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1、电流电压二次回路,王江力,互感器的基本概念,二次回路的基本知识,互感器的常用接线,互感器二次回路并列与切换装置,互感器运行注意事项,Q&A,二次回路的基础知识,四、常用电气二次回路图,三、看二次回路图的基本方法,二、符 号 说 明,一、二次回路的重要性,第一章大纲,一、二次回路的重要性,一般包括：控制回路、继电保护回路、测量回路、信号回路、自动装置回路。按交、直流来分，又可分为交流电压和电流回路以及直流逻辑回路。,二次回路：,重要性：,一次设备是重要的，二次设备也是重要的。两者构成一个整体，只有二者都处在良好的状态，才能保证电力生产的安全，尤其是在大型的、现代化的电网中，二次设备的重要性更显突
2、出。所以，从事二次回路施工的工作人员，都必须熟悉二次回路的原理，充分理解设计图纸的意图，正确方法读懂二次回路图，认真检查二次设备的质量、有效施工确保二次回路的正确。,一、二次回路的重要性,过电流继电器,低电压继电器,过电压继电器,常开接点（动合）,常闭接点（动断）,延时闭合常开接点,延时断开常开接点,延时闭合常闭接点,延时断开常闭接点,常开按钮,常闭按钮,电喇叭,信号灯,蜂鸣器,电铃,自动复归按钮,二次回路常用标准图形文字符号：,二、符号说明,基本文字符号,辅助文字符号,I、J未采用，区别于1、0,用以表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态和特征，英文前一两个字母构成。,符号说明,符号
3、说明,符号说明,符号说明,符号说明,符号说明,符号说明,二次图图线的布置,功能布局法,位置布局法,大部分电气图，如概略图、功能图、电路图,接线图、电缆配置图、屏面布置图,电气简图的布局方法,三、看二次回路图的基本方法,看图的要领,“先交流，后直流；交流看电源，直流找线圈；抓住触点不放松，一个一个全查清。”“先上后下，先左后右，屏外设备一个也不漏。”,四、原理图、展开图、安装接线图,原理图,展开图,二次回路标号示例,二次回路标号示例,看端子排图一定要配合展开图来看，展开图规律：,（1）直流母线或交流电压母线用粗线条表示，以区别于其他回路的联络线。（2）继电器和每一个小的逻辑回路的作用都在展开图的
4、右侧注明（3）继电器和各电气元件的文字符号与相应原理接线图中的文字符号一致。（4）继电器的触点和电气元件之间的连接线段都有数字编号（称回路编号）。（5）继电器的文字符号与其本身触点的文字符号相同。（6）各种小母线和辅助小母线都有标号，见表1-4和表1-5的小母线编号表。（7）对于展开图中个别的继电器，或该继电器的触点在另一张图中表示，或在其他安装单位中有表示，都在图纸上说明去向，对任何引进触点或回路也说明来处。,（8）直流正极按奇数顺序标号，负极回路则按偶数顺序编号。回路经过元件（如线圈、电阻，电容等）后，其标号也随着改变（回路标号见表1-2）。（9）常用的回路都给以固定的编号，如断路器的跳闸
5、回路用33，133，233，333等，合闸回路用3、103等。（10）交流回路的标号除用三位数外，前面加注文字符号。交流回路使用的数字范围是：电压回路为600799；电流回路为400599。它们的个位数字表示不同的回路；十位数字表示互感器的组数（即电流和电压互感器的组数）。回路使用的标号组，要与互感器文字符号前的“数字序号”相对应。如：1TA电流互感器的A相回路标号应是A411A419；电压互感器2TV的A相回路标号应是A621A629。,展开图规律,屏后设备标志法,屏后设备相对编号法,相对编号法的应用,端子表示方法,安装接线图（端子排图）,常用端子的用途,常用端子的用途,五、屏面布置图,屏面
6、布置图,屏面布置图,互感器的基本概念,测量、监视、控制电力系统的潮流及运行工况，要由测量仪表及自动装置来完成；为快速切除故障，确保系统安全，需要继电保护来完成。（思考题）电压电流回路（互感器）的作用：对一次设备运行工况的监视(表记用）、测量（计量用）、保护（保护自动装置用）、控制及调节（自动装置对一次控制及调节用，如VQC自动调压装置）等由电流互感器和电压互感器供电的全部回路叫电压电流回路。,一、电压电流回路的基本概念,（一）电流互感器（TA）电流互感器是将交流大电流变成小电流（5A或1A），供电给测量仪表和保护装置的电流线圈。流变的工作原理：其工作原理与变压器基本相同。I2=I1*N1/N2
