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1、电压互感器二次绕组数量和容量的确定山东电力技术.SHANDONGDIANLIJISHU2008年第2期(总第160期)电压互感器二次绕组数量和容量的确定TheSelectionoftheNumberandCapacityoftheVoltageTransformerSecondaryWindings张善芝,徐卫东,于青(山东电力工程咨询院,山东济南250013)摘要:为提高电力工程设计质量,合理选择电压互感器,统计分析了影响选择电压互感器二次绕组的准确等级,数量和容量的因素,范围lOkV500kV电压等级的线路和变压器.提出了电压互感器二次绕组数量,准确等级和容量的选择意见.关键词:电压互感器
2、;选择;二次绕组Abstract:Themaininfluentialfactorsinselectingtheaccuracy,numberandcapacityofthevoltagetransformersecondarywindingsareanalyzedinthispaper,andthevoltagetransformersusedin10kV500kVsubstationsareinvolved.Itwasprovedthatthevoltagetransformersecondarywindingsselectionmethodproposedinthispaperiseff
3、ectiveforimprovingtheelectricpowerdesignquality.Besides,itputforwardthesuggestionofselectingtheaccuracy.numberandcapacityofthevohaegtransformersecondarywindings.Keywor:voltagetransformer;selection;secondarywindings中图分类号:TM933文献标识码:B文章编号:10079904(2008)0216050概述1.2电压互感器是一种将系统的一次电压按一定比例缩小为要求的二次电压,供测量仪表
4、,继电保护和自动装置使用的设备.电压互感器的选择,除按系统电压,环境条件选择其一次电压,绝缘水平,爬电距离,结构型式外,尚应按供电负荷要求,确定二次绕组的准确等级,数量和容量.1电压互感器准确级的选择1.1测量用电压互感器的准确级测量用电压互感器的准确等级应与测量仪表的准确等级相匹配,见表l.表1测量仪表与配套的电压互感器准确等级仪表准确级互感器准确级0.50.51.00.51.51.02.51.00.5级指数字式仪表等级16微机监控系统用电压互感器的准确级微机监控系统用电压互感器的准确级没有明文规定,建议用0.5级.l3电能计量用电压互感器的准确级.电能计量装置按计量对象的重要程度和计量电能
5、的多少分为五类.f11I类电能计量装置月平均用电量500万kWh及以上或变压器容量为10000kVA及以上的高压计费用户,200MW及以上发电机,发电企业上网电量,电网经营企业之间的电量交换点,省级电网经营企业与其供电企业的供电关口计量点的电能计量装置.f21类电能计量装置月平均用电量100万kWh及以上或变压器容量为2000kVA及以上的高压计费用户,100MW及以上发电机,供电企业之间的电量交换点的电能计量装置.f31类电能计量装置月平均用电量1O万kWh及以上或变压器容量为315kV及以上的计费用户,100MW以下发山东电力技术SHANDONGDIANLIJISHU2008年第2期(总第
6、160期)电机,发电企业厂(站)用电量,供电企业内部用于承包考核的计量点,考核有功电量平衡的l10kV及以上的送电线路电能计量装置.(4)类电能计量装置负荷容量为315kVA以下的计费用户,发供电企业内部经济技术指标分析,考核用的电能计量装置.(5)V类电能计量装置单相供电的电力用户计费用电能计量装置.各类电能计量装置应配置的电能表,互感器的准确等级不应低于表1.2电能表与配套互感器准确等级所示值.表2电能表与配套互感器准确等级电能计量准确度等级装置类别有功电能表无功电能表电压互感器电流互感器Io.5s或o.52.OO.2o.2s或o.2o.5s或o.52.0O.2o.2s或o.21.O2.O
7、O.5o.5s或o.52.O3.OO.5o.5s或o.5V2.Oo.5s或o.51.4保护用电压互感器的准确级保护用电压互感器的准确级为3P和6P.测量和保护共享电压互感器的一个绕组时.准确级应用时满足测量和保护的要求.2电压互感器二次绕组数量的选择(1)对I,类计费用途的电能计量装置,宜按计量点设置专用电压互感器或专用二次绕组.110kV及以上电压等级没有单独设置专用电压互感器或专用二次绕组时,I,类电能计量装置的电压回路.应单独由电压互感器端子箱引接.并装设熔断器或自动开关.并应对电压互感器的完整性进行监视.(2)双重化配置的保护装置.每套保护装置的交流电压交流电流应分别取自电压互感器和电
