发电厂及变电站的二次回路.pptx

绪绪 论论发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路一、二次回路的作用和地位一、二次回路的作用和地位1 1、一次设备一次设备是构成电力系统的主体，是直接生产、输送、分配电能是构成电力系统的主体，是直接生产、输送、分配电能的电气设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开的电气设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。关、母线、电力电缆和输电线路等。2 2、二次设备二次设备 是对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气设备，是对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气设备，包括测量仪表、控制与信号器具、继电保护和自动装置等。包括测量仪表、控制与信号器具、继电保护和自动装置等。一次设备及其相互连接的回路称为一次回路。二次设备及一次设备及其相互连接的回路称为一次回路。二次设备及其相互连接的回路称为二次回路。其相互连接的回路称为二次回路。二、二次回路的内容二、二次回路的内容 包括发电厂和变电站一次设备的控制、测量、信号、调包括发电厂和变电站一次设备的控制、测量、信号、调节、继电保护和自动装置等回路以及操作电源系统。节、继电保护和自动装置等回路以及操作电源系统。由由控制开关控制开关控制开关控制开关和和控制对象控制对象控制对象控制对象(断路器、隔离开关断路器、隔离开关)的的传送机构传送机构传送机构传送机构及及执行机构执行机构执行机构执行机构组成。作用是对开关设备进行组成。作用是对开关设备进行“跳、合闸跳、合闸”操作。操作。控制回路按自动化程度可分为：手动控制和自动控制；控制回路按自动化程度可分为：手动控制和自动控制；按控制距离可分为：就地控制和距离控制；按控制距离可分为：就地控制和距离控制；按控制方式可分为：分散控制和集中控制；按控制方式可分为：分散控制和集中控制；按操作电源性质可分为：直流操作和交流操作；按操作电源性质可分为：直流操作和交流操作；按操作电源电压和电流的大小可分为：强电控制和弱电按操作电源电压和电流的大小可分为：强电控制和弱电控制。控制。1、控制回路、控制回路2、信号回路、信号回路由信号发送机构、传送机构和信号器具构成。其作用是由信号发送机构、传送机构和信号器具构成。其作用是反映一、二次设备的工作状态。反映一、二次设备的工作状态。信号回路按信号性质分为：事故信号、预告信号、指挥信号回路按信号性质分为：事故信号、预告信号、指挥信号和位置信号四种；信号和位置信号四种；按信号显示方式分为：灯光信号和音响信号两种；按信号显示方式分为：灯光信号和音响信号两种；按信号的复归方式分为：手动复归和自动复归两种。按信号的复归方式分为：手动复归和自动复归两种。3、测量回路、测量回路指调节型自动装置。由测量机构、传送机构、调节器和指调节型自动装置。由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。作用是根据一次设备运行参数的变化，实执行机构组成。作用是根据一次设备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。由各种测量仪表及其相关回路组成。作用是指示或记录由各种测量仪表及其相关回路组成。作用是指示或记录二次设备的运行参数，以便运行人员掌握一次设备运行情二次设备的运行参数，以便运行人员掌握一次设备运行情况。它是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和况。它是分析电能质量、计算经济指标、了解系统潮流和主设备运行工况的主要依据。主设备运行工况的主要依据。4、调节回路、调节回路5、继电保护及操作型自动装置回路、继电保护及操作型自动装置回路由测量机构、传送机构、执行机构及继电保护和自动装由测量机构、传送机构、执行机构及继电保护和自动装置组成。置组成。作用：自动判别一次设备运行状态，在系统发生故障或作用：自动判别一次设备运行状态，在系统发生故障或异常运行时，自动跳开断路器或发出异常运行信号，故障异常运行时，自动跳开断路器或发出异常运行信号，故障或异常运行状态消失后，快速投入断路器，恢复系统正常或异常运行状态消失后，快速投入断路器，恢复系统正常运行。