7、,二、互感器的构成及工作特点,（二）电压互感器电压互感器是将交流高电压变成低电压，供电给测量仪表和保护装置的电压线圈。电压互感器的工作原理：原理、构造和连接方法都与变压器相似。N1/N2=U1/U2,互感器的构成及工作特点,电流互感器的特点：（1）一次匝数少，二次匝数多。（2）相对于负载内阻高，电流源。（3）二次回路不能开路。（4）正常运行时磁密度低，系统故障时磁密度高。,互感器的构成及工作特点,电压互感器的特点：（1）一次匝数多，二次匝数少。（2）相对于负载内阻低，电压源。（3）二次回路不能短路（接地）。（4）正常运行时磁密度高，系统故障时磁密度低。,互感器的构成及工作特点,（一）电流互感器
8、（TA）1、额定电流：有一次额定电流和二次额定电流。二次额定电流有5A和1A。2、变比：一次额定电流与二次额定电流之比。如2500/1、1250/5、1500/5。3、额定容量：额定输出容量。,三、互感器的参数,4、电流互感器的准确度：电流变换的精度。0.2级、0.5级、P级、TPY级：0.2级：用于计量回路；0.5级：测量回路；P级：用于保护装置。TPY级：用于超高压线路保护。,互感器的参数,继电保护使用的电流互感器规定了两个指标允许短路电流倍数和允许误差范围，为了在故障时能正确反应一次故障电流，使继电保护装置正确判别故障范围，要求TA的饱和倍数高，误差小。一般220kV系统选取10P20型
9、TA，即能满足在20倍额定电流时误差不大于10%。对于500kV系统，直流暂态电流大，故两套主保护选用TPY型铁芯有小气隙的TA，剩磁小，电流饱和倍数高。其他保护可选用5P20或5P30（30倍额定电流时，误差不大于5%）TPY型CT在一次故障电流切除后二次电流消失稍有时延，故500kV系统的失灵保护电流继电器不宜接入TPY型TA回路内，宜用不带铁芯气隙的TPS和TPX型（相对延时短）。TPY和TPZ级互感器铁心带有气隙，铁芯不易饱和，即有更长的时间可保持线性转换传变关系,继电保护用TA的准确级选择,（二）电压互感器（TV）1、额定电压：有一次额定电压61000kV。二次及三次额定电压100、
10、100/、100/3 V三种。2、变比：一次额定电压与二次额定电压之比。,互感器的参数,3、额定容量：系指二次负载功率因数为0.8并能确保其电压变换精度时，互感器输出的最大容量。4、电压互感器的准确度：即互感器的误差，分为比差、角差。根据电压互感器的误差大小，常分为0.2（用于精密测量）、0.5及1（用于表计及计量）、3、6（用于保护)三种准确级。,互感器的参数,电流互感器(TA),四、互感器的图形符号,互感器的图形符号,电压互感器(TV),五、互感器的联接,如图所示为互感器一次联接与二次表计、计量联接示意图：电流互感器接线应遵守串联原则，即原边应和被测电路串联，而副边应和所有仪表负载串联；电
11、压互感器接线应遵守并联原则，即原边应和被测电路并联，而副边应和所有仪表负载并联。,六、互感器正常运行规定,1、运行中的电压互感器二次回路不允许短路（思考题）电压互感器二次约有100V电压，其所通过的电流，由二次回路的阻抗大小来决定。电压互感器本身阻抗很小，如电压互感器二次短路时，二次通过的电流增大，造成二次熔断器熔断或空开跳闸，影响表针指示及引起保护误动，若熔断器或空开选择不当，保险丝不能熔断或空开不能跳开时，极易损坏电压互感器。,互感器正常运行规定,2、为什么要装设PT断线闭锁装置（思考题）当电压互感器二次回路断线时，距离保护将失去电压，这时阻抗元件失去电压而电流回路仍有负荷电流通过，可能造
12、成误动作。对此，在距离保护中应装设PT断线闭锁装置。,互感器正常运行规定,3、对PT断线闭锁装置的主要要求是什么？（思考题）（1）当电压互感器发生各种可能导致保护误动作的故障时，断线闭锁装置均应动作，将保护闭锁并发出相应的信号。（2）当被保护线路发生各种故障，不因故障电压的畸变错误地将保护闭锁，以保证保护可靠动作。区分以上两种情况的电压变化的办法：看电流回路是否也同时发生变化。,PT断路闭锁装置原理图,断线信号装置大都是反应于断线后所出现的零序电压来构成的，其原理接线如图349所示。,PT断路闭锁装置原理图,解决方法:将KS的另一组线圈W2经C0和R0接于电压互感器二次侧开口三角形的输出电压上
