七、互感器的常用接線方式
1、電流互感器
根據(jù)繼電保護(hù)裝置的不同要求,電流互感器有多種接線方式,常用的有星形接線、不完全星形接線、兩相差接線和三角形接線。
1)星形接線
如下圖所示,由三個(gè)電流互感器和三個(gè)電流繼電器組成。

(1)這種接線方式在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中,對(duì)任何形式的短路故障都能起到保護(hù)作用;在中性點(diǎn)不直接接地的電力系統(tǒng)中,對(duì)單相接地以外的任何故障也能起到保護(hù)作用。
(2)這種接線方式常用于35KV以上中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng),以及在中性點(diǎn)不直接接地的電力系統(tǒng)中,作為容量較大的發(fā)電機(jī)和變壓器的保護(hù)。
2)不完全星型接線
如下圖所示,由兩個(gè)裝于U、W相上的電流互感器和兩個(gè)電流繼電器組成。

(1)這種接線方式在中性點(diǎn)不直接接地的系統(tǒng)中,除某種形式的兩點(diǎn)接地故障(如圖中K1、K2接地)外,對(duì)其他各種相間短路故障均能起到保護(hù)作用。它的缺點(diǎn)是在保護(hù)丫/△接線及Y/Y n接線的變壓器時(shí),在某些故障情況下靈敏度較低。
(2)這種接線方式常用于35KV容量較小的變壓器,以及10KV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的變壓器保護(hù)。
3)兩相差接線
如下圖所示,兩只電流互感器分別裝在U、W相上,一只電流繼電器KA接于兩相電流差回路。

(1)這種接線方式在中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中,除圖中K1、K2兩點(diǎn)接地短路保護(hù)不動(dòng)作外,對(duì)其他任何形式的相間短路故障均能起到保護(hù)作用。
(2)這種接線方式僅適用于作為線路或電動(dòng)機(jī)的保護(hù),不能用于丫/△接線及Y/Y n接線的變壓器的保護(hù),因?yàn)樽儔浩鞫蝹?cè)U、V相間短路或V相對(duì)地短路,流過繼電器的故障電流為零。
4)三角形接線
如下圖所示,由三個(gè)電流互感器和三個(gè)電流繼電器組成。

(1)這種接線方式在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中,對(duì)任何形式的短路故障都能起到保護(hù)作用;在中性點(diǎn)不直接接地的電力系統(tǒng)中,對(duì)于單相接地以外的任何短路故障也都能起到保護(hù)作用。
(2)這種接線方式比較復(fù)雜,投資多,只用于容量較大的丫/△接線變壓器采用差動(dòng)保護(hù)時(shí),為改變星形側(cè)電流的相位。
2、電壓互感器
1)一臺(tái)單相電壓互感器的接線

(1)用途
一臺(tái)單相電壓互感器在35kV及以下中性點(diǎn)不接地或不直接接地系統(tǒng)中,可用來測(cè)量某一相間電壓,用于連接電壓表、頻率表、繼電器等。在110kV及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中,可用來測(cè)量相對(duì)地電壓,用于連接各種儀表和繼電器等。
(2)特點(diǎn)
這種接線方式根據(jù)一次系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的不同而用途有所不同。為了安全起見,二次繞組必須有一端(通常取X端)接地。
2)兩臺(tái)單相電壓互感器的V,v接線

(1)用途
兩臺(tái)單相電壓互感器V,v接線又稱不完全三角形接線,應(yīng)用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地的20kV及以下系統(tǒng)中,可以獲得對(duì)稱的三個(gè)線電壓,但不能獲得相電壓,可用于只需要線電壓的電能、功率的測(cè)量、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置等,不能用于絕緣監(jiān)察和接地保護(hù),使用時(shí)具有局限性。
(2)特點(diǎn)
這種接線方式,接線簡單、經(jīng)濟(jì),由于一次繞組沒有接地點(diǎn),減少了系統(tǒng)中的對(duì)地勵(lì)磁電流,避免產(chǎn)生內(nèi)過電壓。為了安全起見,通常將二次繞組V公共點(diǎn)接地。
3)一臺(tái)三相電壓互感器的Y0,y0,d接線

