《电气二次回路》PPT课件.ppt

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1、电气二次回路,二次回路及其作用（1）,发电厂和变电所的电气设备可分为一次设备、二次设备。（经常还将远动或测控设备称为三次设备，通讯设备称为四次设备）一次设备：也称主设备，是构成电力系统的主体。它是直接生产、输送与分配电能的设备，包括如：发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆与输电线路等。,二次回路及其作用（2）,二次设备：是对一次设备及系统进行控制、调节、保护和监测的设备。它包括：控制设备、继电保护和安全自动装置、测量仪表、信号设备等。二次回路：二次设备按照一定规则连接起来以实现某种技术要求的电气回路。,二次回路的范围（1）,控制回路：由控制开关与控制对象（如断路器、隔离开关）的

2、传递机构、执行（或操作）机构组成。其作用是对一次设备进行“合”、“分”操作。调节回路：是指调节型自动装置。如由VQC系统对主变进行有载调压的装置，发电机的励磁调节装置。它是由测量机构、传送机构、调节器和执行机构组成。其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。,二次回路的范围（2）,继电保护和自动装置回路：是由测量回路、比较部分、逻辑部分和执行部分等组成。其作用是根据一次设备和系统的运行状态，判断其发生故障或异常时，自动发出跳闸命令有选择性地切除故障，并发出相应地信号，当故障或异常消失后，快速投入有关断路器（重合闸及备用电源自动投入装置），恢复系统的正常

3、运行。以上主要是指常规的电磁型继电器等构成的保护与自动装置,二次回路的范围（3）,测量回路：由各种测量仪表及其相关回路组成。其作用是指示或记录一次设备和系统的运行参数，以便运行人员掌握一次系统的运行情况，同时也是分析电能质量、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。综合自动化已使该回路与三次回路的分界点越来越模糊,二次回路的范围（4）,信号回路：由信号发送机构和信号继电器等构成。其作用是反映一、二次设备的工作状态。操作电源系统：由电源设备和供电网络组成，它常包括直流电源系统和交流电源系统。其作用主要是给控制、保护、信号等设备提供工作电源与操作电源，供结主变冷却、结水与结煤等动力设

4、备，确保发电厂与变电所所有设备正常工作。,二次回路的范围（5）,部颁继电保护及安全自动装置运行管理规程中连接保护装置的二次回路（继电保护专业管理）：1）从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路（对多油断路器或变压器等套管互感器，自端子箱开始。2）从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次回路。3）从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。4）继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。,二次回路的范围（6）,高频通道：以结合滤波器的初级、次级为分界点。,二次回路的图纸（1）,二次图纸：通常分为“原理接线图”和“安装接线图”。原理接线图：通常又分为“

5、归总式原理接线图”和“展开式原理接线图”。1）归总式原理接线图：简称原理图，它以整体的形式表示各二次设备之间的电气联接，一般与一次回路的有关部分画在一起，设备的接点与线圈是集中画在一起的，能综合出交流电压、电流回路和直流回路间的联系，使读图者对二次回路的构成及动作过程有一个明确的整体概念,二次回路的图纸（2）,2）展开式原理接线图：以分散的形式表示二次设备之间的连接。展开图中二次设备的接点与线圈分散布置，交流电压、交流电流、直流回路分别绘制。这种绘制方式容易跟踪回路的动作顺序，便于二次回路的设计，也容易在读图时发现回路中的错误。,二次回路的图纸（3）,安装接线图：包括屏面布置图、屏后接线图、端

6、子排图等。屏面布置图：表示二次设备在屏面（及屏后、屏顶）的安装位置，一般按实际尺寸的一定比例绘制。屏后接线图：表示屏内二次设备间的电气连接关系。端子排图：表示屏端子排与屏内二次设备及屏外电缆间的连接关系。,二次回路的读图,二次回路图的逻辑性强，在绘制时遵循一定的规律，读图时应按一定顺序进行才容易看懂。一般读图的规律为：（例图35kV线路二次回路展开图）1）先交流、后直流；2）交流看电源、直流找线圈；3）先找线圈、再找接点，每个接点都查清；4）先上后下、先左后右，屏外设备不能掉；5）安装图纸要结合展开图。,二次回路的符号,绘制二次回路的符号包括图形符号与文字符号。图形符号如：表示继电器的线圈，表

7、示继电器的接点。文字符号如：TWJ表示跳闸位置继电器，线圈与接点的文字符号一样。,二次回路的编号原则（1）,二次回路常采用回路编号法、相对编号法两种。回路编号法：按“等电位”原则标注，在电气回路中相同电位的回路采用同一编号。如跳闸回路的7、分闸回路的37，电流回路的A411等。这一编号方法便于读图时了解回路的作用，在原理图中运用最多。相对编号法：按接线对侧的设备名称编号，如TWJ-1为位置继电器的1脚，I3-7为第一安装单元第三个元件的7脚。这种编号法便于查找该连线的趋向，常用于安装图中。,二次回路的编号原则（2）,回路编号用3位或3位以下数字组成，需要标明回路的相别或某些主要特征时，可在数字

