牵引变电所4(互感器的运行与维护)课件

学习子情境学习子情境4 4v互感器的运行与维护互感器的运行与维护学习子情境4互感器的运行与维护主要内容主要内容一一.电流互感器的运行与维护电流互感器的运行与维护二二.电压互感器的运行与维护电压互感器的运行与维护主要内容一.电流互感器的运行与维护二.电压互感器的运行与一、电流互感器的运行与维护一、电流互感器的运行与维护 下图为互感器在电力系统中的连接方式。互感器一次绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能，与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。互感器还可用来隔开高压系统，以保证人身和设备的安全。一、电流互感器的运行与维护 下图为互感器在电力系统中的连隔离开关的作用及组成隔离开关的作用及组成3 1电流互感器在工程上常用电流互感器在工程上常用TATA或或CTCT表示。表示。1.电流互感器工作原理 电流互感器是利用变压器一、二次电流成比例制成的，其工作原理、等效电路也与一般变压器相同，只是其一次绕组串联在被测电路中，且匝数很少；二次绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负荷，近似短路。一次电流（即被测电流）和二次电流取决于被测线路的负荷，而与电流互感器二次侧的负荷无关。由于二次侧接近于短路，所以一、二次电压都很小，励磁电流也很小。电流互感器二次侧不允许开路。电流互感器二次回路中不允许接熔断器，也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。（一）电流互感器的基本知识（一）电流互感器的基本知识隔离开关的作用及组成31 电流互感器在工程上常（1）按用途用途分：测量用电流互感器、保护用电流互感器。（2）按绝缘介质绝缘介质分：干式电流互感器、浇注式电流互感器、油浸式电流互感器和SF6电流互感器。（3）按电流变换原理电流变换原理分：电磁式电流互感器、光电式电流互感器。（4）按安装方式安装方式分：贯穿式电流互感器、支柱式电流互感器、套管式电流互感器、母线式电流互感器。（5）按一次绕组匝数一次绕组匝数分：为单匝式电流互感器、多匝式电流互感器。（6）按变比种类变比种类分：单电流比电流互感器、多电流比电流互感器、多个铁芯电流互感器。（7）按技术性能技术性能分：稳定型电流互感器、暂态型电流互感器。（8）按使用条件使用条件分：为户内电流互感器、户外电流互感器。2、电流互感器的分类（1）按用途分：测量用电流互感器、保护用电流互感器。2、电流电流互感器的型号由字母符号和数字组成，通常表示电流互感器绕组类型、绝缘种类、使用场所及电压等级等，如下所示为：12345671：第1位字母，用L表示电流互感器。2：第2位字母，M母线式（穿心式）；Q线圈式；Y低压式；D单匝式；F多匝式；A穿墙式；R装入式；C瓷箱式；Z支柱式；V结构倒置式；J零序。3：第3位字母，K塑料外壳式；Z浇注式；W户外式；G改进型；C瓷绝缘；P中频。4：第4位字母，B过电流保护；D差动保护；J接地保护或加大容量；S速饱和；Q加强型。5：第1位数字，一般表示设计序号。6：第2位数字，表示额定电流等级，单位是A。7：第3位数字，表示特殊环境代号。3、电流互感器的型号电流互感器的型号由字母符号和数字组成，通常表示电流互感器绕组 （1）额定电压：10-750kV。（2）额定频率：50Hz。（3）额定一次电流：5、10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、500、600、800、1000A。（4）额定二次电流：5A或1A。（5）电流互感器的电流比电流互感器的电流比常用分数形式标出，分子表示一次绕组的额定电流，分母表示二次绕组的额定电流。例如，变流比为800/1，则表示电流互感器的一次侧额定电流为800A，二次侧额定电流为1A，电流比为800倍。（6）电流互感器的热稳定及动稳定倍数电流互感器的热稳定倍数是指当电力系统故障时，电流互感器承受由短路电流引起的热作用和电动力作用而不致受到破坏的能力。热稳定倍数是指热稳定电流与电流互感器额定电流之比；动稳定倍数是指短路互感器所能承受的最大电流的瞬时值与其额定电流之比。4、电流互感器的技术参数（1）额定电压：10-750kV。4、电流互感器的技术参数（7）电流互感器的准确级数电流互感器的准确级数是互感器变比误差的百分值。