运行。6、操作电源系统、操作电源系统由电源设备和供电网络组成，包括直流电源和交流电源由电源设备和供电网络组成，包括直流电源和交流电源系统。作用是供给上述各回路工作电源。发电厂和变电站系统。作用是供给上述各回路工作电源。发电厂和变电站的操作电源多采用直流电源系统，简称直流系统。的操作电源多采用直流电源系统，简称直流系统。绪绪 论论绪绪 论论发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路三、监测和控制技术的发展三、监测和控制技术的发展随着机组容量的增大，自动化水平的提高以及计算机和随着机组容量的增大，自动化水平的提高以及计算机和微机技术的应用，监测和控制技术迅速发展。微机技术的应用，监测和控制技术迅速发展。其发展过程是一个其发展过程是一个从分散到集中从分散到集中从分散到集中从分散到集中，从单元到综合从单元到综合从单元到综合从单元到综合，从低从低从低从低级到高级级到高级级到高级级到高级的过程。的过程。1、就地分散控制、就地分散控制是在被控对象所在地，运行人员就地对被控对象进行监是在被控对象所在地，运行人员就地对被控对象进行监视和控制。控制方式简单且易于实现，不便于各机组或各视和控制。控制方式简单且易于实现，不便于各机组或各设备之间的协调控制。设备之间的协调控制。一般适应于小型发电厂和变电站。在大、中型发电厂和一般适应于小型发电厂和变电站。在大、中型发电厂和变电站中，只适用于变电站中，只适用于610kV屋内配电装置主设备的控制。屋内配电装置主设备的控制。2、电气集中控制、电气集中控制是在主控制室或网络控制室，运行人员对全厂是在主控制室或网络控制室，运行人员对全厂(站站)的主要的主要电气设备集中进行监视和控制。电气设备集中进行监视和控制。在主控制室在主控制室主要是对发电机、主变压器、高压母线设备、主要是对发电机、主变压器、高压母线设备、高压厂用工作变压器与备用变压器和高压厂用工作变压器与备用变压器和35kV及以上输电线路及以上输电线路进行监视和控制。这种集中控制方式一般用于单机容量为进行监视和控制。这种集中控制方式一般用于单机容量为100MW及以下的发电厂和及以下的发电厂和35kV及以上的变电站。及以上的变电站。在网络控制室在网络控制室主要是对三绕组变压器及自耦变压器、高主要是对三绕组变压器及自耦变压器、高压母线设备和压母线设备和110kV及以上输电线路进行监视和控制。网及以上输电线路进行监视和控制。网络集中控制方式通常与单元控制相配合。络集中控制方式通常与单元控制相配合。3、单元控制、单元控制在单元控制室，运行人员对本单元的机、炉、电主要设在单元控制室，运行人员对本单元的机、炉、电主要设备进行监视和控制。备进行监视和控制。单元控制一般用于单机容量为单元控制一般用于单机容量为200MW及以上发电厂。及以上发电厂。便于机、炉、电统一调度和事故处理，有利于运行人员便于机、炉、电统一调度和事故处理，有利于运行人员协调配合，是目前我国大型发电厂广泛采用的控制方式。协调配合，是目前我国大型发电厂广泛采用的控制方式。4、综合控制、综合控制 以计算机为核心，同时实现全厂以计算机为核心，同时实现全厂(站站)的监视、控制、测量、的监视、控制、测量、调节、保护、分析判断和计划决策等功能。更好地实现各调节、保护、分析判断和计划决策等功能。更好地实现各单元的协调配合，提高控制质量和自动化水平，并在整个单元的协调配合，提高控制质量和自动化水平，并在整个电力生产、输送过程中实现最佳控制，使机组的安全生产电力生产、输送过程中实现最佳控制，使机组的安全生产和经济运行达到最优状态。和经济运行达到最优状态。我国大容量的发电厂和高压、超高压变电站已采用了计我国大容量的发电厂和高压、超高压变电站已采用了计算机监控系统，特别是变电站综合自动化系统的应用，更算机监控系统，特别是变电站综合自动化系统的应用，更标志着我国监测和控制技术发展到了一个新水平。标志着我国监测和控制技术发展到了一个新水平。第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路本章主要内容本章主要内容介绍互感器作用；对电流、电压互感器二次回路介绍互感器作用；对电流、电压互感器二次回路的基本要求；电压互感器二次回路的短路保护；电的基本要求；电压互感器二次回路的短路保护；电压互感器二次回路断线信号装置；电压互感器二次压互感器二次回路断线信号装置；电压互感器二次电压切换电路；电流互感器二次负载。