号常用的有：JDJ、JDZ、JDZX、JSJWJDJ单相双线圈油浸式的TV，户内常用JDJ-10，户外

2、常用JDJ-35。JDZ单相双线圈环氧树脂半浇注绝缘的户内用TV。JDZX单相三线圈环氧树脂半浇注绝缘的户内用TV。一个原线圈，两个二次线圈，其中一个二次线圈为辅助的次级线圈（又称为剩余电压线圈）。不能单相运行，三个JDZX型可代替一台JSJW型TV。电压互感器单相油浸式环氧树脂半浇注绝缘第5页/共55页JSJW三相三线圈五铁心柱油浸式电压互感器，接线方式为： YO/YO/ 型。辅助的次级线圈结成开口三角形，用于监视中性点不接地系统的线路绝缘情况，其每相电压为100/3V， 正常运行时，开口处电压为0V； 当系统一相接地时，开口处电压大约100V，同时使继电器动作发出信号。五铁心柱第6页/共5

3、5页JDJ-6、10型电压互感器为单相双绕组、户外油浸式产品，适用于交流50Hz，10kV及以下电路中,供电压、电能和功率的测量以及继电保护用。 JDZ-3、6、10(Q)型电压互感器：适用于额定频率50Hz，额定电压为10kV及以下的电力系统中作电压、电能测量及继电保护之用。第7页/共55页JDZX -6、10型电压互感器为单相三绕组、户内干式产品，适用于交流50Hz，10kV及以下电路中,供电压、电能和功率的测量以及继电保护用。不能单相运行，三个JDZX型可代替一台JSJW型TV。 JSJW-10型电压互感器：适用于额定电压为10kV及以下的电力系统中作电压、电能测量及继电保护之用。辅助的

4、次级线圈结成开口三角形，用于监视中性点不接地系统的线路绝缘情况。第8页/共55页1、TV二次侧不允许短路2、 TV二次侧必须有一端接地（保护接地）3、连接时应注意端子极性的连接正确 例如：一次绕组标为A、X、B、Y、C、Z，二次绕组端子则分别标为a.x.b.y.c.z., A与a 、B与b、X与x为同名端。二、电压互感器使用注意事项电压互感器的特点：二次侧额定电压、正常运行时近 似空载状态、变比。第9页/共55页三、 电压互感器的接线方式第10页/共55页第11页/共55页第12页/共55页第13页/共55页2第14页/共55页二、 电压互感器二次回路的短路保护1 当电压互感器二次回路发生短路

5、故障时，会产生很大的短路电流，将损坏二次绕组，危及二次设备及人身安全。用于当电压回路故障不会引起继电保护（如距离保护）和自动装置误动的情况。一般用于35kV及以下电网用于当电压回路故障可能会造成继电保护（如距离保护）和自动装置不正确动作的情况，一般用于110kV及以上电网第15页/共55页主回路保护设备配置短路保护设备 配置 分 支 回 路第16页/共55页1.动作电流整定为二次最大负载电流的1.5-2.0倍；2.应具有低电压保护。 当TV一次侧电压为90%UN，而加在TV二次侧 电压继电器线圈的电压低于70%额定电压时，自动开关应瞬时动作于跳闸。3.自动开关脱扣器的动作时间不应大于0.02秒

6、1. 熔断器熔体熔断时间应小于继电保护动作时间。2.熔断器熔体额定电流应整定为二次最大负荷电流的1.5倍。第17页/共55页n根据回路性质进行配置：1.引到继电保护和自动装置的分支回路不装设保护设备； 2.测量分支回路则可装设保护设备。线路及配电系统常用的自动装置：1.备用电源自动投入装置 （APD） auto-put-into device of reserve-source2. 自动重合闸装置（ARD）auto recloser 3. 按频率自动减负荷装置第18页/共55页三、 电压互感器二次回路的断线信号装置装设的原因：为防止110kV及以上电网在电压互感器二次回路断线时，引起距离保护、

7、自动装置误动，需设置电压回路断线信号装置。 断线信号装置电路图正常运行时：一相或两相断线时：三相断线时：一次系统接地故障时：工作原理：第19页/共55页三、 电压互感器二次回路的断线信号装置断线信号装置电路图第20页/共55页四、 电压互感器的二次侧接地方式设置接地的目的：接地方式V相接地中性点接地第21页/共55页四、 电压互感器的二次侧接地方式V相接地V相接地点位置相当于后备安全接地35kV及以下的电压互感器多采用V相接地方式 适用范围第22页/共55页四、电压互感器的二次侧接地方式中性点接地中性点接地位置110kV及以上电压级的电压互感器多采用中性点接地方式 适用范围第23页/共55页五