8、标号的前面（或后面）增注文字符号。如1、37a、A630等。,二次回路的编号原则（3）,交流回路的文字标号,二次回路的编号原则（4）,数字编号的分配,二次回路的编号原则（5）,回路编号应用遵循一定的规则，主要为：1）对不同用途的直流回路，使用不同的数字范围，如控制与保护回路用1399（400599），励磁回路用600699。2）保护与控制回路使用的数字按熔断器（或小开关）分组，每一百为一组，如101199，301399等，其中正极性回路编为单数，由小至大，负极性回路编为双数，由大至小。,二次回路的编号原则（6）,3）信号回路的数字编号，按事故、位置、预告、指挥信号进行分组，按数字大小进行排列。

9、4）开关设备、控制回路的数字编号组，应按开关设备的数字序号选取。如1KK所在的回路选101199，3KK所在的回路选301399。5）对接点、开关、按钮等两侧，虽然闭合时为等电位，应不同编号，但只改变编号大小而不改变单、双数（极性）。经过回路中主要降压元件（如线圈、电阻等）后改变其单、双数（极性）。,二次回路的编号原则（6）,某些回路形成了特定编号，不能随意挪作它用。如：正负电源的101、102，红绿灯回路的135、105等。,二次回路导线的选择（1）,按机械强度要求选择：（电缆与绝缘导线）1）连接强电：截面不小于1.5mm2。2）连接弱电：截面不小于0.5mm2。,二次回路导线的选择（2）,

10、按电气性能要求选择：1）保护和测量的电流回路截面不小于2.5mm2。2）在保护的电流回路所选导线（截面）要经电流互感器10误差缺陷校核。3）在电压回路的导线（截面）要满足计费电能表不大于0.5压降，保护与测量不大于3压降。4）在操作回路中，所选导线（截面）应满足最大压降（含回路中电流线圈阻抗）不大于10额定电源电压。,电缆截面的计算（1）,电流回路所选电缆要满足互感器10误差曲线要求。导线面积计算公式S=K1L/(Z1-K2Z2-Z3)其中：电导系数，铜取57m/mm2 Z1按10误差曲线查出的允许阻抗 Z2继电器阻抗，Z3接触电阻，一般取0.050.1 L电缆长度，m K1连接导线的阻抗换算

11、系数 K2继电器的阻抗换算系数,电缆截面的计算（2）,电压回路所选电缆要满足允许压降要求。导线面积计算公式S=KPL/ULU其中：电导系数，铜取57m/mm2 L电缆长度，m K连接导线的阻抗换算系数 U允许电缆压降，V P电压互感器每一相负载，VA UL 电压互感器二次线电压，V,电缆截面的计算（3）,控制及信号回路所选电缆要满足总压降不大于10额定电源电压的要求。导线允许长度L=U（）UNS/2100Imax其中：U（）控制回路正常工作时允许压降，取10 UN直流额定电压，V Imax流过回路的最大电流，A S电缆截面，mm2 电导系数，铜取57m/mm2,电流互感器的二次回路,概述（1）

12、,电流互感器的作用：电力系统的一次电压很高，电流很大，且运行的额定参数千差万别，用以对一次系统进行测量、控制的仪器仪表及保护装置无法直接接入一次系统，一次系统的大电流需要使用电流互感器进行隔离，使二次的继电保护、自动装置和测量仪表能够安全准确地获取电气一次回路电流信息。,概述（2）,电流互感器特点：是一个特殊型式变换器，它的二次电流正比于一次电流。因其二次回路的负载阻抗很小，一般仅几个欧姆，故二次工作电压也很低，当二次回路阻抗大时二次工作电压U=IZ也变大，当二次回路开路时，U将上升到危险的幅值，它不但影响电流传变的准确度，而且可能损坏二次回路的绝缘，烧毁电流互感器铁芯。所以电压互感器的二次回

13、路不能开路。,概述（3）,正确使用电流互感器的意义：正确地选择和配置电流互感器型号、参数，将继电保护、自动装置和测量仪表等接入合适地次级，严格按技术规程与保护原理连接电流互感器二次回路，对继电保护等设备的正常运行，确保电网安全意义重大。,电流互感器的基本参数(1),由于电流互感器的二次额定电流一般为标准的5A与1A，电流互感器的变比基本有一次电流额定电流的大小决定，所以在选择一次电流额定电流时要核算正常运行测量仪表要运行在误差最小范围，继电保护用次级又要满足10误差要求。考虑到母差保护等使用电流互感器的需要，由同一母线引出的各回路，电流互感器的变比尽量一致。,电流互感器的基本参数(2),电流互