电压切换电路；电流互感器二次负载。互感器的作用互感器的作用(1)(1)将一次回路的高电压和大电流缩小成二次回路将一次回路的高电压和大电流缩小成二次回路的低电压和小电流，并规范为标准值。这样可使测的低电压和小电流，并规范为标准值。这样可使测量仪表、继电保护及自动装置标准化、小型化。量仪表、继电保护及自动装置标准化、小型化。(2)(2)将一次回路与二次回路进行电气隔离，既保证将一次回路与二次回路进行电气隔离，既保证了二次设备和人身安全，又保证了维修时不必中断了二次设备和人身安全，又保证了维修时不必中断一次运行设备。一次运行设备。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路1.1 电压互感器电压互感器一、电压互感器的结构一、电压互感器的结构(一一)JSJW-10三相五柱式电压互感器三相五柱式电压互感器 结构特点：结构特点：1、五柱式铁芯、五柱式铁芯 2、一次三相绕组、一次三相绕组 3、二次三相绕组、二次三相绕组 主二次绕组主二次绕组 和辅助二次绕组和辅助二次绕组(二二)JDJ-10型油浸式单相电压互感器型油浸式单相电压互感器(三三)JDC5-220型单相油浸式电压互感器型单相油浸式电压互感器(四四)JCC型串级式电压互感器型串级式电压互感器(五五)TYD电容式电压互感器电容式电压互感器在被测线路的某相与地之间在被测线路的某相与地之间串入电容器串入电容器C1和和C2，C1和和C2按反比分压，按反比分压，C2上电压上电压UC2为为发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路二、电压互感器的特点二、电压互感器的特点1、电压互感器二次绕组的额定电压、电压互感器二次绕组的额定电压当一次绕组电压等于额定值时，二次额定线电压为当一次绕组电压等于额定值时，二次额定线电压为100V,额定相电压为额定相电压为100/3。辅助二次绕组额定相电压：用于。辅助二次绕组额定相电压：用于35kV及以下中性点不直接接地系统为及以下中性点不直接接地系统为100/3V；用于；用于110kV及以及以上中性点直接接地系统为上中性点直接接地系统为100V。2、电压互感器正常运行时近似空载状态、电压互感器正常运行时近似空载状态电压互感器二次负载，是测量仪表、继电保护及自动装电压互感器二次负载，是测量仪表、继电保护及自动装置的电压线圈，电压线圈导线较细，负载阻抗较大，负载置的电压线圈，电压线圈导线较细，负载阻抗较大，负载电流很小。所以电压互感器正常运行时近似于空载运行的电流很小。所以电压互感器正常运行时近似于空载运行的变压器。变压器。3、电压互感器二次侧不允许短路、电压互感器二次侧不允许短路由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出现危险的过电流，将损坏二次设备和危及人身安全。现危险的过电流，将损坏二次设备和危及人身安全。4、电压互感器的变比、电压互感器的变比35kV及以下中性点不直接接地系统及以下中性点不直接接地系统110kV及以上中性点直接接地系统及以上中性点直接接地系统发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路三、电压互感器的极性及接线方式三、电压互感器的极性及接线方式(一一)电压互感器的极性电压互感器的极性TV的极性端采用减极性法标注。的极性端采用减极性法标注。TV一、二次绕组的一、二次绕组的极性极性决定于决定于绕组的绕向绕组的绕向；TV一、二次绕组一、二次绕组电压相位电压相位决定于决定于绕组的绕向绕组的绕向和对和对绕组始绕组始末端的标注末端的标注方法，我国按一、二次电压相位相同的方法标方法，我国按一、二次电压相位相同的方法标注极性端，这种标注方法称为减极性标注法。注极性端，这种标注方法称为减极性标注法。极性端是指在同一瞬间，端子极性端是指在同一瞬间，端子H1有正电位时，端子有正电位时，端子K1也也有正电位，则两端子有相同的极性。有正电位，则两端子有相同的极性。