常用电流互感器的准确等级为0.1、0.2、0.5、1、3、5、5P、10P八个级别。（8）电流互感器的极性所谓极性，即铁芯在同一磁通量作用下，一次绕组和二次绕组将感应出电动势，其中两个同时达到高电位或同时为低电位的都称为同名端。电流互感器一次绕组有两个端口，其一为首端，记为P1，另一端为末端，记为P2。二次绕组也有两个端口，其一为首端，记为S1，另一端为末端，记为S2。由于原副边绕组是因为耦合而产生相互电流变换关系的，故二者有共同的磁通。如图所示P1和S1是一对同名端，P2和S2也是一对同名端。结构原理表示图结构原理(a)减极性(b)加极性电流互感器极性（7）电流互感器的准确级数 结构原理 （9）10%误差曲线。继电保护装置对供保护用的电流互感器提出了一个最大允许误差值的要求，即比差不超过10%（角差不超过7）。在10%误差曲线以下时，才能保证角差小于7。（二）常用电流互感器（二）常用电流互感器u干式电流互感器u树脂浇注式电流互感器u油浸式电流互感器uSF6气体绝缘电流互感器u光电式电流互感器（9）10%误差曲线。继电保护装置对供保护用的电流互感器提出（三）电流互感器的运行（三）电流互感器的运行电流互感器一般有单相接线、两相V形接线、两相电流差接线、三相完全星形接线、三角形接线和零序接线六种接线方式。1、电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式电流互感器的接线方式 电流互感器一般有单相接线、两相V形接线、两相电流2.电流互感器的运行规定（1）通过电流互感器的一次侧的电流允许在不大于1.1倍额定电流下长期运行，如果长期过负荷运行，会使测量误差加大，并使绕组过热或损坏。（2）电流互感器应在铭牌规定的额定容量范围内运行。（3）电流互感器是串联在线路中的，当发生短路故障时，将产生较大的短路电流，随之产生热效应和由电动力产生的机械效应，电流互感器必须具备承受这些效应的能力。（4）运行中电流互感器的二次侧不能开路。（5）电流互感器的二次侧必须有一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和二次设备的安全。（6）电流互感器与电压互感器的二次回路不允许相连接。2.电流互感器的运行规定（1）瓷质部分应清洁，无破损、无裂纹、无放电闪络痕迹；无异声及焦臭味，接头应无过热现象。（2）干式（树脂）电流互感器外壳无裂纹，无碳化脆皮发热熔化现象，无烧痕和冒烟现象，无异常气味。（3）充油式电流互感器油位、油色应正常，油色应透明不发黑，无渗漏油现象。要定期对油进行试验，以检查油质情况，防止油绝缘降低。（4）对环氧式电流互感器，要定期进行局部放电试验，以检查其绝缘水平，防止爆炸起火。（5）SF6电流互感器的SF6气体压力应在正常区域范围内，气压表玻璃无破损及进水现象。（6）电流互感器应无异常声音，正常运行中声音均匀、极小或无声。（7）检查电流互感器是否应过负荷而产生焦糊味，是否有由于接线端子接触不良引起放电产生的臭氧味。（8）电流表的三相指示值应在允许范围内，电流互感器无过负荷运行及开路现象。（9）一次侧引线接头应牢固，压接螺钉无松动，无过热现象。（10）二次绕组接地线应良好，接地牢固，无松动、无断裂。（11）端子箱应清洁、不受潮，二次端子接触良好，无开路、放电或打火现象。（12）有放水装置的电流互感器，应定期放水，以免雨水积聚在电流互感器上。（13）户内浸膏式电流互感器应无流膏现象。3.电流互感器的巡视内容3.电流互感器的巡视内容二、电压互感器的运行与维护二、电压互感器的运行与维护（一）电压互感器的基本知识（一）电压互感器的基本知识1.电压互感器工作原理注意：电压互感器的二次侧不能短路！注意：电压互感器的二次侧不能短路！电压互感器是一种特殊的变压器，它将高电压变换为适合于电气仪表、继电保护装置需要的低电压，使二次设备与高电压隔离，以保证人身和设备的安全，电压互感器的一次绕组匝数较多，而二次绕组匝数较少，使用时一次绕组与被测量电路并联，二次绕组与测量仪表和继电器等的电压线圈并联。二、电压互感器的运行与维护1.电压互感器工作原理电压互感器u按用途用途分：测量用电压互感器、保护用电压互感器。u按绝缘介质绝缘介质分：干式电压互感器、浇注绝缘电压互感器、油浸式电压互感器和SF6电压互感器。u按电压变换原理电压变换原理分：电磁式电压互感器、电容式电压互感器、光电式电压互感器。u按使用条件使用条件分：户内电压互感器、户外电压互感器。