高壓電工理論培訓

高壓電工理論培訓引入：將電力系統(tǒng)中的高電壓、大電流按一定比例變換成低電壓、小電流的裝置稱為儀用互感器。與電力系統(tǒng)中的高電壓、大電流相連接的一側稱為一次側。與低電壓、小電流及儀表、繼電器等設備連接的一側稱為二次側。第2頁,共73頁，2024年2月25日，星期天§3—1儀用互感器的用途、分類與構造一、儀用互感器的主要用途

1.統(tǒng)一標準為了配合測量與繼電保護的需要，將電力系統(tǒng)中的多種電壓、電流等級，變換成統(tǒng)一的電壓、電流標準值。使用統(tǒng)一標準值的繼電器、電壓表、電流表。第3頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

作用：可以大大減少繼電器、電壓表、電流表的規(guī)格。電壓互感器：二次電壓—100V。電流互感器：二次電流—5A。

2.保證安全因為互感器均為雙繞組的，可以使互感器一、二次實現(xiàn)電隔離，從而降低了對測量儀表、繼電器等元件的絕緣強度要求。第4頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

同時，因二次為低電壓、小電流，可以保證運行設備及維修人員的安全。二、儀用互感器的分類常用的儀用互感器分為兩種。

1.電壓互感器：TV（PT）。

2.電流互感器：TA（CT）。第5頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

電壓互感器與電流互感器的區(qū)別：⑴.在連接方面

TV—并聯(lián)。（一次側接入不同的導線上）

TA—串聯(lián)。（一次側分別接入電源側和負荷側的相線上）⑵.在種類方面

TV—一次側電壓與二次側電壓的比值是固定的。

TA—一次電流與二次電流的比值有多種規(guī)格。第6頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑶.在相數(shù)方面

TV—有單相和三相之分。

TA—只有單相的。三、儀用互感器的原理與構造㈠.電壓互感器

1.原理⑴.電磁感應原理。一般為220kV及以下系統(tǒng)中使用。第7頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑵.電容分壓原理。一般為220kV以上系統(tǒng)中使用。

2.構造電壓互感器（電磁感應原理）的基本構造與普通變壓器基本相同，主要由：鐵芯、一次繞組、二次繞組組成。一次繞組匝數(shù)多；二次繞組匝數(shù)少。一次并接在被測電路上，二次接各種儀表、繼電器。第8頁,共73頁，2024年2月25日，星期天3.工作狀態(tài)電壓互感器二次負載的阻抗大于大于二次繞組的阻抗，二次電流很小，因此電壓互感器相當于空載運行的變壓器。

4.測量精度電壓互感器的測量精度與二次負載阻抗有關，二次阻抗越大，測量精度越高。第9頁,共73頁，2024年2月25日，星期天㈡.電流互感器

1.原理電磁感應原理。

2.構造由鐵芯、一次繞組和二次繞組組成。

3.工作狀態(tài)一次繞組匝數(shù)少，電流大。（負荷電流），串在被測電流中。二次繞組匝數(shù)多，電流一般為5A。二次負載阻抗小于小于二次繞組阻抗，第10頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

相當于短路運行的變壓器。

4.測量精度與二次負載阻抗有關，二次負載阻抗越小，測量精度越高。電流互感器允許短路運行，不允許開路運行。第11頁,共73頁，2024年2月25日，星期天§3—2儀用互感器的型號、技術數(shù)據(jù)與接線方式一、儀用互感器的型號及技術數(shù)據(jù)

㈠.電壓互感器的型號及技術數(shù)據(jù)

1.電壓互感器的型號電壓互感器按其結構形式分為：單相、三相、雙繞組、三繞組以及戶內(nèi)裝置等。第12頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

電壓互感器的型號通常用橫列拼音字母和數(shù)字表示。含義見附表。第13頁,共73頁，2024年2月25日，星期天表3—1電壓互感器型號字母含義1J—電壓互感器。2（相數(shù)）D—單相。S—三相。3（絕緣形式）J—油侵式。G—干式。Z—澆注式。C—瓷箱式。4（結構形式）B—帶補償繞組。W—五鐵芯柱繞組。J—接地保護。5（設計序號）6（額定電壓）kV第14頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