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路(二二)电压互感器的接线方式电压互感器的接线方式 发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路(1)35kV及以下中性点不直接接地系统及以下中性点不直接接地系统(2)110kV及以上中性点直接接地系统及以上中性点直接接地系统辅助二次绕组作用辅助二次绕组作用 构成零序电压滤过器，开口三角端子输出电压构成零序电压滤过器，开口三角端子输出电压发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路1-2 电压互感器二次回路电压互感器二次回路一、对电压互感器二次回路的要求一、对电压互感器二次回路的要求二、电压互感器二次回路的短路保护二、电压互感器二次回路的短路保护(1)电压互感器的接线方式应满足测量仪表、远动装置、电压互感器的接线方式应满足测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置检测回路的具体要求。继电保护和自动装置检测回路的具体要求。(2)应装设短路保护。应装设短路保护。(3)应有一个可靠的接地点。应有一个可靠的接地点。(4)应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的措施。应有防止从二次回路向一次回路反馈电压的措施。(5)双母线上电压互感器，应有可靠的二次切换回路。双母线上电压互感器，应有可靠的二次切换回路。TV正常运行时，近似于空载状态，若二次回路短路，会正常运行时，近似于空载状态，若二次回路短路，会出现危险的过电流，将损坏二次设备和危及人身安全。必出现危险的过电流，将损坏二次设备和危及人身安全。必须在须在TV二次侧装设熔断器或低压断路器。二次侧装设熔断器或低压断路器。1装设熔断器装设熔断器在在35kV及以下中性点不直接接地系统中，一般不装设距及以下中性点不直接接地系统中，一般不装设距离保护，不用担心在离保护，不用担心在TV二次回路末端短路时，因熔断器熔二次回路末端短路时，因熔断器熔断较慢而造成距离保护误动作。可在二次绕组各相引出端断较慢而造成距离保护误动作。可在二次绕组各相引出端装设熔断器作为短路保护。装设熔断器作为短路保护。熔断器选择原则熔断器选择原则(1)在在TV二次回路内发生短路时，二次回路内发生短路时，熔断器熔体的熔断时间应小于熔断器熔体的熔断时间应小于继电保护的动作时间。继电保护的动作时间。(2)熔断器熔体的额定电流应整熔断器熔体的额定电流应整定为二次最大负载电流的定为二次最大负载电流的1.5倍。倍。对于双母线系统，应考虑一组对于双母线系统，应考虑一组母线停止运行时，所有电压回母线停止运行时，所有电压回路的负载全部切换至另一组电路的负载全部切换至另一组电压互感器上。压互感器上。2装设自动开关装设自动开关110kV及以上中性点直接接地系统，通常装有距离保护及以上中性点直接接地系统，通常装有距离保护,如如果在远离电压互感器的二次回路上发生短路故障时果在远离电压互感器的二次回路上发生短路故障时,由于二由于二次回路负载阻抗较大，短路电流较小，熔断器不能快速熔次回路负载阻抗较大，短路电流较小，熔断器不能快速熔断，但在短路点附近电压比较低或等于零，可能引起距离断，但在短路点附近电压比较低或等于零，可能引起距离保护误动作。应在二次绕组各相引出端装设快速自动开关保护误动作。应在二次绕组各相引出端装设快速自动开关作为短路保护。作为短路保护。自动开关选择原则自动开关选择原则(1)自动开关脱扣器动作电流应整定为自动开关脱扣器动作电流应整定为1.52.0I2fmax。(2)当当TV运行电压为运行电压为90%UN时，在二时，在二次回路末端经过渡电阻发生两相短路，次回路末端经过渡电阻发生两相短路，而加在继电器线圈上的电压低于而加在继电器线圈上的电压低于70%UN时，能瞬时动作于跳闸。时，能瞬时动作于跳闸。(3)脱扣器的断开时间脱扣器的断开时间0.02s.注意注意在中性线和辅助二次绕组回路中，均不装设熔断器或自在中性线和辅助二次绕组回路中，均不装设熔断器或自动开关。动开关。正常运行时，中性线和辅助二次绕组回路中，没有电压正常运行时，中性线和辅助二次绕组回路中，没有电压或只有很小的不平衡电压；同时此回路也难以实现对熔断或只有很小的不平衡电压；同时此回路也难以实现对熔断器和自动开关的监视。器和自动开关的监视。