14、感器额定输出容量：电流互感器的额定输出容量是指在满足额定一次电流、额定变比条件下，在保证所标称的准确度级时，二次回路能够承受的最大负载值，其单位一般用伏安表示。根据 GBl2081997规定，额定输出容量的标准值有5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。,电流互感器的基本参数(1),电流互感器二次回路的负载SL可以下式计算：SL=Ie2(K1ZL+K2Z1+Zjc)其中，Ie二次额定电流，A ZL二次设备阻抗，Zl二次回路连接导线的阻抗，Zjc二次回路连接点接触电阻，取决于连接点多少与接触是否良好，一般取O.05O.1 K1 二次设备的接线系数 K2 二次回路连接

15、导线的接线系数,电流互感器的基本参数(2),测量、计量用电流互感器各接线方式时的接线系数(ZL0为零线中负荷阻抗),电流互感器的基本参数(3),电流互感器的电流互感器的准确度:为了保证计量、测量的准确性，保证保护装置动作可靠、正确，电流互感器必须达到一定的准确度。在国家标准GBl2081997中，规定测量用电流互感器的准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1、3、5等六个标准，这是一个相对误差标准。,电流互感器的10误差(1),校核保护用电流互感器10误差的意义：对保护用电流互感器，必须按实际的二次负载大小及系统可能出现的最大短路电流进行10校核。电流互感器的10误差是继电保护装置对其的最大允

16、许值，也是各类保护装置整定的依据。所以10误差曲线的计算非常重要，特别是对母差保护、变压器及发电机的差动保护，由于这类保护的定值较灵敏，它们的整定依据之一就是躲过各侧电流互感器按10误差计算出来的最大综合误差。,电流互感器的10误差(2),电流互感器10误差的校核方法：主要是计算出在最大短路电流时二次回路的最大允许阻抗，与该二次回路的实际阻抗进行比较，该实际阻抗必须小于最大允许阻抗。,电流互感器的10误差(3),负载阻抗可以按式Z=(K1ZL+K2Z1+Zjc)计算得出，但现场多为实际测量后计算得出。在现场测量时应选择负载最大的支路。如例图，在AN间通入交流电流I，测得两端电压为U，可以按式

17、Z=U/I计算出(计算中可以只考虑负载阻抗的幅值)例图131电流互感器测量二次负载接线图 需要注意的是，测量二次负载阻抗必须包括连接电缆与所有可能接入的负载，必须用50Hz的交流试验电源，在无法判定哪一相或哪一种接线二次负载最大时，应测量所有方式下的二次负载，取其中的最大值。,电流互感器的10误差(4),为校核电流互感器误差是否满足要求，还必须绘制其10误差曲线。该曲线的绘制需要做试验测量电流互感器的直流电阻R，0.510A的伏安特性，然后根据公式计算出一组数据。按这组数据可以在Zm坐标图上绘出不同短路电流倍数下满足10误差要求的允许最大阻抗曲线，在根据可能出现的最大短路电流倍数可以查找出该短

18、路电流下允许的最大负载阻抗，当结果符合要求时，可以认为该电流互感器是满足10误差的。,电流互感器的10误差(5),计算举例例图132电流互感器10误差曲线图,电流互感器的10误差(6),电流互感器10误差无法满足时可用以下措施解决：1)选择大容量的电流互感器；2)加大连接二次回路电缆截面，减小连接电缆的阻抗；3)在保护对电流互感器的二次接线方式没有特殊要求时，可改变其接线方式以调整接线系数。例如，将不完全星形接线改为完全星形接线；将三角形接线改成为星形接线，这将使接线系数、调整为1；4)加大电流互感器的一次额定电流，这样在同样的短路电流情况下，短路电流的倍数m将减小；5)将同一互感器相同变比的

19、两个二次绕组串联使用，这将使其串联后的伏安特性增加，容量增大。,电流互感器的10误差(7),两电流互感器二次回路的串联：二次串联的电流互感器变比必须相同，一次回路必须工作在同一电流下。串联后的变比不变，容量为两各次级容量之和。两电流互感器二次回路的并联：两相同变比的电流互感器次级并联后，变比为原来的1/2，容量不变。,电流互感器二次回路的接线（1）,为了满足不同测量、继电保护及安全自动装置的要求，电流互感器有多种配置与接线方式。,电流互感器二次回路的接线（2）,电流互感器接用位置的选择下图是常见220kV变电所电流、电压互感器典型配置方式。图13-3、220kV变电所电流、电压互感器典型配置图