實例：

JDJ—10：單相雙繞組、油浸式、戶內(nèi)安裝。應用：10kV供給電壓、功率測量和電能計量及繼電保護。

JSJW—10：三相三繞組五鐵芯柱、油浸式、戶內(nèi)安裝。應用：10kV供給電壓（相、線）、功率、功率因數(shù)測量和電能計量及繼電保護、絕緣監(jiān)視。第15頁,共73頁，2024年2月25日，星期天JDZJ—10：單相三繞組、澆注式絕緣、戶內(nèi)安裝。應用：10kV供給電壓、功率測量和電能計量及接地繼電保護。三臺組合代替JSJW—10型電壓互感器。

JDZ—10：單相雙繞組澆注式絕緣。第16頁,共73頁，2024年2月25日，星期天2.電壓互感器的額定技術數(shù)據(jù)⑴.變壓比：一次與二次額定電壓值比。

10/0.1（二次電壓為100V）第17頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑵.誤差和準確度級次電壓互感器的誤差分為兩種：①.變比誤差：（比差）

ΔU%—變比誤差。

K—電壓互感器變壓比。

U1N—一次繞組額定電壓（V）。

U2—二次繞組電壓實測值（V）。第18頁,共73頁，2024年2月25日，星期天②.相角誤差指二次電壓相量在旋轉(zhuǎn)180°后，與一次電壓相量之間的夾角。用δ表示，單位—分。正相角差：U2超前U1。負相角差：U2滯后U1。第19頁,共73頁，2024年2月25日，星期天③.影響誤差的因素變比誤差：互感器的勵磁電流、繞組阻抗和漏抗、二次繞組負載、一次電壓波動（超過±10%）增加時比差加大。相角誤差：當二次負載功率因數(shù)減小時，相角誤差明顯增大。第20頁,共73頁，2024年2月25日，星期天④.準確度級次

0.5級：電能計量用。

1級：測量儀表用。

3級：繼電保護用。電壓互感器準確度級次和誤差限值，見附表3—2。第21頁,共73頁，2024年2月25日，星期天表3—2電壓互感器準確度級次和誤差極限準確度誤差極限一次電壓二次負荷級次比差(±％)角差(±′％)變化范圍變化范圍0.50.520（0.85～1.15）U1N（0.25～1）S2N11.04033.0不限定第22頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑶.容量電壓互感器的容量是指二次繞組允許接入的負荷功率，用VA值表示。電壓互感器的容量分為額定容量和最大容量。額定容量：對應某準確度級次時所允許的最大容量稱為該級次下的額定容量。最大容量：在允許發(fā)熱條件下規(guī)定的極限容量稱為最大容量。第23頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑷.聯(lián)接組別單相：1/1—12

三相：Y，yn0或YN，yn03.10kV系統(tǒng)中常用的電壓互感器介紹⑴.JDJ—10型電壓互感器用途：10kV配電系統(tǒng)中，供給電壓、功率測量和電能計量以及繼電保護用。結構：單相雙繞組、油浸式、戶內(nèi)安裝。第24頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑵.JSJW—10型電壓互感器用途：10kV配電系統(tǒng)中，供給電壓（相、線電壓）、功率、功率因數(shù)測量和電能計量以及繼電保護、絕緣監(jiān)察用。結構：三相三繞組五鐵芯柱、油浸式絕緣、戶內(nèi)安裝。第25頁,共73頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑶.JDZJ—10型電壓互感器用途：10kV配電系統(tǒng)中，供給電壓、功率測量和電能計量及接地繼電保護用?？衫萌_這種類型互感器組合起來代替JSJW

型電壓互感器，但不能作單相使用。結構：單相三繞組、澆注式絕緣、戶內(nèi)安裝。第27頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

㈡.電流互感器的型號及技術數(shù)據(jù)

1.電流互感器的型號電流互感器的型號一般用拼音字母表示結構形式等，用數(shù)字表示技術參數(shù)。其型號字母含義：第28頁,共73頁，2024年2月25日，星期天1：L—電流互感器。

