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文檔簡介

1、10KV電壓互感器的選型與保護工礦企業(yè)商業(yè)百貨的生產(chǎn)運營離不開電力供應(yīng),電力供應(yīng)的穩(wěn)定離不 開電氣設(shè)備的安全可靠,讓相關(guān)人員掌握各種輸配電設(shè)備、二次回路的相 關(guān)知識,熟悉規(guī)程和反措要求,讓電氣運行人員能夠更快更好的判斷、分 析、排出故障,是保障安全可靠地電力供應(yīng)的必要的手段和方法。1 電壓互感器的選型1.1 電壓互感器工作原理從工作原理上看,電壓互感器和電力變壓器基本相同,由于電壓互感 器的二次負載都是一些電壓表、功率表等測量儀表和繼電器線圈,阻抗很 大、電流很小,因此電壓互感器看以看作是一臺空載運行的降壓變壓器, 其作用是電壓測量,理想的情況是二次電壓能準確反應(yīng)一次電壓。1.2 電壓互感器的

2、結(jié)構(gòu)形式與接線方法電壓互感器的結(jié)構(gòu)一般分為電容式、電磁式和電子式,電磁式電壓互 感器在結(jié)構(gòu)上又分為三相式和單相式,在三相式互感器中又有三相兩柱和 三相五柱兩種,從絕緣上又可分為干式、油浸式、六氟化硫絕緣等。可分為 V/V 接線、 Y/Y 接線、 Y/Y/ 接線, Y/Y/ 形接線中開口三角形,可以用來測量電網(wǎng)對地絕緣情況,正常時,由于系統(tǒng)三相電壓對稱, 在開口三角的出口處,電壓等于零,據(jù)此可以判斷系統(tǒng)是否存在接地。1.3 電壓互感器的誤差和準確度電壓互感器的比差和角差不僅僅與原、副邊繞組的阻抗及空載電流有 關(guān)而且與二次負載的大小和功率因數(shù)都有關(guān)系。當(dāng)副邊接近于空載運行 時,電壓互感器的誤差最小

3、,為了使測量盡可能準確,應(yīng)使電壓互感器二次負載降到最小。發(fā)動廠和變電站控制屏上的測量儀表采用0.51級電壓互感器、3級電壓互感器可用于一般精密度不高的測量或者用于繼電保護。電壓互感器可以通過高導(dǎo)磁材料制作鐵芯或者增加匝數(shù)降低磁密度 來減小誤差也可以采用人工補償?shù)姆椒ā?.4 電壓互感器二次回路接地問題 電壓互感器二次回路必須有一點接地,以保證在二次回路上工作人員的安全和二次回路絕緣不遭受過電壓的威脅。電壓互感器二次回路的接地點,原則上可以接在任意一點,但是習(xí)慣上接在二次回路的零點或者二次回路的B相,對于V/V接線由于不存在中性點,一般都采用B相接地,對于Y/Y/接線,幵口三角沒有中性點,采 取

4、出線端子一相接地,如果二次回路采用Y接法,可以采用零點接地或者B相接地。其B相接地的優(yōu)點是:(1) 當(dāng)一個變電所中同時存在星形接線和V形接線兩種電壓互感器時,在進行系統(tǒng)同期并列式,操作比較方便;(2) 采用B相接地,可以簡化二次回路,例如B相可以不裝熔斷器 等。1.5 電壓互感器一二次熔斷保護 電壓互感器的一、二次測一般都要求裝有熔斷保護。熔斷器的作用是:( 1)保護電壓互感器本身,當(dāng)電壓互感器本身故障時,熔斷器迅速熔斷,防止事故擴大;( 2)防止電壓互感器或其高壓引線上發(fā)生故障時對系統(tǒng)造成影響。 電壓互感器一、二次熔絲容量一般取額定電流的 1.5 倍,一次熔絲額 定電流通常取 0.5A 。要

5、注意的是二次開口三角的出線,一般不裝熔斷器,因為開口三角無 電壓,無法監(jiān)視熔斷器的接觸是否不良,可能造成斷線閉鎖裝置失靈。2 電壓互感器的開口三角電壓保護2.1 開口三角定義 所謂開口三角,就是將三相電壓互感器的副邊繞組依次首尾相接,但 不形成閉合,開口三角處電壓的向量和,在正常運行的情況下,開口三角 輸出電壓為 0。2.2 開口三角保護的使用條件10KV以下的供電系統(tǒng)多為中性點不接地系統(tǒng),也稱為小電流接地系 統(tǒng),為了檢測接地情況,一般采用三相五柱的電壓互感器二次繞組接成開 口三角,當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)不平衡電壓即有接地,在開口三角處就會出現(xiàn)一定 值的電壓。2.3 開口三角保護的功能 對于電壓互感器的