20、,电流互感器二次回路的接线（3）,在选择各类测量测量、计量及保护装置接入位置时，要考虑以下因素：1）选用合适的准确度级。如图中，计量对准确度要求最高，接0.2级，测量回路要求相对较低接0.5级。保护装置对准确度要求不高，但要求能承受很大的短路电流倍数，所以选用5P20的保护级。,电流互感器二次回路的接线（4）,2)保护用电流互感器还要根据保护原理与保护范围合理选择接入位置，确保一次设备的保护范围没有死区。如图13-3中，2套线路保护的保护范围指向线路，应放在第三组次级，这样可以与母差保护形成交叉，如何一点故障都有保护切除。如果母差保护接在最近母线侧的第一组次级，2套线路保护分别接第二、第三次级

21、，则在第一与第二次级间发生故障时，既不在母差保护范围，线路保护也不会动作，故障只能考远后备保护切除。虽然这种故障的几率很小，却有发生的可能，一旦发生后果是严重的。图中两组接入母差保护的次级，正副母间也要交叉，否则也有死区。,电流互感器二次回路的接线（5）,3）当有旁路开关需要旁代主变等开关时，如有差动等保护则需要进行电流互感器的二次回路切换，这时既要考虑切换的回路要对应一次运行方式的变换，还要考虑切入的电流互感器二次极性必须正确，变比必须相等。,电流互感器二次回路的接线（6）,常用电流互感器二次回路接线方式在变电所中，常用的电流互感器二次回路接线方式有单相接线、两相星形（或不完全星形）接线、三

22、相星形（或全星形）接线、三角形接线、和电流接线等，如图13-4，它们根据需要应用于不同场合。现将各种接线的特点及应用场合介绍如下：图13-4常用电流互感器二次回路接线方式图,电流互感器二次回路的接线（7）,1)单相式接线，如图13-4(a)所示。这种接线只有一只电流互感器组成，接线简单。它可以用于小电流接地系统零序电流的测量，也可以用于三相对称电流中电流的测量或过负荷保护等。,电流互感器二次回路的接线（8）,2)三相星形接线又叫全星形接线，如图13-4(b)所示。这种接线由三只互感器按星形连接而成，相当于三只互感器公用零线。这种接线中的零线在系统正常运行时没有电流通过（3I0=0），但该零线不

23、能省略，否则在系统发生不对称接地故障产生3I0电流时，该电流没有通路，不但影响保护正确动作，其性质还相当于电流互感器二次开路，会产生很高的开路电压。三相星形接线一般应用于大接地电流系统的测量和保护回路接线，它能反应任何一相、任何形式的电流变化。,电流互感器二次回路的接线（9）,3)两相星形接线，如图13-4(c)所示。这种接线有两相电流互感器组成，与三相星形接线相比，它缺少一只电流互感器（一般为B相），所以又叫不完全星形接线。它一般用于小电流接地系统的测量和保护回路，由于该系统没有零序电流，另外一相电流可以通过计算得出，所以该接线可以测量三相电流、有功功率、无功功率、电能等。反应各类相间故障，

24、但不能完全反应接地故障。,电流互感器二次回路的接线（10）,对于小电流接地系统，不完全星形接线不但节约了一相电流互感器的投资，在同一母线的不同出线发生异名相接地故障时，还能使跳开两条线路的几率下降了三分之二。只有当AC相接地时才会跳开两条线路，AB、BC相接地时，由于B相没有电流互感器，则B相接地的一条线路将不跳闸。由于小接地电流系统允许单相接地运行2小时，所以这一措施能够提高供电可靠性。需要指出的是，同一母线上出线的电流互感器必须接在相同的相，否则有些故障时保护将不能动作。如图13-5中，假设该小电流接地系统中线路1的电流互感器的安装于A、C相，线路2的电流互感器安装于A、B相，这时如果线路

25、1发生B相接地，线路2发生C相接地故障，形成BC相短路，由于这两相上均未安装电流互感器，两条线路的保护均无法动作。图13-5小接地电流系统不同线路异名相接地故障图,电流互感器二次回路的接线（11）,4)三角形接线，如图13一4(d)所示。这种接线将三相电流互感器二次线圈按极性头尾相接，像三角形，极性一定不能不能搞错。这种接线主要用于保护二次回路的转角或滤除短路电流中的零序分量。,电流互感器二次回路的接线（12）,如图13-6中YN，d11组别的变压器配置差动保护时，由于主变的高压侧为星形接线，接地故障时有零序电流，而低压侧的三相线圈接为三角形，线电流的角度滞后高压侧30，系统发生接地故障时，零