u按相数相数分：单相电压互感器、三相电压互感器。u按一次绕组对地运行状态一次绕组对地运行状态分类：一次绕组接地的电压互感器、一次绕组不接地的电压互感器u按磁路结构磁路结构分类：单级式电压互感器、串级式电压互感器u组合式电压互感器组合式电压互感器2.电压互感器的分类按用途分：测量用电压互感器、保护用电压互感器。2.电压互感3.3.电压互感器的型号电压互感器的型号电压互感器的型号由字母符号和数字组成，通常表示电压互感器绕组类型、绝缘种类、使用场所及电压等级等，如下所示为：12345671：第1位字母，用J表示电压互感器。2：第2位字母，D单相；S三相；C串级；W五铁芯柱。3：第3位字母，G干式；J油浸式；C瓷绝缘；Z浇注式；R电容式；S三相。4：第4位字母，W五铁芯柱；B带补偿角差绕组。5：第1位数字，一般表示设计序号。6：第2位数字，表示额定电压等级，单位是kV。7：第3位数字，表示特殊环境代号。3.电压互感器的型号电压互感器的型号由字母符号和数字组成，4.电压互感器的技术参数（1）型号。由34个拼音字母及数字组成。字母表示电压互感器绕组形式、绝缘种类、铁芯结构及使用场所等。字母后面的数字表示电压等级。（2）电压比。常以一次、二次侧绕组的额定电压标出。（3）容量。包括额定容量和最大容量。额定容量是指负荷功率因数为0.8时，对应于不同准确度等级的负荷（伏安）。最大容量是指在满足绕组发热条件下，所允许的最大负荷（伏安），当按最大容量使用时，其准确度将超出规定值。（4）误差等级。指电压互感器电压比误差的百分值，通常分为0.2、0.5、1、3及3P、5P，使用时根据负荷需要来选用。（5）联接组别。表明电压互感器一、二次线电压的相位关系。（6）电压比误差。指测量二次侧电压折算到一次侧的电压值与一次电压实际值之间的差（以百分比数表示）。（7）相角误差。（8）准确级。（9）极性。4.电压互感器的技术参数（1）型号。由34个拼音字母及数（二）常用电压互感器（二）常用电压互感器（1）油浸式电压互感器JDC型110kV油浸式电压互感器 如图所示是JDC型110kV油浸式电压互感器，采用串级式结构。其特点特点是：绕组和铁芯采用分级绝缘，简化绝缘结构；铁芯和绕组组装在瓷箱中，兼做高压出线套管和油箱。（1）油浸式电压互感器JDC型110kV油浸式电压互感器 铁芯由硅钢片叠成，一次绕组分成相等的两段分别套在上下铁芯柱上，一次绕组的分段处与铁芯等电位连接。二次绕组套在下铁芯柱上。当互感器空载时，上下芯柱磁通相等，上下绕组的空载电流相等，每段绕组承受电网电压的一半，因而降低了绝缘水平。当副绕组带负荷运行时，由于负荷电流的去磁作用，使下铁芯柱内磁通小于上芯柱磁通，因此两段一次绕组承受的电压不一样，下段绕组承受电压小于网压1/2，引起互感器误差增大。为减小误差，上下两芯柱装有匝数相同的平衡绕组对接，负载运行时，平衡绕组中的平衡电流产生的磁通使上铁芯磁通减少，下铁芯磁通增加，从而使电压分布均匀，误差减少。铁芯由硅钢片叠成，一次绕组分成相等的两段分（2）电容式电压互感器（TVC）电容式电压互感器结构图1-防晕环；2-耦合电容器；3-屏蔽罩；4-高压电容C1；5-中压电容C2；6-中压套管；7-电磁单元油箱；8-二次接线端子盒；9-低压套管；10-分压电容器；UTUX-中间变压器一次绕组；UL-XL-补偿电抗器绕组；Z-阻尼器电容式电压互感器工作原理图电容式电压互感器是根据电容串联分压的原理工作的，如图所示，在被测设备的相与地之间串联的两个电容C1和C2，按反比分压，二次电压为（2）电容式电压互感器（TVC）电容式电压互感器结构图电容式（3）SF6气体绝缘电压互感器SF6气体绝缘电压互感器在GIS中应用较为广泛。独立式SF6气体绝缘电压互感器需有充气阀、吸附剂、防爆片、压力表、气体密度继电器等，以保证其正常运行。（4）光电式电压互感器光电式电压互感器是利用电子技术和光电调制原理，用玻璃光纤来传递电流或电压信息的新型互感器。与传统电磁式互感器采用电磁耦合原理不同，它是用金属导体来传递电流或电压信息的互感器。（3）SF6气体绝缘电压互感器（三）电压互感器的运行（三）电压互感器的运行1、电压互感器的接线方式电压互感器一般有单相接线、三相V形接线、两相完全星形接线、三个单相Y0/Y0接线和完全星形接线四种接线方式，分别适用于不同场合。电压互感器的接线方式图(a)一个单相电压互感器接线；(b)两个单相电压互感器V/V接线；(c)三个单相电压互感器Y0/Y0接线;(d)三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱电压互感器Y0/Y0/接线1、电压互感器的接线方式 电压互感器一般有单相接线2.