(1)用途
一臺(tái)三相五柱式電壓互感器的Y0,y0,d接線,一、二次側(cè)都接成星形,中性點(diǎn)接地,其輔助繞組接成開口三角形,廣泛應(yīng)用于3~15kV系統(tǒng)中,用于連接各種儀表、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、接地信號(hào)等。
(2)特點(diǎn)
這種接線方式,接線比較復(fù)雜,能滿足各種測(cè)量儀表、絕緣監(jiān)察、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置等的要求,使用的比較多。為了安全起見,要在一、二次繞組中性點(diǎn)接地。
4)三臺(tái)單相電壓互感器的Y0,y0,d接線

(1)用途
三臺(tái)單相電壓互感器Y0,y0,d接線,一、二次側(cè)都接成星形,中性點(diǎn)接地,其輔助繞組接成開口三角形,廣泛應(yīng)用于35kV及以上的高壓電力系統(tǒng)中,用于連接各種儀表、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、接地信號(hào)等。
①用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的35kV系統(tǒng)時(shí),電壓互感器的一次繞組按相電壓設(shè)計(jì),而主絕緣按線電壓設(shè)計(jì),以滿足單相接地時(shí)能夠安全運(yùn)行。單相電壓互感器輔助繞組的額定電壓應(yīng)為100/√3V。
②用于中性點(diǎn)直接接地的110kV及以上系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生單相金屬性接地時(shí),輔助繞組開口三角形兩端電壓應(yīng)為100V,故單相電壓互感器輔助繞組的額定電壓應(yīng)為100V。
(2)特點(diǎn):這種接線方式,接線比較復(fù)雜,能滿足各種測(cè)量儀表、絕緣監(jiān)察、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置等的要求,使用廣泛。為了安全起見,要在一、二次繞組中性點(diǎn)接地。
八、互感器的運(yùn)行維護(hù)
1、電流互感器
1)投入運(yùn)行前的檢查
電流互感器投入運(yùn)行前,應(yīng)按有關(guān)試驗(yàn)規(guī)程的交接試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)并合格,還應(yīng)進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢查:
(1)充油電流互感器外觀應(yīng)清潔,油量充足,無滲漏油現(xiàn)象;
(2)瓷套管和其它絕緣物無裂紋破損;
(3)一次側(cè)引線、線卡及二次回路各連接部分螺絲應(yīng)緊固,接觸應(yīng)良好;
(4)外殼及二次回路一點(diǎn)接地應(yīng)良好。
2)運(yùn)行中的檢查
電流互感器應(yīng)保持清潔,定期進(jìn)行清掃,每一至二年進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)。運(yùn)行過程中應(yīng)定期檢查:
(1)檢查瓷質(zhì)部分是否清潔、完整(應(yīng)無破損和放電現(xiàn)象);
(2)干式電流互感器外殼應(yīng)無裂紋,無碳化脆皮發(fā)熱熔化現(xiàn)象,無燒痕和冒煙現(xiàn)象,無異常氣味。
(3)充油式電流互感器的油位、油色應(yīng)正常,呼吸器完整,內(nèi)部吸潮劑不潮解。
(4)正常運(yùn)行中的電流互感器,聲音均勻、極小或無聲。運(yùn)行異常時(shí)“嗡嗡”聲較大,可能是鐵芯穿心螺絲夾得不緊,硅鋼片松弛,也可能是一次負(fù)載突然增大或過載;“嗡嗡”聲很大夾雜“吱吱”聲,可能是二次回路開路;內(nèi)部有較大的“噼啪”放電聲,可能是線圈故障。
(5)一次導(dǎo)線接頭應(yīng)無過熱現(xiàn)象。