由由TV二次回路引到继电保护屏去的分支回路上二次回路引到继电保护屏去的分支回路上,为保证继为保证继电保护工作的可靠性，不装设熔断器；引到测量仪表回路电保护工作的可靠性，不装设熔断器；引到测量仪表回路去的分支回路上，应装设熔断路。去的分支回路上，应装设熔断路。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路三、电压互感器二次回路断线信号装置三、电压互感器二次回路断线信号装置 由于由于TV二次输出端装有短路保护二次输出端装有短路保护,故当短路保护动作故当短路保护动作或二次回路断线时或二次回路断线时,与其相连的距离保护可能误动作。与其相连的距离保护可能误动作。利用零序电压原理构成的断线信号装置利用零序电压原理构成的断线信号装置为避免在电压回路断线情况下为避免在电压回路断线情况下,又发生外部故障造成距离又发生外部故障造成距离保护无选择性动作保护无选择性动作,装设电压回路断线信号装置装设电压回路断线信号装置,当二次回路当二次回路断线时，发出断线信号断线时，发出断线信号,及时发现并处理。及时发现并处理。1、正常运行、正常运行 2、一相或二相断线、一相或二相断线 由于由于N与与N等电位等电位,辅助二次回路电压也等辅助二次回路电压也等于零于零,断线信号继电器断线信号继电器K不动作。不动作。由于由于N与与N之间出现零序电压之间出现零序电压,而辅助二次而辅助二次回路仍无电压回路仍无电压,断线信号继电器断线信号继电器K动作，发出动作，发出断线信号。断线信号。3、三相断线、三相断线 在在N 与与N之间无零序电压出现之间无零序电压出现,K将拒绝动将拒绝动作作,不发信号。不发信号。为此在熔断器或自动开关的任一相上并联为此在熔断器或自动开关的任一相上并联一电容器一电容器,当三相同时断开时当三相同时断开时,电容器电容器C仍串仍串接在一相电路中接在一相电路中,则则N 与与N之间仍有电压之间仍有电压,可可使信号继电器使信号继电器K动作动作,仍能发出断线信号。仍能发出断线信号。电容器电容器C的电容值选取的电容值选取 当当TV二次回路接有二次回路接有2套距离保护时套距离保护时,取取4F；接有接有4套时取套时取8F。必须经过现场模拟试验必须经过现场模拟试验,即在即在TV最大负载时最大负载时三相断线和最小负载时电容器三相断线和最小负载时电容器C并联的一相并联的一相断线断线串接在一相电路中串接在一相电路中,则则N 与与N之间仍有之间仍有电压电压,可使信号继电器可使信号继电器K动作动作,仍能发出断线仍能发出断线信号。信号。4、一次系统接地故障、一次系统接地故障 在在N与与N之间出现零序电压之间出现零序电压,同时在辅助同时在辅助二次回路中也出现零序电压二次回路中也出现零序电压,此时断线信号此时断线信号继电器继电器K的两组线圈的两组线圈L1和和L2所产生的零序所产生的零序磁势大小相等磁势大小相等,方向相反方向相反,合成磁通等于零合成磁通等于零,K不动作。不动作。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路四、电压互感器二次回路安全接地四、电压互感器二次回路安全接地35kV及以下中性点不直接接地系统及以下中性点不直接接地系统,一般不装设距离保护。一般不装设距离保护。V相接地对保护影响较小。相接地对保护影响较小。为简化二次回路为简化二次回路,二次绕组一般采用二次绕组一般采用V相接地。相接地。1、V相接地的电压互感器二次电路相接地的电压互感器二次电路TV一次绕组并接在高压系统的一次回路中，二次绕组并一次绕组并接在高压系统的一次回路中，二次绕组并接在二次回路中。当接在二次回路中。当TV一、二次绕组之间绝缘损坏被击穿一、二次绕组之间绝缘损坏被击穿时，高电压将侵入二次回路，危及人身和二次设备的安全。时，高电压将侵入二次回路，危及人身和二次设备的安全。为此，在电压互感器二次侧必须有一个可靠的接地点，通为此，在电压互感器二次侧必须有一个可靠的接地点，通常称之为安全接地或保护接地。常称之为安全接地或保护接地。V相接地点设在相接地点设在FU2后优点：后优点：V相接地点设在相接地点设在FU2后缺点：后缺点：保证在保证在TV二次侧中性线上发生接二次侧中性线上发生接地故障地故障,FU2对对V相绕组起保护作用。相绕组起保护作用。当熔断器当熔断器FU2熔断后熔断后,电压互感器电压互感器二次绕组将失去安全接地点。二次绕组将失去安全接地点。为防止在这种情况下为防止在这种情况下,有高电压侵有高电压侵入二次侧入二次侧,在中性点与地之间装设一在中性点与地之间装设一个击穿保险器个击穿保险器F。