13、，当系统中出现零序电压时，两组线圈W1和W2所产生的零序电压安匝大小相等，方向相反，合成磁通为零，KS不动作。,互感器正常运行规定,2、运行中的电流互感器的二次回路不允许开路（思考题）正常运行中，电流互感器阻抗很小，接近短路状态，当二次侧开路时，依据磁势平衡原理，相当于负载阻抗为无穷大，二次电流为零即二次磁势为零，一次电流完全变成了励磁电流，造成铁芯饱和，在二次侧感应出很高的电压，其峰值可达几千伏，危及设备、人身安全，同时铁损增加，造成互感器严重发热老化，甚至烧毁绝缘。,3、互感器二次必须一点接地（1）电流互感器（TA）的接地（思考题）TA二次回路一点接地是安全接地，接地引线上不应流过电流。多
14、组TA构成的继电保护装置如母差保护，发电机、变压器的差动保护，平行线的横差保护等TA二次只允许在保护屏上一点接地，否则将使继电保护的运行和检修试验带来不安全因素。,互感器正常运行规定,（2）TV的接地点一点接地（思考题）变电站内有多组TV，其二次绕组中性线都必须分别引入继电保护室接入N600小母线一点接地，不允许在开关场（有经放电间隙或氧化锌阀片接地，）等处多点接地。若在开关场接地，当发生接地故障时，由于铁质地网各点电位差很大，使TV各接地点电位浮动，二次电压发生畸变，引起阻抗元件拒动或误动。与其他二次没有联系的TV，可以在开关场一点接地.,互感器正常运行规定,电压互感器(TV)和电流互感器(
15、TA)的极性标示方法相同，采用减极性标记，即一、二次绕组的电流方向相反，一、二次相电压同相位。靠近母线一次点进CT二次点出也称正极性端(减极性端）；相反称反极性端（加极性端）（CT画图说明）。,七、互感器的极性及标记,电压互感器(TV)的极性标记 TV的极性用减极性标记，一次和二次两个线圈按同一方向并绕在同一铁心柱上，两线圈端头的电势方向在任何瞬间都相同。(画Y/Y接线组别及向量图）,互感器的极性及标记,电流互感器（TA）的极性标记 TA的极性用减极性标记，即一次电流由同极性端流入，二次电流由同极性端流出，这样，TA铁芯中的合成磁通势为一次绕组与二次绕组磁通势的向量差，I1、I2，同相位，因此
16、采用减极性标记，可以用二次电流的大小和相位，分析一次系统的故障情况。,互感器的极性及标记,思考题：为什么运行中的电压互感器二次回路不允许短路？电流互感器的二次回路不允许开路？互感器作用、常用的准确度等级及接地规定？如何理解互感器的极性端？,第二章内容小结,互感器的常用接线,二、电压互感器二次接线方式,一、电流互感器二次接线方式,主要内容,一、电流互感器二次接线方式,1、单相接线应用:小电流接地系统中零序电流的测量(电缆）；大电流系统中中性点零序电流的测量；三相对称负荷的电路，只测量一相电流或过载保护,电流互感器的二次侧与测量仪表、继电器等常用接线方式,电流互感器二次接线方式,单相接线，只测量一
17、相电流保护,变压器零序电流保护单相接线图,电流互感器二次接线方式,2、三相星形接线应用:大电流接地系统的测量和保护回路。反映任何一相、任何形式的电流变化。,电流互感器二次接线方式,三相星形接线，测量回路,三相星形接线，保护回路,电流互感器二次接线方式,3、不完全星形接线应用:小电流接地系统的测量和保护回路。反映各类相间故障。,电流互感器二次接线方式,能反映相间故障,不能反映B相单相接地故障。,电流互感器二次接线方式,4、和电流接线应用:一般用于3/2接线、角形、桥形接线及双回路接线（合保护）的测量和保护回路；,电流互感器二次接线方式,电流互感器的配置,3/2接线CT配置图,220kV线路,主变
18、220kV侧总开关,电流互感器的配置,220kV母联开关,电流互感器的配置,220线路CT配置图及接线图,电流互感器的配置,电流互感器的配置,二、电流互感器的配置,220线路电流回路,电流互感器的配置,三绕组变压器电流互感器配置,1、母差 单母线母差保护原理图,电流回路应用保护,差电流是指所有连接元件电流和的绝对值。Ij为母线上第j个连接元件的电流。与传统差动保护不同，微机保护的差电流 不是从模拟电流回路中直接获得，而是通过电流采样值的数值计算求得。作用原理：İ=0(正常)İIop（内部故障）,电流回路应用保护,双母线接线 以PB-2B为例,电流回路应用保护,3、双绕组变压器纵差保护,三绕组变