8、流互感器相互独立的绕组.(3)目前220kV及以上电网的系统保护和元件保护皆采用了双重化配置,综合2.1)和2.2)的要求.220kV及以上的母线或线路三相电压互感器,宜配置三个二次主绕组和一个剩余绕组.组成O/Y0厂Y0厂Y0/A接线,三个主二次绕组分别为O.2级用于计量,0.5/3P级用于第一套保护和测量.0.5/3P级用于第二套保护和测量.开口三角提供零序电压.对于微机保护,当由保护装置自产零序电压时,可不设剩余绕组.当无法选用三个二次主绕组电压互感器时.应选用两个二次主绕组及一个剩余绕组的电压互感器,组成Y0厂Y0厂Y0/A接线.第一二次绕组为O.2/3P级,用于计量和第一套保护(计量
9、由电压互感器端子箱单独引线),第二二次绕组为0.5/3P级,用于测量和第二套保护,开口三角提供零序电压.(4)110kV及以下的系统保护及元件保护.皆采用单套配置.母线上的三相电压互感器,宜选用带两个二次主绕组和一个剩余绕组的电压互感器.组成Y0厂Y0厂Y0/A接线.第一二次绕组为O.2级.用于电能计量.第二二次绕组为0.5/3P级.用于测量和保护.开口三角提供零序电压.3电压互感器二次绕组的容量为保证电压互感器的准确级,电压互感器的二次负载必须在二次绕组额定容量的25100%范围内.由于目前广泛采用微机保护,微机监控及电子式多功能电能表.电压互感器的二次负载较小.为使电压互感器二次绕组容量与
10、二次负载相匹配.现对各电压等级常规建设规模常用主接线电压互感器的二次负载进行统计,从而确定电压互感器各二次绕组的额定容量.(1)常用微机保护测量控制装置的交流电流,电压及直流回路的功率消耗(略).(2)电子式多功能电能表交流电压回路功率消耗.经查多种电能表样本.一般为2W,5VA,该功率消耗主要是电能表工作电源的消耗.对于三相式电能表工作电源是三相输人,故每相消耗可认为是总功耗的1/3.取2VA.(3)500kV1接线,线路或变压器出线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量(略).(4)220kV双母线接线,每段母线出线4回,变压器2回.母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量见表3.l
11、7山东电力技术SHANDONGDIANLIJISHU2008年第2期(总第160期)表3母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量二次负载(VA/$1)二次绕二次负接线次组准确载与额图绕名称容数小级及额定容量口组量量计计定容量之比第电力式0.2多功能281616533%,30VA组电能表第一套0.542线路保护,第一套0,521一第主变保护3P426.6%二第一套20VA组0.510.5母线保护第二套0.510.5母线保护第二套0.542线路保护第二套0.521主变保护第一套0,510.5,第母线保护0.5,3P第二套30VA=0,510.58.528%绕母线保护组线路测控0.542主变测控
12、0,521母联测控0.510.5母线测控0,510,5故障录波0,510.5剩余3P,绕略20VA组注:当由一组电压互感器向两组母线的二次设备供电时,二次负载增加一倍,但不超过额定容量.表4母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量二二次负载(VA,相)二次绕二次负次组准确载与额接线图绕名容数小口级及额定容量组称量量计计定容量之比电子式多功能2714电能表第.0.21428%次50VA绕组线路0.552,5保护主变0.522保护x2母线0.510.5第保护,_线路0.55O.50.5,3P.测控次主变1030VA33%0,521绕测控组母联0.510.5测控母线0,510.5测控故障0.51
13、0,5录波剩L.余3P绕20VA组注:当一组母线电压互感器对两组母线二次设备供电时,电压互感器二次负载增加倍,但不超过额定容量.(5)110kV双母线接线,每段母线上出线5回,变(6)35kV单母线分段接线,每段母线上主变进线压器2回,母线电压互感器各二次绕组的负荷统计1回,出线5回,电容器2组,母线电压互感器各二次及额定容量见表4.绕组的负荷统计及额定容量见表5.l8山东电力技术SHANDONGDIANLIJISHU2008年第2期(总第160期)表5母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量二二次负载(VA/相)二次绕二次负次组准确载与额接线图容数小绕名称日级及额定容量组量量计计定容量之