8、、 电压互感器二次电压切换电路1双母线二次电压的切换原则随同一次回路进行切换方式一：利用隔离开关辅助触点和中间继电器实现第24页/共55页方式二：利用隔离开关辅助触点直接实现第25页/共55页互为备用的电压互感器二次电压切换原则方式手动切换自动切换利用控制开关和中间继电器实现利用母联或分段断路器、隔离开关的辅助触点实现略电压互感器互为备用的二次电压切换回路在操作时必须使母联断路器或分段断路器处于合闸状态第26页/共55页反馈电压及防范措施反馈电压防范措施第27页/共55页反馈电压及防范具体防范措施第28页/共55页二、电流互感器 TA （一）电流互感器的工作原理和接线方案1、工作原理 二次侧额

9、定值一般为5A(或1A、0.5A),相当于电流源。变比：2112IINNKi第二节 电流互感器第29页/共55页一、电流互感器的结构TA的类型和型号类型：按一次线圈匝数分：单匝，多匝；按电压分：高压、低压；单匝：允许通过大电流，动稳定性较好。但测量误差较大。多匝：测量误差小，一次侧允许通过的电流小，动稳定性不如单匝。图1-11 1-12分别为单匝，多匝单铁心、多匝双铁心、零序电流互感器的结构示意图。第30页/共55页二、电流互感器的特点1、TA二次绕组的额定电流 ： 5A 1A 0.5A2、TA二次侧不允许开路产生的后果：1）产生高电压，对人和设备造成危险；2）铁心损耗增加，严重发热，TA有烧

10、坏的可能。同时铁心中产生剩磁，使测量误差增大。 3、TA二次侧必须有一端接地。（ TA二次侧接地属于保护接地。）4、TA的变比：N2N112TAIINNn 第31页/共55页三、电流互感器的极性及接线方式TA在连接时，应注意极性不得接反。我国采用 “减极性”标号法。（二）电流互感器的接线方式接线系数：)()(电流互感器二次侧电流电流互感器二次侧电流线圈的电流线圈的电流流入继电器或测量仪表流入继电器或测量仪表2KAdefWIIK （一）电流互感器的极性第32页/共55页（二） 电流互感器接线方式（1）一个电流互感器的单相式接线测量三相对称负载的一相电流、变压器中性线和电缆线路的零序电流。 （2）

11、两个电流互感器的不完全星形接线这种接线既用于测量回路又用于保护，主要应用在中性点不直接接地系统的保护及测量回路。 （3）三个电流互感器的完全星形接线这种接线可以测量三相电流、有功功率、无功功率、电能等 1 WK1 WK1 WK第33页/共55页（4）三个电流互感器的三角形接线 这种接线很少应用于测量回路，主要应用于保护回路。（实际中变压器的差动保护采用） （5）两个电流互感器的两相电流差接线主要应用在中性点不直接接地系统小容量的变压器保护和高压电动机的保护回路，一般不用于测量回路。 三相短路时：AB或BC两相短路时：K=1AC两相短路时：K=23 K第34页/共55页同名端定义： （也称为同极

12、性端） 在同一磁通作用下，同一瞬间两绕组中同为的两端（或同为的两端）称为同名端。“减极性21UUU电流互感器的同名端：一次线圈电流由点入，二次线圈电流由点出。返36第35页/共55页TA误差：电流误差、角误差、%)sin(10010IIfi电流误差：角误差：弧度)cos(10IIi铁心损耗角； 二次线圈感应电势与2之间的相位差 i角误差；准确度等级： 根据电流误差的大小规定了准确度等级的高低。常用的准确度等级： 0.5 级 1级 3级四、电流互感器的误差、准确度等级及10%误差曲线第36页/共55页见下图（工厂供电（刘介才）p148图4-37）（用于继电保护的TA）：第37页/共55页电流倍数

13、mm=I1/I1N01324587610515202530Z2en（）第38页/共55页一、 对电流互感器二次回路的要求（1）电流互感器的接线方式，应能满足测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置检测回路的具体要求。（2）电流互感器二次回路应有一个可靠的接地点，但不允许有多个接地点。（3）应有防止二次回路开路的措施。（4）其二次负载不应大于运行负载。（5）应保证电流互感器极性的正确连接。第39页/共55页（2）电流互感器二次回路的接地保护原因电流互感器一、二次绕组间绝缘损坏，高电压将侵入二次回路，危及人身安全和设备安全。 解决方法二次侧设置可靠的接地点；在配电装置处经端子接地；如果有几组电流互感