(6)仔細(xì)檢查二次回路導(dǎo)線有無松動(dòng)處,計(jì)量單元的電流電路導(dǎo)線截面積不應(yīng)小于4mm2的銅導(dǎo)線,輔助單元的控制、信號(hào)等導(dǎo)線截面積不應(yīng)小于1.5mm2的銅導(dǎo)線; 二次回路一點(diǎn)接地良好,各種表計(jì)指示正確,無開路現(xiàn)象。
(7)外殼應(yīng)清潔并接地良好,無滲漏油、嚴(yán)重銹蝕和過熱現(xiàn)象。
(8)一般不允許過載,過載時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視,并記錄時(shí)間、電流。
(9)二次回路開路檢查。開路時(shí)會(huì)有如下現(xiàn)象:
①內(nèi)部有“吱吱”的放電聲,并有振動(dòng)感。
②端子排可能有打火、燒傷或燒焦現(xiàn)象。
③電流表和功率表指示為零,電能表不轉(zhuǎn)動(dòng),而且伴有“嗡嗡”聲。
④二次電壓升高,可能引起放電,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將絕緣擊穿。
⑤因鐵芯嚴(yán)重飽和而過熱,使外殼溫度升高,嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞互感器。
3)在運(yùn)行中的電流互感器二次回路上工作時(shí)的注意事項(xiàng)
在運(yùn)行中的電流互感器二次回路上進(jìn)行工作,必須按照《電業(yè)安全工作規(guī)程》的要求填寫工作票,并且要注意下列幾項(xiàng):
(1)工作中嚴(yán)禁將電流互感器二次回路開路;
(2)根據(jù)需要在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)將電流互感器二次回路短路。短路應(yīng)采用短路片或?qū)S枚搪肪€,短路應(yīng)妥善可靠,禁止采用熔絲或一般導(dǎo)線纏繞;
(3)禁止在電流互感器與短路點(diǎn)之間的回路上進(jìn)行任何工作;
(4)工作時(shí)必須有人監(jiān)護(hù),使用絕緣工具,并站在絕緣墊上;
(5)值班人員在清掃二次線時(shí),應(yīng)使用干燥的清掃工具,穿長袖工作服,帶線手套,工作時(shí)應(yīng)將手表等金屬物摘下。工作中要認(rèn)真、謹(jǐn)慎,避免損壞元件或造成二次回路斷線,不得將回路的永久接地點(diǎn)斷開。
2、電壓互感器
1)投入運(yùn)行前的檢查
電壓互感器投入運(yùn)行前,應(yīng)按《電氣設(shè)備試驗(yàn)規(guī)程》交接試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn),合格后,還應(yīng)進(jìn)行以下檢查:
(1)充油電壓互感器外觀應(yīng)清潔,油量充足,無滲漏油現(xiàn)象。
(2)瓷套管或其他絕緣介質(zhì)無裂紋破損。
(3)一次側(cè)引線、線卡及二次回路各連接部分螺絲應(yīng)緊固,接觸應(yīng)良好。計(jì)量單元的電壓電路導(dǎo)線截面積不應(yīng)小于2.5mm2、輔助單元的控制、信號(hào)等導(dǎo)線截面積不應(yīng)小于1.5mm2,導(dǎo)線應(yīng)為銅導(dǎo)線。
(4)外殼及二次回路一點(diǎn)接地應(yīng)良好,不應(yīng)有松動(dòng)、斷開現(xiàn)象。
2)運(yùn)行中的檢查
運(yùn)行中的電壓互感器應(yīng)保持清潔。每1~2年進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)。運(yùn)行過程中應(yīng)定期巡視檢查。
(1)外殼應(yīng)清潔,無滲漏油現(xiàn)象,油位、油色應(yīng)正常,無異常氣味。
(2)瓷質(zhì)部分應(yīng)清潔,無破損,無裂紋,無放電現(xiàn)象和閃絡(luò)痕跡。
(3)呼吸器應(yīng)完整,內(nèi)部硅膠不變色。
(4)高、低壓熔絲及小開關(guān)應(yīng)接觸良好,無短路、斷路和異常聲響。