2：M：母線式。Q：線圈式。

J：接地保護。

3：C：瓷絕緣。K：塑料外殼。

D：差動保護用。

Z：澆注絕緣。W：戶外式。

J：樹脂澆注。

4：B：保護級。Q：加強式。

5：額定電壓（kV）。第29頁,共73頁，2024年2月25日，星期天6：準確度級次。

7：額定電流。（A）實例：⑴.LQJ—10表示電流互感器，線圈式、樹脂澆注式絕緣，額定電壓為10kV。⑵.LZX—10表示電流互感器，澆注式絕緣，小體積柜用，額定電壓為10kV。第30頁,共73頁，2024年2月25日，星期天2.電流互感器的額定技術數(shù)據(jù)⑴.變流比：KN

電流互感器的變流比，是指一次繞組的額定電流與二次繞組額定電流之比。

KN=I1N/I2N

因為電流互感器二次繞組電流一般規(guī)定為5A，故變流比取決于一次電流的大小。第31頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

目前電流互感器一次電流等級有：

5，10，15，20，30，40，50，75，

100，150，200，（250），300，400，（500），600，（750），800，1000，

1200，1500，2000，3000，4000，

5000，6000，8000，10000，15000，

20000，25000A。

10kV用戶配電裝置中，電流互感器一次電流：15~1500A。第32頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

⑵.誤差和準確度級次誤差：變比誤差和相角誤差。①.變比誤差

ΔI—變流比誤差百分數(shù)。

KN—電流互感器的變流比。

I1N—電流互感器一次繞組額定電流（A）。

I2—電流互感器二次繞組電流實測值（A）。第33頁,共73頁，2024年2月25日，星期天②.相角誤差：δ

相角誤差為電流互感器二次電流相量，旋轉(zhuǎn)180°后，與一次電流相量之間的夾角。分為正相角誤差和負相角誤差。正常運行的電流互感器相角誤差一般不大于

100'。第34頁,共73頁，2024年2月25日，星期天③.影響誤差的因素勵磁電流、二次負載阻抗成正比。二次功率因數(shù)下降，比差增加，角差減少。當一次電流為額定電流的100%~120%時，誤差最小。④.準確度級次常用的電流互感器準確度級次分為：

0.2級、0.5級、1級、3級和D級。第35頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑶.容量電流互感器的容量是指允許接入的二次負載的功率，用視在功率表示。（VA）

3.10kV系統(tǒng)常用的電流互感器⑴.LQJ—10型電流互感器用途：供給電流、功率測量和電能計量以及繼電保護用。結構：線圈式、澆注絕緣、戶內(nèi)型。第36頁,共73頁，2024年2月25日，星期天⑵.LFZ2—10、LFZD2—10型電流互感器用途：供給電流、功率測量和電能計量以及繼電保護用。結構：貫穿復匝式、澆注式絕緣、戶內(nèi)使用型。第37頁,共73頁，2024年2月25日，星期天二、儀用互感器的接線方式㈠.電壓互感器的接線

1.一臺單相電壓互感器的接線

JDJ—10型電壓互感器的接線。接線圖如下所示，一般只能測量與電壓互感器一次側繞組相連接的線電壓值。為了安全，二次側x端接地。第38頁,共73頁，2024年2月25日，星期天第39頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

2.兩臺單相電壓互感器V/V形接線不完全三角形接線。接線圖如下圖所示。（圖3—3）（JDJ—10型）應用：中性點不接地或經(jīng)消弧電抗器接地的系統(tǒng)，可以用來測量三個線電壓，用于連接線電壓表、三相電度表及電壓繼電器等。不能測量相對地電壓，不能起絕緣監(jiān)察作用和做接地保護用。第40頁,共73頁，2024年2月25日，星期天第41頁,共73頁，2024年2月25日，星期天3.三臺單相電壓互感器Y/Y形接線接線圖如圖3—4所示。

JDJ—10型電壓互感器。三臺單相電壓互感器Y/Y形接法，可以測量相電壓和線電壓，以滿足儀表和繼電保護裝置的要求。在一次繞組中性點接地的情況下，也可以安裝絕緣監(jiān)察電壓表。第42頁,共73頁，2024年2月25日，星期天第43頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