14、器与保护装置相连时，一般在保护屏上经端子接地 第40页/共55页（3）电流互感器二次回路开路的防范1问题 二次回路一旦开路，将会在二次绕组两端出现数百伏至数千伏的高电压，危及人身和设备安全。 分析解决方法 电流互感器正常运行时，二次负载阻抗很小，近于短路运行状态，且有 一旦二次回路开路,二次电流等于零,其去磁作用消失,励磁电流骤增为一次电流,即 总磁势F（=I1N1）大大增加，则I0 E 。102211NININI1011NINI(1)开路保护器(又称 TA二次过电压保护器 )(2)开路的防范措施 它并联于TA二次侧，正常工作时漏电流极小，一旦TA二次开路，二次绕组产生的过电压使保护器迅速动作

15、将CT二次侧短路，从而保护设备和人身安全。 第41页/共55页（3）电流互感器二次回路开路的防范2(1) 电流互感器二次回路不允许装设熔断器等短路保护设备。(2) 电流互感器二次回路一般不进行切换。当必须切换时，应有可靠的防止开路措施。(3) 继电保护与测量仪表一般不合用电流互感器。当必须合用时，测量仪表要经过中间变流器接入。(4) 对已安装好而不使用的电流互感器必须将其二次绕组的端子短接并接地。(5)应保证电流互感器二次回路的连接导线有足够的机械强度。第42页/共55页二、电流互感器二次负载 若不能满足要求，则采用下列措施：（1）增加连接导线的截面积。（2）将同一电流互感器的两个二次绕组串联

16、起来使用。（3）将电流互感器的不完全星形接线改为完全星形接线；两相电流差接线改为不完全星形接线。（4）选用二次允许负载较大的电流互感器。（5）采用二次额定电流小的电流互感器或消耗功率小的继电器等。第43页/共55页计算法：校验电流互感器二次负载是否小于允许值：TA二次负载计算公式：RZKZKZ 2222112连接；测量仪表或继电器；，一般取0.050.1；连接导线、测量仪表或继电器线圈的。21Z22ZR1K2KZ2Z2N实测法（一般TA投入前采用）略第44页/共55页 三相星型接线方式下，三相、两相和单相短路时，TA二次负载阻抗的计算和阻抗换算系数K1K2。TA与仪表、继电器的接线方式；系统的

17、运行状态、短路类型。计算公式及系数可查表 表11中Z220为TA中性线上仪表、继电器的线圈阻抗。第45页/共55页1LI2LI3LIUIVIWIUVWUIVIWI2K1K3KNN TA二次负载计算公式：RZKZKZ 22221121、一次系统三相短路时：第46页/共55页1、一次系统三相短路时：三相对称，中性线上无电流。电流互感器U相上的电压为：2221UU)3(22221UUZZIUZ)ZZ(IU 则有：则有：1K1K21 Z21TA与仪表、继电器的连线阻抗。Z22仪表、继电器的线圈阻抗。UIWIVI21Z21Z21Z21Z22Z22Z22Z022Z NI第47页/共55页2、一次系统L1

18、L2两相短路时（忽略负载电流）：00则：NWVUIIII0III3L2L1L2221UU)2(22221U22212221UUZZIUZ)ZZ(I2)ZZZZ(IU2 则则有有：1K1K21 UIWIVI21Z21Z21Z21Z22Z22Z22Z022Z NI第48页/共55页3、110kV及以上一次系统U相单相接地短路时 （忽略负载电流）：UNWV0IIII 中性线电流：中性线电流：则有：则有：)Z2ZZ(I)ZZ(I)ZZ(IU2102222U02221N2221UU 1K2K21 2221UU)(2ZZIUZ 21则有：则有：220222202222ZZZZZ 则：则：远大于远大于由于由

19、于)ZZ(IU2221UU 2UIWIVI21Z21Z21Z21Z22Z22Z22Z022Z NI1K2K21 应注意：若Z220不是太小时，不能忽略不计。第49页/共55页2112 6kV馈线装设的仪表和继电器如图所示，仪表和继电器阻抗见表1-2。 TA变比为400/5，准确度等级为0.5/3，0.5级接仪表，Z2N=2；3级接继电器，其m=3，Z2m=1.5。试校验二次回路电缆（铜芯电缆，芯线截面为2.5mm2）长度为50m时的二次负载阻抗Z2是否满足要求？例1-1第50页/共55页级别级别二次负载名称二次负载名称二次负载阻抗（二次负载阻抗（ ）U UW W返回线返回线（中性线）（中性线）TATA（0.50.5级）级）电流表电流表PAPA（1T1-A1T1-A）0.120.12有功功率表有功功率表PPAPPA（1D1-VAR1D1-VAR）0.0580.0580.0580.058无功功率表无功功率表PPRPPR（1D1-W1D1-W）0.0580.0580.0580.058有功电能表有功电能表PJPJ（DS1DS1）0.020.020.020.02TATA（3 3级）级）电流继电器电流继电器K K（DL11DL11）0.040.040.040.04例1-1