14、比电子式多功能2816电能表第0.21653%次30VA绕组,线路测0.552.5控保护电容器测O.521空保护,r,第所用变测-0.510.50.5/3P控保护20VAt77537.5%次0.5绕主变保护11x2组主变测控0.510.5母联测控0.5l0.5分段测控0.510.5母线测控0.510.5剩余3P绕t组注:1.据了解35/,0.1/,0.1/0.1/3kV浇注式电压互感器0I2级的最大容量为30VA.2.当一组母线电压互感器对两组母线的二次设备供电时,电压互感器二次负荷增加一倍,0.2级绕组负载略大于额定容量.(7)10kV单母线分段接线,每段母线上主变进线1回,出线8回,电容器
15、2组,所用变一台,母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量见表6.一表6母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量二二次负载(VM相)二次绕二次负次组准确载与额接线图容数小绕名称日级及额定容量组量量计计定容量之比电子式.多功能21122电能表第0.22255%次40VA绕组线路测0.584控保护电容器O.521测空保护所用变05105(,第测控保护驴二0.50.5/3P主变保护1128.020VA40%,次绕主变测控0.510.5组母联测控分段测控0.510.5母线测控O.51O.5.剩余绕组注:1.据了解35/,0.1/,0.1/0.1/3kV浇注式电压互感器O.2级的最大容量为30V
16、A.19山东电力技术SHANDONGDIANLIJISHU2008年第2期(总第16o期)4结论4.I电压互感器二次绕组数量的选择220kV及以上的母线或线路三相电压互感器,宜配置三个二次主绕组和一个剩余绕组,组成YO/Y0OO/A接线,三个主二次绕组分别为0.2级用于计量,0.5/3P级用于第一套保护和测量,0.5/3P级用于第二套保护和测量,开口三角提供零序电压.对于微机保护,当由保护装置白产零序电压时,可不设剩余绕组.1lOkV及以下的系统保护及组件保护,皆采用单套配置.母线上的三相电压互感器,宜选用带两个二次主绕组和一个剩余绕组的电压互感器,组成Y0厂YO厂YO/A接线.第一二次绕组为
17、0.2级,用于电能计量,第二二次绕组为0.5/3P级,用于测量和保护.开口三角提供零序电压35kV和lOkV保护皆采用单套配置母线上的三相电压互感器,宜选用带两个二次主绕组和一个剩余绕组的电压互感器,组成YO厂YO厂YO/A接线.第一二次绕组为0.2级,用于电能计量.第二二次绕组为0.5/3P级,用于测量和保护,开口三角提供零序电压.4.2电压互感器二次绕组的容量的选择为使电压互感器二次绕组容量与二次负载相匹配.对各电压等级常规建设规模常用主接线电压互感器的二次负载进行了统计,从而可确定电压互感器各二次绕组的额定容量.由于目前广泛采用微机保护,微机监控及电子式多功能电能表,电压互感器的二次负载
18、较小.当一组母线电压互感器向两组母线的二次设备供电时,电压互感器二次负荷增加一倍,从统计数据来看.保护用的绕组负载小于额定容量,但0.2级绕组负载略大于额定容量.为保证电压互感器的准确级,电压互感器的二次负载必须在二次绕组额定容量的25100%范围内.收稿日期:2007108作者简介:张善芝(1956一),女,高级工程师,技术质量部电气专工,进行设计成品抽查等,并负责院技术管理工作.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯.S屯(上接15页)核电站和山东海阳核电站的
19、APIO合同谈判中,DCS采用EMERSON公司的OVATION系统,并极力推荐在常规岛的设计中采用现场总线技术.但是,要在电厂中全面推广应用现场总线技术还为时过早,制约其发展的因素还很多.首先是现行的规程规范,火力发电厂设计技术规程明确要求:保护系统应有独立的I/O通道,并有电隔离措施;冗余的I/O信号应通过不同的I/O模件引入;机组跳闸命令不应通过通讯总线传送.第二是体制和分工问题.FCS是一个系统工程.而现在从设计院到电厂,各专业各自为政,很难全厂统筹规划,统一选型订货.第三,电厂用户不多,各方面经验都不足.尤其是在控制方面,前面所介绍的应用实例中,普遍存在通讯速度慢,信号丢失等问题.第四,现场总线的冗余问题没有很好的解决,通讯安全问题得不到保障.第五,增加了工程调试难度.第六,现场总线产品的可选范围相对较少,尤其是针对电厂开发的现场总线高性能控制器和智能现场设备较少,因而在设计系统时可选择的余地不大,而支持现场总线标准的智能现场设备价格普遍偏高.第七,缺乏合理工期,包括设计,施工,调试周期.而最重要的是,若要全面采用现场总线系统,实现全数字化电厂.建设单位不但要有足够的勇气和决心.还要有足够的经济实力和实施时间的保证,项目一旦启动将没有回头路可走.收稿日期:2o07108作者简介:杨育红(1960一),女,高级工程师,从事火力发电厂热工自动化设计.