26、序电流在低压侧三角形接线中形成环路，无法流出，所以在低压侧的线电流中不含零序分量。这时如果高低压两侧的电流互感器二次接线均接成星形，不但在正常运行时两侧测到的负荷电流相差30形成差流，当发生接地故障时，由于低压侧不反映零序电流也会产生差流，这样在去外故障时会使差动保护误动。所以必须将高压侧的电流互感器二次接成三角形，接线组别同低压侧一次接线，这样就将高压侧电流向后转角30，同样滤除电流的零序分量。需要注意的是，三角接线的组别不能搞错，如11点接线为A相的头接B相的尾，B相的头接C相的尾，C相的头接A相的尾，这样低压侧的电流就滞后高压侧30。如果错接尾A头C尾，C头B尾，B头A尾，就变成低压侧的

27、电流就超前高压侧30，差流将更大。图13-6 接线组别为YN，d11时的主变差动二次接线图（对该接线的电流电压相量要能作图分析）,电流互感器二次回路的接线（13）,在计算差动继电器的平衡系数时，还要考虑到三角接线有一个的接线系数。在微机形差动保护中，常常将各侧电流互感器的二次回路均接为星形，在保护装置中通过软件计算进行电流转角与电流的零序分量滤除，这样就简化了接线。,电流互感器二次回路的接线（14）,5)和电流接线，如图134(e)所示。这种接线是将两组星形接线并接，一般用于3/2断路器接线、角形接线、桥形接线的测量和保护回路，用以反映两只开关的电流之和。该接线一定要注意电流互感器二次回路三相

28、极性的一致性及两组之间与一次接线的一致性，否则将不能准确反映一次电流。两组电流互感器的变比还要一致，否则和电流的数值就没有意义。,电流互感器二次回路的接线（15）,除了以上接线外，还有其它一些接线方式，但并不常见。在电流互感器的接线中，要特别注意其二次线圈的极性，特别是方向保护与差动保护等回路。当电流互感器二次极性错误时，将会造成计量、测量错误，方向继电器指向错误，差动保护中有差流等，造成保护装置的误动或拒动。,电流互感器二次回路的接线（16）,电流互感器的极性表示方法 常采用减极性表示法：当定义一次的首端为L1，末端为L2，二次的首端为K1，末端为K2。当定义L1 与K1为同极性时，如L1有

29、交流电流流入，则K1有同相位的交流电流流出。,电流互感器二次回路的接线（17）,设备接入电流互感器的顺序当一组电流互感器接入多个负载时，应考虑其接入顺序，其原则是方便设备的调试及调试中的安全，还考虑到串联的顺序应使电缆最短。一般仪表回路的顺序是电流表、功率表、电度表、记录型仪表、变送器或监控系统。,电流互感器二次回路的接线（18）,在保护用次级中，尽量将不同的设备单独接入一组次级，特别是母差等重要保护，需要串接的，应先主保护再后备保护，先出口跳闸的设备，再不出口跳闸的设备。如一个回路中需要接入线路保护、失灵保护起动装置、故障录波器等设备时，根据所定原则按该次序接入，这样在运行中如果要做录波器试

30、验，可以将其推出而不影响线路保护与失灵起动装置的正常运行，如图13-7所示。图13-7退出录波器电流回路,电流互感器二次回路的接线（19）,由于仪表与保护对电流互感器的要求不同，所以原则上两者不能公用一组电流互感器次级，但在35kV及以下系统中对计量准确度要求不高的场合，也有测量仪表与继电保护共用一组电流互感器的方式，这时应确保满足10误差曲线要求，验算短路电流不会损坏仪表，并按先保护后仪表的次序接入。,电流二次回路的接地（1）,电流互感器二次回路必须接地，其目的是为了防止当一、二次之间绝缘击穿时对二次设备与人身造成危害，所以一般宜在配电装置处经端子接地，这样对安全更为有利，如图13-4（a）

31、（b）（c）（e）。当有几组电流互感器的二次回路连接构成一套保护时，宜在保护屏上设一个公用的接地点，如图13-8为母线差动保护的接地方式。图13-8 母差保护电流回路的接地,电流二次回路的接地（2）,对与三角形接线电流互感器二次回路也应接地，接地点选在经负载后的中心点，如图13-4（d）。,电流二次回路的接地（3）,在微机母差或主变差动保护中，各侧二次电流回路不再有电气连接，每个回路应该单独接地，该接地点可以接在配电装置处，也可以接在保护柜上，各接地点间不能串接。如图13-8为母差保护柜端子排原理图，13-8（a）为正确接法，13-8（b）为错误接法，在错误接法中，各接地点串联后接地，一是一旦

