电压互感器及二次系统
电压互感器二次电压回路b相断线分析
中图分类号： ＴＳ３ 文献标识码： Ｂ
文章编号： １００１－ ０３３５（ ２００８） ０３－ ００３２－ ０３
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｏｐｅｎ Ｃｉｒ ｃｕｉｔ ｏｆ Ｐｈａｓｅ ｂ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄａｒ ｙ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｌｏｏｐ ｏｆ ｔｈｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｍｕｔｕａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ
本线圈和辅助线圈电压向量， 如图 ２ 所示。由图 １、２ 可见， 基本线圈 ｂ 相出线 ｂ 端与辅助线圈 ａ′端连接 并接地后， 在正常运行下， 因开口三角两端 ａ′与 ｚ′间 电压很小（ 只有几伏＜１０Ｖ） ， ｂ、ａ′、ｚ′三点基本处于同 电位。当 Ｄ１ 断开时， ＹＪ 两端电压 Ｕ１２≈Ｕｂｂｚ。对负 载三角形 ａＺｂＺｃＺ 而言， 若设负载电抗 Ｘ１＝Ｘ２＝Ｘ３， 且
电压互感器二次电压回路 ｂ 相断线分析
孙红兵
（ 中盐东兴盐化股份有限公司， 安徽定远 ２３３２０１）
摘 要： 本文针对 １０ｋＶ 电压互感器二次 ｂ 相接地系统中， 出现的二次回路 ｂ 相引线断线时的故障现
象， 从原理上加以分析论述， 并提出消除故障的方法和注意事项，以指导运行中判断和处理。
关键词： 电压互感器； 二次 ｂ 相接地； ｂ 相断线； 现象； 分析
据对我公司 １０ｋＶ 母线三台 ＪＤＺＪ－ １０ 型电压互 感器组成 Ｙ／Ｙ／ 接线互感器组， 二次 ｂ 相引线于 Ｄ１ 处断开后实测， ＹＪ 及各电压表接线端的电压见表 １ （ 占额定电压百分数是以二次额定线电压 １００ 伏， 相 电压 ５７．７ 伏计算的） 。Ｖａ、Ｖｃ 指示正常， Ｖｂ 指示为 相电压 ＵΦ的一半； Ｖａｃ 指示正常， Ｖａｂ、Ｖｂｃ 指示约 为线电压 Ｕｘ 的一半。ＹＪ 线圈两端的电压 Ｕ１２ 为 ８７ 伏 ， 完 全 能 使 ＹＪ 动 作 （ 起 动 整 定 值 约 为 ３０ 伏 ） ， 发 出接地信号。
电压互感器二次回路故障对继电保护装置的影响
电压互感器二次回路故障对继电保护装置的影响摘要：近年来，电压互感器二次回路故障对电力系统的影响得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述，分析了电压互感器二次回路故障原因的方法，以及二次回路故障的处理，在探讨TV断线对保护影响的基础上，结合相关实践经验，从多个角度提出了TV故障时应采取的预防措施，阐述了个人对此的几点看法与认识。
关键词：电压互感器；二次回路故障；电力系统；影响1前言电压互感器是电力系统中不可缺少的装置，用于改变系统电压大小，电压互感器常用于电力系统仪表测量和继电保护等回路。
但二次回路短路故障的发生直接损坏了互感器的性能，对系统运行的安全性以及设备调控的稳定性都造成了很多不利的影响。
因而，在使用互感器保护电力设备运行时要考虑到其回路故障的防范，做好二次回路故障的检查是关键一步，能够为后期的故障处理提供具体的参考资料。
将会更好地提升对电压互感器二次回路断线的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的整体效果。
2概述电压互感器用字母表示为TV 其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。
特点是容量很小且比较恒定，电压互感器的一次线圈匝数比较多，并联在供电系统的一次电路中，二次线圈匝数比较少，接于高阻抗的测量仪表和继电保护的电压线圈，正常运行时电压互感器接近空载状态。
电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。
为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。
电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。
也可以三只单相互感器接成Y型，其二次绕组一个线圈接成Y型，二次绕组另一线圈接成开口三角形（图1）开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。
正常运行时，电力系统的三相电压对称，第二组线圈上的三相感应电动势之和为零。
电压互感器及二次回路讲解课件
02