防止防止TV二次侧反馈电压措施：二次侧反馈电压措施：除接地的除接地的V相以外相以外,其它各相引出端其它各相引出端都由都由TV隔离开关隔离开关QS1辅助常开触点辅助常开触点控制。这样当电压互感器停电检修时控制。这样当电压互感器停电检修时,在断开其隔离开关在断开其隔离开关QS1的同时的同时,二次二次回路也自动断开。回路也自动断开。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路四、电压互感器二次回路安全接地四、电压互感器二次回路安全接地1、V相接地的电压互感器二次电路相接地的电压互感器二次电路 TV二次小母线设置二次小母线设置 绝缘监察继电器绝缘监察继电器KE作用作用当一次系统发生单相接地时当一次系统发生单相接地时,在在mn端子上出现端子上出现3U0,当此电压大于当此电压大于KE的启动电压的启动电压(一般为一般为15V)时时KE动作，其常开触点闭合，点亮光动作，其常开触点闭合，点亮光字牌字牌H1，显示，显示“第第I组母线接地组母线接地”,并发出预告音响信号。并发出预告音响信号。继电器继电器KS动作，将动作，将KE动作动作记录下来，通过记录下来，通过M703、M716点点亮亮“掉牌未复归掉牌未复归”光字信号，提光字信号，提醒运行人员醒运行人员KE动作及动作及KS的掉牌的掉牌还没有复归。还没有复归。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路 2、中性点接地的电压互感器二次电路、中性点接地的电压互感器二次电路 为给零序功率方向保护提供为给零序功率方向保护提供3U0电压，在辅助二次绕组输出端设电压，在辅助二次绕组输出端设有零序电压小母线有零序电压小母线L-630；为便于利用负载电流检查零序为便于利用负载电流检查零序功率方向元件的接线是否正确，功率方向元件的接线是否正确，由辅助二次绕组由辅助二次绕组 TV .W相的正极相的正极性端引出试验小母线性端引出试验小母线L3-630(试试)其抽取的试验电压为其抽取的试验电压为+UW N。一次系统中性点直接接地，不一次系统中性点直接接地，不需装设绝缘监察装置，通过转换需装设绝缘监察装置，通过转换开关开关SM,选测选测UUV、UVW、UWU线线电压。电压。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路五、电压互感器二次电压切换电路五、电压互感器二次电压切换电路 1、双母线上电气元件二次电压的切换、双母线上电气元件二次电压的切换 利用隔离开关的辅助触点和中间继电器触点自动切换利用隔离开关的辅助触点和中间继电器触点自动切换发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路 对于对于6kV及以上电压等级的双母线系统，两组母线及以上电压等级的双母线系统，两组母线TV应应具有互为备用的切换回路，以便其中一组母线上具有互为备用的切换回路，以便其中一组母线上TV停用时，停用时，保证其二次电压小母线上的电压不间断。保证其二次电压小母线上的电压不间断。切换操作是利用手动开关切换操作是利用手动开关S和中间继电器和中间继电器K实现的。实现的。2、互为备用的电压互感器二次电压切换、互为备用的电压互感器二次电压切换操作：操作：I组母线上组母线上TV1需要需要停用时，停用前双母线需并停用时，停用前双母线需并联运行联运行(即合上母联断路器即合上母联断路器)，使使M880与电源负极接通。与电源负极接通。然后再接通手动开关然后再接通手动开关S，启，启动中间继电器动中间继电器K；K动作后，其常开触点闭合，点亮光字牌动作后，其常开触点闭合，点亮光字牌H1，显示，显示“电电压互感器切换压互感器切换”字样，最后断开字样，最后断开I组母线电压互感器组母线电压互感器TV1的隔离开关，使的隔离开关，使TV1的电压小母线由的电压小母线由TV2供电。供电。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路1-3 电流互感器电流互感器一、电流互感器的结构一、电流互感器的结构1、单匝单铁芯电流互感器、单匝单铁芯电流互感器 2、多匝单铁芯电流互感器、多匝单铁芯电流互感器3、多匝双铁芯电流互感器、多匝双铁芯电流互感器4、零序电流互感器、零序电流互感器发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路二、电流互感器的特点二、电流互感器的特点1、电流互感器二次绕组的额定电流、电流互感器二次绕组的额定电流一次绕组流过一次绕组流过I1N时，时，I2N为为5、1A或或0.5A。