6、開口三角形保護,它的最大功能就是當(dāng)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時,它可提供零序電壓,接以相應(yīng)的電壓繼電器和絕緣 監(jiān)察保護裝置,可以動作由于報警或信號,便于運行人員發(fā)現(xiàn)接地故障、 便于及時處理。2.4 開口三角保護接線的注意事項測量用的電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu),其原邊為被測系統(tǒng)電壓,可以單獨使用,也可以兩臺接成V-V 形作三相使用,供保護接地所使用的電壓互感器帶有一個第三線圈,通常接成開口三角形。而電壓互感 器的副邊包含了計量、保護、開口三角等線圈,以同時滿足其各自要求。10KV電壓互感器,以往都采用不帶補補償繞組的結(jié)構(gòu),在發(fā)接地信號時,需要進行人工查找和判斷, 而現(xiàn)在多采用帶有補償繞組

7、的電壓互感器, 在發(fā)生接地故障時,通過保護裝置的測量電壓就可以直接判斷出是那一相 發(fā)生接地故障。單相電壓互感器二次回路與開口三角繞組的接地線不得公用,必須獨 立使用各自的電纜芯。如將一次繞組的中性線與開口三角繞組的接地線合 用一芯電纜并接地,當(dāng)線路出口發(fā)生單相接地短路時,二次繞組電壓應(yīng)為 0V,但實際不為0,當(dāng)幵口三角側(cè)負載阻抗較小時,加上3U較高,那么在幵口三角繞組中流過的電流也將增大,則接地線上會產(chǎn)生電壓降,使U不為零,直接影響到保護的正確測量,另外,二次繞組的中性線與開口三角 繞組的接地線合用一根線,在現(xiàn)場的保護接線時也容易把3U與3U錯接,造成保護不正確動作,所以二次繞組中性線與開口三

8、角繞組接地線必須分 開。2.5 開口三角接線錯誤的隱患三相五柱的電壓互感器在 10KV及以下的電壓等級的變電站中應(yīng)用的比較廣泛,在非直接接地系統(tǒng)中,若 開口電源極性接反,小電流接地選線裝置將會誤動,接地報警,卻不能正 確選出故障線路;作為主變零序過壓保護的開口電源若接線錯誤,比如構(gòu) 成開口的其中一相極性接反,將會產(chǎn)生較高的開口電壓,引起主變誤跳,若由于接線錯位,未接入真正的零序電壓保護,故障時,主變將拒動。3 電壓并列3.1 電壓互感器電壓并列的必要性10KV電力系統(tǒng)中很多變電站均為雙母線或單母線分段的接線方式,每條母線上各有一臺電壓互感器,在正常工況下,往往是雙母線通過分段開 關(guān)并列運行,因

9、此一般都認為,在雙母線并列運行情況下,只需投入一臺 電壓互感器,另一臺電壓互感器退出運行,其所接帶的二次負載由投運的 電壓互感器通過二次并列的方式接帶,即所有二次電壓均有一臺電壓互感 器提供,另一臺電壓互感器備用,采用定期切換的方式,定期倒運,電壓 互感器的這種運行方式表面看似乎可行,但實際上卻存在很大的安全隱 患,在一定條件下甚至可能造成電網(wǎng)事故。 ,單臺電壓互感器運行時,如 果二次回路發(fā)生短路故障,將使運行中電壓互感器的二次側(cè)熔斷器熔斷, 造成站內(nèi)相應(yīng)電壓等級的二次電壓全部丟失,從而影響計量裝置的準確性 和繼電保護及自動裝置的安全可靠運行。3.2 電壓互感器的運行方式安排的注意事項 對雙母

10、線接線或單母線分段接線方式的變電站,無論雙母線是并列運 行還是分段運行,電壓互感器均應(yīng)與所在母線同時投退;在母線并列運行 時,電壓互感器不允許二次側(cè)長期并列運行,只在其中一臺電壓互感器因 故必須退出運行時,才允許二次側(cè)短時并聯(lián)運行,然后退出需檢修的電壓 互感器,同時,還要做好因此而產(chǎn)生的有二次側(cè)向電壓互感器反充電的防 范措施,并充分考慮對繼電保護、自動裝置、計量裝置的影響并做好相應(yīng) 的防范措施而隨著科技的不斷進步、綜合保護裝置的推陳出新,各種電壓自動并 列裝置、電壓切換裝置也應(yīng)運而生,在使用時應(yīng)注意:并列時先并一次, 合母聯(lián) /分段開關(guān),并且需將母聯(lián) / 分段開關(guān)的兩側(cè)刀閘、開關(guān)接點串接到 電壓互感器并列回路中,確保在一次并列情況下二次才能并列。作為眾多電氣設(shè)備的一個,電壓互感器在為保護裝置、計量儀表等提 供電壓信號,為操作回路提供電壓等方面,起著重要而獨到的作用,是電 網(wǎng)、變電站變配電系統(tǒng)中有有效而重要的組成部分,做好電壓互感器的選 型、關(guān)注電壓互感器的接地

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