(5)內(nèi)部無放電聲音和其它異常聲響。
(6)接地應(yīng)良好,各部連接牢固,無松動(dòng),過熱現(xiàn)象。
(7)表計(jì)指示正常,無異常信號(hào)。
3)運(yùn)行中電壓互感器的維護(hù)
(1)電壓互感器能在1.1倍額定電壓下長期運(yùn)行,并能在8h內(nèi)無損傷地承受2倍(35kV為1.9倍)的額定電壓。
(2)電壓互感器運(yùn)行中的注意事項(xiàng)
①電壓互感器在運(yùn)行中,二次回路不允許短路。
②如果發(fā)現(xiàn)電壓互感器一次側(cè)絕緣有損傷現(xiàn)象,應(yīng)使用斷路器將故障的電壓互感器切斷,禁止使用隔離開關(guān)或取下熔絲管等方法停用故障的電壓互感器,因?yàn)樗鼈兌紱]有滅弧功能,若使用它們斷開故障的電壓互感器,故障電流將引起母線、設(shè)備損壞或發(fā)生人身事故。
九、互感器的異常運(yùn)行與處理
1、電流互感器
1)二次開路的處理
當(dāng)運(yùn)行中的電流互感器發(fā)出噪聲,電流型儀表指示擺動(dòng)或?yàn)榱銜r(shí),電流互感器可能二次開路。二次開路的電流互感器會(huì)感應(yīng)出危險(xiǎn)的高電壓危及設(shè)備和人身安全。應(yīng)作如下處理:
(1)在靠近電流互感器最近的端子排上將二次回路短接,短接時(shí)一定要穿絕緣靴,戴絕緣手套,用帶絕緣把手的工具在監(jiān)護(hù)人監(jiān)護(hù)下工作。
(2)若短接后開路現(xiàn)象仍未消除,則可能是互感器本身接線端子或內(nèi)部開路。此時(shí)應(yīng)立即報(bào)告調(diào)度,將電流互感器退出運(yùn)行后進(jìn)行修理。
2)其他故障的處理
互感器發(fā)生下列故障時(shí),應(yīng)立即匯報(bào)上級(jí),切斷電源進(jìn)行處理。
(1)內(nèi)部發(fā)出異味或冒煙、著火;
(2)內(nèi)部放電、聲音異常或引線與外殼間有火花放電;
(3)主絕緣發(fā)生擊穿,造成單相接地故障;
(4)充油式電流互感器漏油、漏膠。
2、電壓互感器
1)熔斷器熔斷或二次回路斷線
中央信號(hào)屏發(fā)出“TV電壓回路斷線”的預(yù)告信號(hào),并出現(xiàn)光字牌亮、警鈴響時(shí),檢查電壓表可發(fā)現(xiàn)未熔斷相電壓指示不變,熔斷相指示降低或?yàn)榱悖c該相有關(guān)的電壓表指示為相電壓值,與該電壓無關(guān)的表計(jì)指示正常。處理步驟如下:
(1)退出互感器所帶保護(hù)與自動(dòng)裝置,防止保護(hù)誤動(dòng)作。
(2)檢查二次熔斷器是否熔斷,如已熔斷應(yīng)立即更換,若再次熔斷,應(yīng)查明原因。如熔斷器完好則檢查二次回路有無短路現(xiàn)象,有無接觸不良。找到故障后應(yīng)立即處理。
(3)如二次回路正常,應(yīng)檢查一次熔斷器是否熔斷,更換一次熔斷器,應(yīng)在隔離開關(guān)將電壓互感器退出運(yùn)行并做好安全措施后進(jìn)行。如合閘后再次熔斷,則應(yīng)將電壓互感器退出運(yùn)行,并向主管部門匯報(bào),聽候處理。
2)高壓熔斷器熔斷原因分析
(1)系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性電弧接地;
(2)系統(tǒng)產(chǎn)生鐵磁諧振;
(3)電壓互感器本身內(nèi)部出現(xiàn)單相接地或相間短路故障;
(4)二次側(cè)發(fā)生短路,但二次側(cè)熔斷器未熔斷。
高壓側(cè)熔斷器只保護(hù)熔斷器安裝處至電壓互感器本體內(nèi)的各種故障,對(duì)二次回路的故障不起保護(hù)作用。
3)其他故障的處理
電壓互感器發(fā)生下列嚴(yán)重事故時(shí),應(yīng)用斷路器將互感器退出,嚴(yán)禁用取高壓熔斷器的辦法退出互感器。
(1)一次熔斷器連續(xù)熔斷;
(2)漏油、漏膠,瓷套管破碎,外部放電;
(3)著火、冒煙、有糊味兒。
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