2、电流互感器正常运行时接近短路状态、电流互感器正常运行时接近短路状态串接在二次绕组上的负载，电流线圈导线较粗，负载阻串接在二次绕组上的负载，电流线圈导线较粗，负载阻抗较小，则二次绕组的端电压较低，相当于短路状态。抗较小，则二次绕组的端电压较低，相当于短路状态。3、电流互感器二次侧不允许开路、电流互感器二次侧不允许开路TA正常运行时，二次电流有去磁作用，使合成磁动势很正常运行时，二次电流有去磁作用，使合成磁动势很小。当二次侧开路时，二次电流的去磁作用立即消失，使小。当二次侧开路时，二次电流的去磁作用立即消失，使合成磁动势突然增大。这时，在二次侧感应出数百伏至数合成磁动势突然增大。这时，在二次侧感应出数百伏至数千伏的高电压，危及二次设备及人身安全。千伏的高电压，危及二次设备及人身安全。4、电流互感器的变比、电流互感器的变比TA的变比等于一、二次额定相电流之比，的变比等于一、二次额定相电流之比，并与一、二次绕组匝数成反比。并与一、二次绕组匝数成反比。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路 三、电流互感器极性及接线方式三、电流互感器极性及接线方式(一一)电流互感器的极性电流互感器的极性 TA极性端标注方法与极性端标注方法与TV相同，一次电流相同，一次电流I1的正方向从极的正方向从极性端性端H1流入一次绕组从流入一次绕组从H2端流出；二次电流端流出；二次电流I2的正方向从的正方向从二次绕组的极性端二次绕组的极性端K1流出，从流出，从K2流入，即流入，即“头进头出头进头出”。(二二)电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式 1、三相星形接线方式、三相星形接线方式 特点：特点：流过负载的电流等于流过流过负载的电流等于流过二次绕组的电流，接线系数二次绕组的电流，接线系数为为1，能反映各种类型短路故，能反映各种类型短路故障。该接线既可用于测量回障。该接线既可用于测量回路，又可用于继电保护及自路，又可用于继电保护及自动装置回路，应用广泛。动装置回路，应用广泛。2、两相、两相V形接线方式形接线方式特点：特点：流过负载的电流流过负载的电流等于流过二次绕等于流过二次绕组的电流，接线组的电流，接线系数等于系数等于1。3、三相三角形接线方式、三相三角形接线方式 4、三相零序接线方式、三相零序接线方式发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路 特点：特点：流过每相负载的电流流过每相负载的电流等于相电流的等于相电流的 倍，接倍，接线系数等于线系数等于 能反映各种类型短路能反映各种类型短路故障，但一次系统发生故障，但一次系统发生不对称短路故障时，各不对称短路故障时，各相负载中的电流变化较相负载中的电流变化较大。主要用于继电保护大。主要用于继电保护及自动装置中，很少用及自动装置中，很少用于测量仪表回路。于测量仪表回路。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路四、电流互感器的误差、准确级及四、电流互感器的误差、准确级及10%误差曲线误差曲线1、误差、误差 3、10误差曲线误差曲线10%误差曲线是在保证电流互感器电流误差不超误差曲线是在保证电流互感器电流误差不超过过-10%条件下，一次电流倍数与电流互感器二次允条件下，一次电流倍数与电流互感器二次允许负载阻抗的关系曲线。许负载阻抗的关系曲线。TA的准确级是指在规定的二次负载范围内，一次的准确级是指在规定的二次负载范围内，一次电流为额定值时，电流的最大误差，用电流为额定值时，电流的最大误差，用“”表示。表示。2、准确级或准确度等级、准确级或准确度等级 准确级分为准确级分为0.2，0.5，1，3，10(10P或或10P10或或10P20)等五级。其中等五级。其中0.2，0.5，1级为测量级；级为测量级；3，10(10P、10P10、10P20)为保护级为保护级.