32、总接地点脱开，则每一组的接地都没有，第二是当其中一个回路停电需要做试验时可能影响其它运行中的回路。图13-8 母差保护电流回路的接地,电流二次回路的接地（4）,在由一组电流互感器或多组电流互感器二次连接成的回路中，运行中接地不能拆除，但也不允许出现一个以上的接地点，当回路中存在两点或多点接地时，如果地电网不同点间存在电位差，将有地电流从两点间通过，这将影响保护装置的正确动作。图13-9为主变差动保护电流互感器回路两点接地时流过地电流的示意图。图13-9主变差动电流回路两点接地,电流二次回路的切换（1）,由于电流互感器二次回路不能开路，所以电流二次一般不应设置切换回路，但为了满足运行方式的需要，

33、当确实需要切换时，可以设置大电流切换端子，但应确保在切换时电流互感器二次回路不能开路，切换到各种发生时保证运行中回路的方式与一次方式对应并变比、极性正确，只有一点且只能有一点接地。,电流二次回路的切换（2）,内桥接线差动电流回路的切换：内桥的差动回路可以不设切换回路，但在内桥或进线开关中有一台停电检修时为不影响运行中设备，方便安全措施的实施，常在回路中增加大电流切换连片，如图13-10，其中（a）为进线断路器与内桥断路器均在运行的正常方式，（b）为内桥断路器转检修后其电流互感器二次连接片退出后短接的接线图。在内桥断路器转检修退出其电流回路时，如果差动保护还在运行中，则一定要先取下连片，然后将互

34、感器侧短接接地，否则连接连片时将差动保护高压侧电流短接会造成差动保护误动。图13-10内桥电流回路切换图,电流二次回路的切换（3）,旁路断路器代主变时差动电流回路的切换：在设有旁路断路器的变电所，旁路断路器代主变断路器时，其差动保护相应的电流回路应该有主变的互感器切至旁路的互感器，并有两台及以上主变时，旁路的这组互感器应能分别切至这些主变的差动保护。图13-11即是切换回路的示意图，其中1号主变由旁路断路器代供，2号主变由本身断路器正常运行。当两台断路器均不旁代时，旁路的电流切换连片要短接退出。图13-11旁路代主变断路器电流回路切换图,电流二次回路的切换（4）,需要指出的是，旁路断路器的带路

35、操作中任何一台断路器都要视作运行设备，无论其处在合闸状态还是分闸状态，所以电流互感器的二次回路不能开路，也不能失去接地点，这点与内桥接线时的电流连接片操作不同，它要先在互感器侧短接接地，再拆开与差动保护回路的连接片。这一操作会造成差动保护回路的不平衡，会有差流产生，所以操作过程中需要停用相应的差动保护。,电流二次回路的切换（5）,微机型母差差动保护已经得到广泛的应用，但运行中固定连接式母线差动保护仍不少。与微机母差自动判定各单元运行方式、自动将相应电流按方式加到相应母线差动保护中不同，固定连接母差保护需要将各单元的电流手动切到对应母差的回路。如图13-12是固定连接母差保护电流回路切换的示意图

36、。该切换回路与旁路代主变的切换回路有点类似，区别在于各单元的电流是切入正母或副母差动保护，而旁路代主变的电流回路是切入1号主变或2号主变的差动保护，同样不能发生电流回路开路。图13-12 固定连接母差保护电流回路切换,电流二次回路的切换（6）,在A、B、C、N各相连线的切换中，N线的切换连片不能省，否则可能造成运行设备与检修设备分界不清、电流二次回路开路或运行中电流二次回路发生多点接地等情况。如图13-13中，（a）为当N线经各组连接片的接地端子时会造成多点接地。（c）中N线不经接地端子，但短接退出时仍会发生两点接地，如果接地端子不接地，则会在短接退出时发生电流二次回路开路。（b）中虽然没有多

37、点接地或开路的问题，但短接退出的回路如果有检修工作，由于有零线相连，则对运行中设备将会产生潜在的影响。图1313 N相不切换时的连接图,电压互感器的二次回路,概述（1）,电压互感器的特点：是一种特殊型式的变换器，与不同电流互感器的是，它二次电压正比与一次电压。电压互感器的二次负载阻抗一般较大，其二次电流I=U/Z，在二次电压一定的情况下，阻抗越小则电流越大，当电压互感器二次回路短路时，二次回路的阻抗接近为0，二次电流I将变得非常大，如果没有保护措施，将会烧坏电压互感器。所以电压互感器的二次回路不能短路。,概述（2）,正确使用电压互感器的意义：正确地选择和配置电压互感器型号、参数，严格按技术规程

38、与保护原理连接电压互感器二次回路，对降低计量误差，确保继电保护等设备的正常运行，确保电网的安全运行具有重要意义。,电压互感器的二次回路接线（1）,为了满足不同测量、继电保护及安全自动装置的使用，电压互感器有多种配置与接线方式。,电压互感器的二次回路接线（2）,电压互感器的设置所有使用系统电压的地点，都根据需要应该安装单相或三相电压互感器。在220kV、110kV正副母线，35kV母线应设置了一组三相电压互感器，在220kV线路可设置一组单相电压互感器。,电压互感器的二次回路接线（3）,电压互感器一般按以下原则配置。1）对于主接线为单母线、单母线分段、双母线等，在母线上安装三相式电压互感器；当其