19、压器差动保护单相原理接线图,电流回路应用保护,二、电压互感器二次接线方式,1、单相接线(相电压)应用:大电流接地系统判线路无压或同期（一般用于500kV母线）。(U相)100/,电压互感器二次接线方式,电压互感器二次接线方式,单线电压接线(反映一次系统线电压)应用:小电流接地系统判线路无压或同期。,电压互感器二次接线方式,2、V/V接线应用:主要用于小电流接地系统的母线电压的测量。(100),3、星形接线与三角形接线应用最多：应用大电流接地系统（一般采用三个单相）及小电流接地系统（一般采用三相五柱）的母线PT用（Y0/Y0/）。用于母线三相电压测量及零序电压。,电压互感器二次接线方式,开口三角
20、启动回路,电压互感器二次接线方式,10KV系统用JSJW-10交流绝缘监察装置接线示图,电压互感器二次接线方式,电压互感器二次接线方式,电压互感器二次接线方式,500kV 线路电压回路图,220kV线路电压回路图电容型PT(CVT):用于同期并列、重合闸检同期或无压，表计、线路地刀无压鉴定。解释上述作用,电压互感器二次接线方式,220kV母线电压回路图,35kV母线电压回路图,互感器运行注意事项,二、电压互感器的运行注意事项,一、电流互感器的运行注意事项,主要内容,一、TA的运行注意事项,1、运行中的电流互感器的二次回路不允许开路2、防范措施：,不装设熔断器等短路保护,一般不进行切换，当必须切
21、换时，应有可靠的防范措施,继保测量仪表必合用时，测量必经变流器，先保护后测量,二次回路的端子应采用试验端子,二次回路的连接导线有足够的机械强度,备用的二次绕组应引入端子箱内短路接地（引线侧）,（一）电流互感器二次开路现象：思考题1）开路处有放电火花，开路的TA内部有嗡嗡声响；2）相应的电流、有功、无功表计降低或到零；3）相应CT二次回路发出断线信号。,3、TA二次回路开路的处理,TA的运行注意事项,（二）处理：1）将相应会误动的保护退出运行；2）查找故障点，在开路处短接。处理时带好绝缘手套、穿绝缘靴、站在绝缘垫上处理，防止高压伤人；3）开路处设备着火，立即断开电源，进行灭火；4）当CT内部开路
22、时，汇报调度，停电处理。,TA的运行注意事项,TA的运行注意事项,4、电流互感器二次回路必须有且只能有一点接地,独立或与其他TA二次回路没有电气联系的TA二次回路宜在配电装置处经端子排一点接地,两组或以上有电气联系TA组的电流回路，在多组TA连接处一点接地。,有辅助变流器的电流回路，在开关场接地，同时变流器二次也应接地。,二、TV的运行注意事项,1、运行中的电压互感器二次回路不允许短路2、防范措施：加装短路保护设备,开口三角形绕组不装设短路保护,TV二次回路主回路的自动空气开关或熔断器通常安装在TV端子箱内，端子箱内靠近TV安装，以减小保护死区。,主回路和分支回路的短路保护设备应有监视措施，当
23、保护动作断开电压回路时，能发预告信号。,二、TV的运行注意事项,二、TV的运行注意事项,3、防止反馈电压对于N相接地的TV，除接地的N相外，其他各相引出端都应由该TV隔离开关辅助动合触点控制。,电压互感器的反充电通过电压互感器二次侧向不带电的一次侧充电称为反充电。影响:如220KV电压互感器变比为220/0.1，二次电压通过电压互感器向一次母线充电，如产生的一次电容电流I1为5MA,则二次电流为I2=I1*2200=11A。电压互感器二次空气开关容量很小，一般为3A。故反充电电流较大，将造成运行中电压互感器二次侧小开关跳开或熔断器熔断，使运行中的保护装置失去电压，可能造成保护装置的误动或拒动。
24、,二、TV的运行注意事项,运行中预防反充电的措施(思考题）PT要停电检修时要先停二次再拉开一次侧刀闸,送电相反；应将TV一次刀闸动合辅助触点串入TV二次回路中;母线停电最后停PT.,二、TV的运行注意事项,互感器二次回路并列与切换装置,旁路断路器代主变断路器时差动回路的切换,一、电流二次回路的切换,二、电压二次回路的联络与切换,1、220kV双母接线方式 电压联络回路,二、电压二次回路的联络与切换,220kV线路电压回路图,二、电压二次回路的联络与切换,220kV线路电压回路图,2、旁路转代主变电压回路的切换,二、电压二次回路的联络与切换,母线PT至二次电压小母线的电气连接,母线TV二次并列控制回路,母线TV电压并列装置交流切换回路,电压二次回路切换装置原理图,谢 谢！,