括号内为国际电工委员会括号内为国际电工委员会IEC规定，规定，10P中的中的“P表示保护，表示保护，10P10、10P20后边的后边的10和和20表示一次表示一次电流与额定电流的倍数。电流与额定电流的倍数。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路 1-4 电流互感器二次回路电流互感器二次回路 一、对电流互感器二次回路的要求一、对电流互感器二次回路的要求 (1)TA接线方式应满足测量仪表、远动装置、继电保护接线方式应满足测量仪表、远动装置、继电保护和自动装置检测回路具体要求。和自动装置检测回路具体要求。(2)应有一个可靠的接地点，但不允许有多个接地点，否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绝动作或仪表测量不准确。则会使继电保护拒绝动作或仪表测量不准确。(3)当当TA二次回路需要切换时，应采取防止二次回路开二次回路需要切换时，应采取防止二次回路开路的措施。路的措施。(4)为保证为保证TA能在要求的准确级下运行，其二次负载阻能在要求的准确级下运行，其二次负载阻抗不应大于允许值。抗不应大于允许值。(5)保证极性连接正确。保证极性连接正确。电流互感器二次回路不允许装设熔断器。电流互感器二次回路不允许装设熔断器。电流互感器二次回路一般不进行切换。电流互感器二次回路一般不进行切换。保护与仪表一般不合用电流互感器。保护与仪表一般不合用电流互感器。已安装尚未使用的已安装尚未使用的TA,须将其二次端子短接并接地。须将其二次端子短接并接地。TA二次回路的端子应使用试验端子。二次回路的端子应使用试验端子。TA二次回路的连接导线应保证有足够的机械强度。二次回路的连接导线应保证有足够的机械强度。发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路二、电流互感器的二次负载二、电流互感器的二次负载 Z2包括测量仪表或继电保护电流线圈阻抗包括测量仪表或继电保护电流线圈阻抗Z22、连接导、连接导线阻抗线阻抗Z21，和接触电阻，和接触电阻R三部分。三部分。为保证电流互感器能够在要求的准确级下运行，必须校为保证电流互感器能够在要求的准确级下运行，必须校验其实际二次负载阻抗是否小于允许值。验其实际二次负载阻抗是否小于允许值。(一一)计算法计算法1、一次系统发生三相短路、一次系统发生三相短路则有则有K1=1,K2=1发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路 2、一次系统发生、一次系统发生L1、L2两相短路两相短路则有则有K1=1,K2=1此时，此时，L1、L2两两TA的二的二次绕组视为相互串联次绕组视为相互串联 在忽略负载电流情况下在忽略负载电流情况下发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路 3、110kV及以上中性点直接接地系统发生及以上中性点直接接地系统发生L1相单相接地相单相接地则有则有K1=2,K2=1 在忽略负载电流情况下在忽略负载电流情况下发电厂及变电站的二次回路发电厂及变电站的二次回路第一章第一章第一章第一章 互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路互感器及其二次回路序序号号接线接线方式方式运行方式运行方式换算系数换算系数二次负载阻抗二次负载阻抗Z2接线接线系数系数K1 K21三相三相星形星形正常及三相短路正常及三相短路两相短路两相短路11Z2=Z21+Z22+R1单相短路单相短路21Z2=2Z21+Z22+R12两相两相星形星形正常及正常及三相短路三相短路Z22.0=01Z2=Z21+Z22+R1Z22.00Z2=Z21+Z22+R1L1、L3两相短路两相短路11Z2=Z21+Z22+R1L1、L2或或L2、L3短路短路Z22.0=021Z2=2Z21+Z22+R1Z22.0022Z2=2Z21+2Z22+R13两相两相差接差接正常及三相短路正常及三相短路Z2=Z21+Z22+RL1、L3两相短路两相短路42Z2=4Z21+2Z22+R2L1、L2或或L2、L3短路短路21Z2=2Z21+Z22+R14三相三相三角形三角形正常及三相短路正常及三相短路33Z2=3Z21+3Z22+R两相短路两相短路33Z2=3Z21+3Z22+R1单相或两相接地短路单相或两