39、出线上有电源，需要重合闸鉴同期或无压，需要同期并列时，应在线路侧安装单相或两相电压互感器；2）对于3/2主接线，常常在线路或变压器侧安装三相电压互感器，而在母线上安装单相互感器以供同期并联和重合闸鉴无压、鉴同期使用；3）内桥接线的电压互感器可以安装在线路侧，也可以安装在母线上，一般不同时安装。安装地点的不同对保护功能有所影响；,电压互感器的二次回路接线（4）,4）对220kV及以下的电压等级，电压互感器一般有两个次级，一组接为星形，一组接为开口三角形。在500kV系统中，为了继电保护的完全双重化，一般选用三个次级的电压互感器，其中两组接为星形，一组接为开口三角形。5）当计量回路有特殊需要时，可

40、增加专供计量的电压互感器次级或安装计量专用的电压互感器组。,电压互感器的二次回路接线（5）,6)在小接地电流系统，需要检查线路电压或同期时，应在线路侧装设两相式电压互感器或装一台电压互感器接线间电压。在大接地电流系统中，线路有检查线路电压或同期要求时，应首先选用电压抽取装置。通过电流互感器或结合电容器抽取电压，尽量不装设单独的电压互感器。500kV线路一般都装设三只电容式线路电压互感器，作为保护、测量和载波通信公用。,电压互感器的二次回路接线（6）,继电保护和测量用电压二次回路接线图141为典型的双母线或单母线分段主接线时的电压互感器二次回路接线原理图。图中可以看出，这里使用的是两组次级的电压

41、互感器，一组次级三相接为星形，一组接为开口的三角形。星形的一组次级经小空气开关1(2)ZKK、电压互感器隔离开关辅助接点的重动继电器1（2）GWJ接点送至二次电压小母线1(2)YMa、1(2)YMb、1(2)YMc及YMN，这组小母线供保护装置与测量设备使用。图141典型电压互感器二次回路接线图,电压互感器的二次回路接线（7）,由于计量装置对精度要求较高，所以从电压互感器星形接线出口处另有一组电压经熔断器35（68）RD、继电器1（2）GWJ接点送专用的计量小母线1(2)YMaj、1(2)YMbj、1(2)YMcj。为了减小回路压降，这组电压一般由电压互感器的二次端子箱经6mm2或更粗的电缆直

42、接连接到计量柜上。,电压互感器的二次回路接线（8）,电压互感器另一组次级接为开口三角形，其一端直接连到小母线YMN上，另一端经继电器1（2）GWJ接点连接到小母线1(2)YML上，供需要零序电压的保护装置等使用。因为开口三角的零序电压输出正常运行时等于0，平时无法监视其回路是否有断线等情况，所有在该回路不安装空气开关或熔断器。电压互感器的二次接线要特别注意其线圈的极性，特别开口三角回路，由于平时没有电压，在新投运时要认真检查其极性是否符合保护装置方向保护要求，否则在系统发生故障时，可能造成具有方向性的保护该动的不动，二次不该动的误动。1SYMa是为检查开口三角电压的极性及做零序方向保护的相量试

43、验而设，通过测量该母线电压的极性，可以推断出3U0的极性。,电压互感器的二次回路接线（9）,电压二次回路中的1QJ与2QJ为正副母电压互感器二次回路联络的联络继电器，当正副母电压互感器二次回路需要联络并符合联络条件是，该继电器动作。电压互感器二次回路的联络既可以手动，也可以自动。电压互感器的二次接线主要有：单相接线、单线电压接线、V/V接线、星形接线、三角形接线、中性点接有消谐电压互感器的星形接线。各接线的连接方式如图142所示。图142常见电压互感器接线方式,电压互感器的二次回路接线（10）,1）单相接线常用于大接地电流系统判线路无压或同期，可以接任何一相，但另一判据要用母线电压的对应相，如

44、图142（a）。其变比一般为U/100/，需要时也可以选U/100。(U为一次相电压）2）接于两相电压间的一只电压互感器，主要用于小接地电流系统判线路无压或同期，因为小接地电流系统允许单相接地，如果只用一只单相对地的电压互感器，如果电压互感器正好在接地相时，该相测得的对地电压为零，则无法鉴定线路是否确已无压，如果错判则可能造成非同期合闸。具体接线如142（b），该接线也可用两只分别接于两相的单相电压互感器来代替，用两相间的线电压来判断无压或同期。其变比一般为U/100。,电压互感器的二次回路接线（11）,3）V/V接线主要用于小接地电流系统的母线电压测量，它只要两只接于线电压的电压互感器就能完