4.三相五柱電壓互感器或三臺單相三繞組電壓互感器形接線。

JSJW—10三相五柱

JDZJ—10單相三繞組此種接線方式在10kV中性點不接地系統(tǒng)中應用廣泛，可以測量線電壓、相電壓，組成絕緣監(jiān)察裝置和供單相保護用。第44頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

在兩套繞組中，帶中性線的星形二次繞組稱為基本繞組，用來接儀表、繼電器及絕緣監(jiān)察電壓表。開口三角形接線的二次繞組，稱為輔助繞組，用來連接檢查絕緣用的電壓繼電器。第45頁,共73頁，2024年2月25日，星期天第46頁,共73頁，2024年2月25日，星期天㈡.電流互感器的接線方式

1.一臺電流互感器的接線接線圖見附圖3—6。測量單相電流或三相中的一相電流。第47頁,共73頁，2024年2月25日，星期天2.兩臺電流互感器組成不完全星形接線接線圖如附圖3—7所示。應用：6~10kV中性點不接地系統(tǒng)中測量三相平衡負載電流。第48頁,共73頁，2024年2月25日，星期天3.三臺電流互感器星形接線測量三相電力系統(tǒng)中平衡或不平衡負荷電流。第49頁,共73頁，2024年2月25日，星期天§3—3儀用互感器的安裝、運行和檢查一、10kV儀用互感器的安裝㈠.保證安裝質(zhì)量的重要性

1.隨時了解電網(wǎng)的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)問題。

2.繼電保護裝置，應能保證人身設備的安全。第50頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

㈡.安裝步驟及要求

1.外觀檢查互感器運輸?shù)轿?，安裝前，應進行檢查：外觀是否完整、有無腐蝕及機械損傷、密封情況、有無漏油現(xiàn)象等。

2.嚴格按設計圖紙施工各元件位置、接線要按照接線工藝圖紙施工，便于日后維修維護。第51頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

3.二次回路導線的選擇二次回路均應采用絕緣銅導線，（絕緣銅導線或電纜）電壓互感器：不小于1.5mm2

。電流互感器：不小于2.5mm2

。北京市規(guī)定：電能計量電壓、電流互感器二次回路應采用4mm2

單股絕緣銅導線。第52頁,共73頁，2024年2月25日，星期天4.電流互感器出口接線要求出口第一排端子應選用試驗聯(lián)絡型接線端子，電流互感器不用的二次線圈在端子排處短路并接地。

5.盤、柜內(nèi)二次線要求不能有接頭。

6.電流互感器極性要求電流互感器極性不能接反，相序、相別符合設計及規(guī)程要求。第53頁,共73頁，2024年2月25日，星期天7.二次回路布線工藝要求導線排列整齊、美觀，端子排螺絲旋緊，導線無松動現(xiàn)象。

8.二次回路對地絕緣對地絕緣電阻不小于10MΩ。

9.接地電流及電壓回路均應在出口處一點接地。第54頁,共73頁，2024年2月25日，星期天二、儀用互感器運行㈠.一般要求

1.互感器必須滿足準確度級次要求電壓互感器：不能過負荷。電流互感器：二次負載不超過額定值。

2.儀用互感器一次電壓、電流不得超過額定值的120%。

3.電壓互感器：二次不能短路。電流互感器：二次不能開路。第55頁,共73頁，2024年2月25日，星期天4.電壓互感器：一次側裝熔斷器，二次側裝熔斷器或空開。

5.電壓互感器停、送電操作停電：先停一次側，后停二次側。送電：先投二次側，后頭一次側。

6.更換互感器或變更二次回路與繼電保護和電能計量有關時，應通知專業(yè)人員，經(jīng)試驗和傳動無誤后方可投入。第56頁,共73頁，2024年2月25日，星期天7.10kV用戶選用三相五柱式電壓互感器時，一次側中性點是否接地，由供電部門決定。㈡.儀用互感器運行前的檢查儀用互感器在投入運行前，應按交接試驗規(guī)程項目試驗合格，并進行下列內(nèi)容檢查。

