第二章 互感器二次回路

第二章互感器二次回路

互感器可分为电压互感器TV和电流互感器TA，是一次回路和二次回路的联络设备。它们分别将一次回路的高电压、大电流变换为所需的低电压、小电流，供电给测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置等

互感器的作用是：

(1)变换作用。将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压(即额定电压为100v)和小电流(即额定电流为5A或1A)，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。

(2)电气隔离作用。将二次设备与一次设备相隔离，且互感器二次侧均接地，既保证了设备和人身安全，又使接线灵活、安装方便，维修时不必中断一次设备的运行。

互感器的接入方式为：

(1)电压互感器。一次绕组以并联形式接人一次回路；测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置等的电压线圈(电压互感器的二次负荷)以并联形式接在电压互感器的二次绕组回路。(2)电流互感器。一次绕组以串联形式接人一次回路；测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置等的电流线圈(电流互感器的二次负荷)以串联形式接在电流耳感器的二次绕组回路。第一节电压互感器二次回路一、对电压互感器二次回路的要求(1)电压互感器的接线方式应满足具体要求。(2)应有一个可靠的安全接地点。(3)应设置短路保护。(4)应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的措施。(5)对于双母线上的电压互感器，应有可靠的二次切换回路。二、电压互感器的接线方式及适用范围1单相电压互感器接线方式1．一个单相电压互感器接线方式这种接线方式可应用于单或三相系统中，可根据需要接任一线电压。此种接线，电压互感器一次侧不能接地，二次绕组有一端接地。一次绕组为线电压，二次绕组额定种电压为100V。

2．两个单相电压互感器构成的V—V形接线方式此种接线，互感器一次绕组不能接地，二次绕组V相接地。这种接线只能得到线电压和相对系统中性点的相电压，不能得到相对地的相电压。二次绕组额定电压为100V。这种接线方式适用于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，优点是可以节省一台单相电压互感器，又可减少系统中的对地励磁电流，避免产生过电压。3．三个单相电压互感器构成的星形接线方式

电压互感器一次绕组和主二次绕组都接成星形，且两侧中性点都是直接接地的，主二次绕组引出一根中性线，辅助二次绕组接成开口三角形。主二次绕组额定电压为V。辅助二次绕组，对于中性点直接接地系统，额定电压为100V;对于中性点非直接接地或消弧线圈接地系统，额定电压为V。4．三相三柱式电压互感器的星形接线方式

这种接线方式可以接入线电压和相电压。一般应用在中性点非直接接地或经消弧线圈接地的电网中。必须注意，其一次绕组的中性点是不允许接地的。二次绕组额定电压为V。5．三相五柱式电压互感器的接线方式主二次绕组可以接入线电压和相电压，辅助二次绕组可接入交流电网绝缘监视用的继电器和信号指示器。主二次绕组额定电压为V，辅助二次绕组电压按100／3V设计。三、电压互感器二次侧接地电压互感器具有电气隔离作用，在正常情况下，一次绕组和二次绕组间是绝缘的。但当一次绕组与二次绕组间的绝缘损坏后，一次侧高电压串入二次侧，将危及人身和设备安全，所以，电压互感器的二次侧必须设置接地点，该种接地通常称为安全接地。电压互感器二次侧的接地方式有V相接地和中性点接地两种。

对于变电所的电压互感器、llOkV及以上系统的电压互感器二次侧一般采用中性点接地(也称零相接地)；发电厂的电压互感器(35kv及以下)多采用V相接地。一般电压互感器在配电装置端子箱内经端子排接地。

四、电压互感器二次回路的短路及保护

1、设置短路保护的原因对于二次回路来讲，电压互感器相当于一个电压取决于一次电压的电压源。当二次回路发生短路故障时，会产生很大的短路电流，将损坏二次绕组，危及二次设备和人身安全，所以，电压互感器二次回路不允许短路，同时必须在二次侧装设短路保护设备。2、保护设备35kV及以下电压等级的电网是中性点非直接接地的系统，一般不装设距离保护。35kY及以下的电压互感器宜采用快速熔断器作为其短路保护设备。llOkV及以上电压等级的电网是中性点直接接地的系统，一般装有距离保护。对于llOkV及以上的电压互感器多采用自动开关作为其短路保护设备。五、反馈电压的防范措施在电压互感器停用或检修时，既需要断开电压互感器一次侧隔离开关，同时又要切断电压互感器二次回路。否则，有可能二次侧向一次侧反送电，即反馈电压，在一次侧引起高电压，造成人身和设备事故。

第二节电流互感器二次回路

一、对电流互感器二次回路的基本要求(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，否则会使继电保护拒动或仪表测量不准确。(3)应有防止二次回路开路的措施。(4)为保证电流互感器能在要求的准确级下运行。(5)应保证电流互感器极性的正确连接。

二、电流互感器的常用接线方式(1)一个电流互感器的单相式接线该电流互感器可接在任一相上，这种接线主要用于测量三相对称负载的一相电流、变压器中性点和电缆线路的零序电流。(2)两个电流互感器的不完全星形接线两个电流互感器分别接在U相和W相。这种接线方式广泛应用于中性点不直接接地系统中的测量和保护回路，可以测量三相电流、有功功率、尤功功率、电能等，能反应相间故障电流，不能完全反应接地故障。

(3)三个电流互感器的完全星形接线三个电流互感器分别接在u、v、w相上，二次绕组按星形连接。这种接线可以测量三相电流、有功功率、无功功率、电能等。在保护回路中，常用于110KV—500KV中性点直接接地系统，能反应相间及接地故障电流；在中性点不直接接地的系统中，常用于容量较大的发电机和变压器的保护回路。(4)三个电流互感器的三角形接线三个电流互感器分别接在u、v、w相上，二次绕组按三角形连接。这种接线很少应用于测量回路，主要应用于保护回路。(5)两个电流互感器的差式接线两个电流互感器分别接在u、w相上，二次绕组按差式接线，即流入继电器KA的电流为两相电流之差。这种接线也很少应用于测量回路，主要应用在中性点不直接接地系统的保护回路。(6)两个电流互感器的和式接线。两个电流互感器分别接在u、w相上，二次绕组按和式接线，即流入继电器KA的电流为两相电流之和。这种接线主要用于一台半断路器接线、角形接线、桥形接线的测量和保护同路。

三、电流互感器二次回路的接地保护为防止电流耳感器一、二次绕组间的绝缘损坏，高电压侵入二次回路，危及人身安全、二次设备安全，在电流互感器二次侧必须有一个可靠的接地点。一般在配电装置处经端子接地，如果有几组电流互感器与保护装置相连时，一般在保护屏上经端子接地。四、电流互感器二次回路开路的防范措施(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与电流互感器合用。当必须合用时，测量仪表要经过中间变流器接人。(4)对巳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)电流互感器二次回路的端子应采用试验端子。(6)应保证电流互感器二次回路的连接导线有足够的机械