电压互感器的运行规定（1）电压互感器一次额定电压与被测电路的电压应相符。（2）电压互感器允许在不超过其1.1倍额定电压下长期运行。（3）运行中电压互感器的二次侧不能短路，为防止短路，在二次侧装设熔断器或者空气小开关。（4）电压互感器的二次回路不受一次回路的限制，可采取不同的接线方式。但二次绕组必须有一点接地，且只能有一点接地。（5）油浸式电压互感器装有油位计和呼吸器，正常运行时电压互感器的油位应正常，呼吸器内的吸湿剂颜色应正常（否则应更换吸湿剂）。（6）35kV及以下的电压互感器，一次侧都应装熔断器，以避免互感器出现故障时使事故扩大，对于66kV及以上的电压互感器，一次侧一般不装设熔断器（7）中性点非有效接地系统中，电压互感器一次中性点应接地，为防止谐振过电压，宜在一次中性点或二次回路装设消谐装置。（8）在电压互感器二次侧装设熔断器或自动空气断路器，当电压互感器的二次侧及回路发生故障时，能快速熔断或切断，以保证电压互感器不遭受损坏及不造成保护误动，运行中不得造成二次侧短路，下列情况下电压互感器的二次侧可不装设熔断器：在二次侧开口三角形的出线上一般不装设熔断器。因为在正常运行时开口端无电压，无法监视熔断器的接触情况。一旦熔断器接触不良，则系统接地时不能发出接地信号。但是，供零序过电压保护的开口三角形出线例外。中性线上不装设熔断器。这是因为一旦熔丝熔断或接触不良，就会使断线闭锁装置失灵或使绝缘监察电压表失去指示故障的作用。接自动电压调整器的电压互感器二次侧不装设熔断器，这是为了防止熔断器接触不良或熔丝熔断时电压调整器误动作。66kV及以上的电压互感器二次侧一般都装设有空气断路器而不用熔断器。2.电压互感器的运行规定（1）电压互感器一次额定电压与被3.电压互感器操作注意事项（1）电压互感器停用时应将高、低压两侧都断开，操作时应先拉开二次熔断器，后拉开一次隔离开关；送电时，应先合上一次隔离开关，后投入二次熔断器，并测试接触良好，防止电压反送电。（2）电压互感器停用或检修时，其二次侧空气断路器应分开、二次熔断器应取下，防止反送电。（3）一般电压互感器的二次侧带有线路的距离保护、方向保护，机组的低电压闭锁电流保护和自动装置，因此电压互感器的投入或退出运行，必须考虑对仪表、自动装置、继电保护装置的影响。（4）系统发生单相接地或产生谐振时，严禁就地用隔离开关或高压熔断器拉、合互感器。严禁就地用隔离开关或高压熔断器拉开有故障的电压互感器。（5）为防止铁磁谐振过电压，一般不应将电压互感器与空母线同时运行。220kV电压互感器、避雷器不准在中性点接地系统中运行。（6）对单母线接线，一般情况下电压互感器和母线同时停、送电，如特殊情况需要单独停用电压互感器时，必须考虑对仪表、自动装置、继电保护装置的影响。（7）对双母线接线，接在两组母线上的电压互感器不应长期并列运行，当一组电压互感器检修时停用电压互感器的负荷由另一组母线电压互感器暂代。在电压互感器二次侧并列前应先将一次侧并列，否则二次侧并列后，由于一次侧电压不平衡，将在二次侧产生较大环流容易引起熔断器暴断，使保护失去电压，另外还应考虑是否能引起保护装置误动。3.电压互感器操作注意事项（1）电压互感器停用时应将高、4电压互感器的巡视内容（1）绝缘子应清洁，无破损、无裂纹，无放电现象和放电闪络痕迹。（2）油位、油色应正常，油色应透明不发黑，无渗漏现象。（3）呼吸器内的吸湿剂颜色应正常，无潮解，吸湿剂变色超过1/2应更换。（4）SF6电压互感器的SF6气体压力应在正常区域范围内，气压表玻璃无破损及进水现象。（5）在运行中，互感器内部声响应正常，无放电声及剧烈振动声。当外部线路接地时，更应注意该母线上的电压互感器声响是否正常，有无焦糊味。（6）密封装置应良好，各部位螺钉应牢固，无松动；端子箱应清洁，未受潮；表计指示应正常，无异常信号。（7）检查6-35kV电压互感器的开口三角形绕组上安装的灯泡有无损坏，若已损坏，应予以更换。（8）一次侧引线接头连接应良好，无松动，无过热变色；高压熔断器限流电阻及断线保护用电容器应完好；高、低压熔丝及自动空气断路器应接触良好，二次回路的电缆及导线应无腐蚀和损伤，二次接线无短路现象。（9）电压互感器一次侧中性点接地及二次绕组接地应良好。若有断开或锈蚀，应及时联系检修人员进行更换，防止绝缘击穿时一次侧高压窜入二次回路，造成人身和设备事故。4电压互感器的巡视内容