1.銘牌應完整，技術規(guī)范符合使用要求。

2.外殼應無機械損傷及變形，瓷件表面應無破損裂紋現(xiàn)象。第57頁,共73頁，2024年2月25日，星期天3.各部分連接螺栓應緊固。

4.油面應正常，無滲漏油現(xiàn)象。

5.呼吸孔塞子的墊片應取下。

6.外殼及二次回路一點接地應良好。㈢.儀用互感器在運行中的巡視檢查

1.一、二次側引線各部分連接點應無過熱及打火現(xiàn)象。

2.無冒煙及異常氣味。

3.互感器內(nèi)無放電聲或其它噪聲。

4.瓷件無放電閃絡現(xiàn)象。第58頁,共73頁，2024年2月25日，星期天5.外殼無嚴重滲漏油現(xiàn)象。

6.與二次側相關的儀表指示應正常。㈣.互感器發(fā)生下列情況，應立即上報上級及供電部門。

1.互感器內(nèi)部有異聲或放電聲。

2.套管（瓷套管）破裂或閃絡放電。

3.有異味、跑油和冒煙。

4.電壓互感器二次輸出異常。第59頁,共73頁，2024年2月25日，星期天三、電壓互感器的熔絲保護㈠.熔斷器的作用

1.一次側防止因互感器故障而影響高壓系統(tǒng)供電的可靠性。

2.二次側因一次熔斷器比一次額定電流大，當二次過電流時，一次熔斷器可能熔斷不了，因此在二次回路上也要裝設熔斷器。第60頁,共73頁，2024年2月25日，星期天㈡.熔斷器的選擇

1.一次側

RN4或RN2型戶內(nèi)高壓熔斷器。額定電流：0.5A。

2.二次側

R1、RL88、RL8D等型號。額定電流：10/3~5A。戶外：RM10，15/6A。第61頁,共73頁，2024年2月25日，星期天㈢.電壓互感器一次熔斷器熔斷的原因

1.電壓互感器本身原因一次繞組及引線短路。二次繞組及引線短路。

2.系統(tǒng)中出現(xiàn)單相間歇電弧接地、操作引起的鐵磁諧振。㈣.電壓互感器一、二次側熔斷器熔斷后的檢查和處理第62頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

1.現(xiàn)象：一低兩不變。當發(fā)生一相熔斷器熔斷后，與熔斷相有關的電壓表（相電壓和線電壓）指示值降低，與熔斷相無關的電壓表（相電壓和線電壓）指示值接近正常。

2.儀表檢查用電壓表（萬用表）電壓法檢查。先查二次側，后查一次側。第63頁,共73頁，2024年2月25日，星期天3.處理⑴.二次熔斷器熔斷后，應查明故障原因并及時排除，更換同規(guī)格的熔斷器。⑵.一次熔斷器熔斷后，應將互感器退出運行，（拉開電壓互感器高壓側隔離開關）取下二次側熔斷器，（防止二次側向一次側反送電）查明故障原因，更換損壞的熔斷器。第64頁,共73頁，2024年2月25日，星期天

㈤.更換熔斷器安全注意事項

1.應有專人監(jiān)護，保持安全距離。（0.7米）

2.停用電壓互感器應事先取得有關負責人許可?？紤]對繼電保護、自動裝置和電能計量的影響。

3.新的熔斷器應是符合標準要求的熔斷器。（不能用普通的熔絲代替）第65頁,共73頁，2024年2月25日，星期天§3—4儀用互感器的故障及處理一、電壓互感器的常見故障分析㈠.鐵芯片間絕緣損壞

1.現(xiàn)象：運行中溫度升高。

2.試驗檢查：空載損耗增大，誤差加大。

3.原因：鐵芯片間絕緣不良，使用環(huán)境惡略，長期溫度過高，片間絕緣老化。第66頁,共73頁，2024年2月25日，星期天㈡.接地片與鐵芯接觸不良

1.現(xiàn)象：鐵芯與油箱有放電聲。

2.原因：接地不良。（接地片沒有插緊或安裝螺栓松動）㈢.互感器鐵芯松動

1.現(xiàn)象：有振動噪聲。

2.原因：鐵芯夾件為夾緊，鐵芯片間有異