45、成三相电压的测量，节约了投资。但是该接线在二次回路无法测量系统的零序电压，当需要测量零序电压时，不能使用该接线。具体接线见图142（c），其变比一般为U/100。4）星形接线与三角形接线应用最多，常用于母线测量三相电压及零序电压。接线见142（d）、（e），星形接线的变比一般为U/100，对三角形接线，在大接地电流系统中一般为U/100，在小接地电流系统中为U/100/3。,电压互感器的二次回路接线（12）,6）用以鉴定同期或线路无压的线路电压互感器常采用电容型或电压抽取装置。电压收取常见的有利用高频通道中的结合电容器来抽取电压，也有通过电流互感器的末屏来抽取的，利用电压抽取装置可做到不需要增

46、加一次设备就可获得所需的二次电压，有较好的技术经济效益。,电压互感器的二次回路接线（13）,图144为利用高频结合滤波器的电压抽取装置原理图、等值电路图及相量图如图。该装置可接入OY110 型或OY一220型线路结合电容器回路中。结合电容器C1的电容量分别为0.066F和0.0033F，抽取装置内电容器C2约1122F。C1与C2构成串联电容分压器，C2两端抽取电压约为500V。加在调相电阻R及中间变压器T的一次侧。抽取装置的输出电压C2的大小由T的匝数比确定。图144电压抽取装置原理及相量图,电压互感器的二次回路接线（14）,电压互感器二次回路的保护 电压互感器相当与一个电压源，当二次回路发

47、生短路时将会出现很大的短路电流，如果没有合适的保护装置将故障切除，将会使电压互感器及其二次线烧坏。电压互感器二次回路的保护设备应满足：在电压回路最大负荷时，保护设备不应动作；而电压回路发生单相接地或相间短路时，保护设备应能可靠地切除短路；在保护设备切除电压回路的短路过程中和切除短路之后，反应电压下降的继电保护装置不应误动作，即保护装置的动作速度要足够快；电压回路短路保护动作后出现电压回路断线应有预告信号。,电压互感器的二次回路接线（15）,电压互感器二次回路保护设备，一般采用快速熔断器或自动空气开关。采用熔断器作为保护设备，简单、能满足上述选择性及快速性要求，报警信号需要在继电保护回路中实现。

48、采用自动空气开关作为保护设备时，除能切除短路故障外，还能保证三相同时切除，防止缺相运行，并可利用自动开关的辅助触点，在断开电压回路的同时也切断有关继电保护的正电源，防止保护装置误动作，或由辅助接点发出断线信号。,电压互感器的二次回路接线（16）,电压回路采用哪种保护方式，主要取决于电压回路所接的继电保护和自动装置的特性。当电压回路故障不能引起继电保护和自动装置误动作的情况下，应首先采用简单方便的熔断器作为电压回路的保护。在电压回路故障有可能造成继电保护和自动装置不正确动作的场合，应采用自动开关，作为电压回路的保护，以便在切除电压回路故障的同时，也闭锁有关的继电保护和自动装置。在实际工程中，通常

49、在60kV及以下没有接距离保护的电压互感器二次回路和测量仪表专用的电压回路，都采用快速熔断器保护；对于接有距离保护的电压回路，通常采用自动开关作为保护设备。,电压互感器的二次回路接线（17）,近年来生产的距离保护装置一般都具有性能良好的电压回路断线闭锁装置，电压回路故障不会引起保护误动。有些运行现场在接有距离保护的电压回路也采用了熔断器作为电压回路的故障保护，运行情况良好。因此，电压回路的保护方式，要根据工程的具体情况确定。电压互感器二次侧应在各相回路和开口三角绕组的试验芯上配置保护用的熔断器或自动开关。开口三角形绕组回路正常情况下无电压，故可不装设保护设备。熔断器或自动开关应尽可能靠近二次绕

50、组的出口处装设，以减小保护死区。保护设备通常安装在电压互感器端子箱内，端子箱应尽可能靠近电压互感器布置。,电压二次回路的接地（1）,电压互感器二次回路的接地，主要是防止一次高压串至二次侧时，可能对人身及二次设备造成威胁。其接地点与二次侧中性点接地方式、测量和保护电压回路供电方式、以及电压互感器二次绕组的个数有关。,电压二次回路的接地（2）,主要的电压互感器二次绕组接地方式，有B相接地和中性点接地两种。在DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定中规定：“大接地电流系统，电压互感器主二次绕组宜采用中性点直接接地方式”；“小接地电流系统，电压互感器主二次绕组，宜采用B相接地方