二次回路的基本概念
二次回路的定义与组成
定义
二次回路是指对一次设备进行监 察、测量、控制、保护和调节的 电气回路。
组成
包括测量仪表、继电器、控制和 信号元件、自动装置、控制电缆 、二次导线等。
二次回路的作用与重要性
作用
对一次设备进行控制、调节、保护和监测，确保电力系统的安全、稳定运行。
重要性
电压互感器二次短路
由于二次侧的绝缘损坏，可能 导致短路，影响测量和保护装
置的正常运行。
电压互感器二次断线
由于接线端子松动、断线等原 因，可能导致二次侧断线，影 响测量精度和保护装置的正确 动作。
电压互感器铁磁谐振
在某些特定条件下，铁芯可能 发生饱和，引发谐振过电压， 对设备造成损坏。
电压互感器绝缘老化
优化布局
根据实际运行情况，优化二次回路的布局，提高 其可维护性和可靠性。
完善保护措施
增加或完善二次回路的保护措施，提高其抗干扰 能力和安全性。
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电压互感器的工作原理
总结词
了解电压互感器的工作原理有助于更好地理解其在电力系统中的作用。
详细描述
电压互感器的工作原理基于电磁感应定律和全电流定律。当一次侧线圈通过交流电流时，产生交变磁 场，交变磁场在二次侧线圈中产生感应电动势。通过调整一次侧和二次侧的匝数比，可以按比例降低 高电压，同时保证二次侧的输出电压在可测量的范围内。
运行方式三
调试运行方式。主要用于 调试和试验，以检验二次 回路的正确性和可靠性。
03
电压互感器在二次回路中 的应用
电压互感器在电力系统中的作用
电压测量
电压互感器可以将高电压 转换为低电压，便于测量 和监测。
电压互感器二次错误接线分析
模块六电压互感器二次错误接线分析电压互感器是继电保护二次设备与电力系统连接的交界点设备，其二次接线正确与否，直接关系到继电保护装置在电力系统一次故障时能否正确动作，因此继电保护专业人员必须深刻理解TV的变比、极性、组别、接线方式对继电保护的影响。
如果TV实际使用变比与调度下达的计算变比不一致，则使得运行中保护装置感受到的二次电流与系统实际潮流不相符，即保护二次动作值不等于一次动作期望值，从而引起保护装置的误动或拒动。
如果TV极性不正确，则使得运行中流入保护装置的电流与电压之间的相角与期望值相反，对于线路保护则造成正方向故障时保护拒动，反方向故障时保护误动。
此外还将使得全站测量和计量回路有无功功率潮流流向异常。
1工作任务现场有TV三只（或四只），TV二次绕组通过电缆分别与保护装置和测量回路相连接。
试按设计图纸，通过试验手段及分析，查找出TV实际二次接线的错误点并改正处理。
2工作条件3.1程控模拟错误接线。
3.2万用表，指针式毫安表，电池，钳形相位表，连接导线。
3.3螺钉旋具。
3危险点分析3.1需将高压设备停电，办理一种工作票。
并注意TV二次侧有无反送电的危险性。
3.2查找过程中如需要临时改动二次回路接线时，应慎重考虑，加强监护，并将临时改动情况记录下来，以便于准确恢复。
3.3为防止查找工作带来其他问题，工作完毕后，应检查保护装置有无其他异常现象。
3.4为防止运行中的安控保护误动作，应事先其电压空气开关或断开TV二次电压回路。
4工作程序4.1如何测试TV极性TV 一二次线圈上通常均有明确标注，如一次线圈为“A ”-“X ”，二次线圈为“a ”-“x ” 或 “da " - "dx ”。
通常情况下，“A ”与“a ”、“X ”与“x ”互为同极性端子。
4.2如何确定TV 组别TV 铭牌上均标注有各绕组的变比和准确级别，标注形式如：10/ V 3kV/100/ V 3V/100/3V , 则表明变比准确级主绕组a-x 100/V 3 0.5 开口绕组da-dx100/30.54.3如何检查TV 二次接线a ）清查TV 二次接线是否有误，应首先熟悉电压互感器二次接线图纸，确定电压互感器的接线方式。
电压互感器二次回路保护配置原则
电压互感器二次回路保护配置原则
电压互感器二次回路保护配置原则
１.在电压互感器二次回路的出口，应装设总熔断器或自动开关，用以切除二次回路的短路故障。
2.自动调节励磁装置及励磁用的电压互感器的二次侧不得装设熔断器。
因为熔断器熔断会使它们拒动或误动。
3.电压互感器二次回路发生故障，二次自动开关动作或二次熔断切除故障，未及时发现二次回路已断开可能使保护装置和自动装置发生误动或拒动，因此应装设监视电压回路完好的装置。
此时宜用自动开关作为短路保护，并利用其辅助接点发信号。
4.在正常运行时，电压互感器一次开口三角辅助绕组两端无电压，不能监视熔断器是否完好；且熔丝熔断时，若系统发生接地，保护会拒绝动作，因此开口三角绕组输出不应装设熔断器。
5.接至仪表及变送器的电压互感器二次电压分支回路应装设熔断器。
6.电压互感器中性点引出线上，一般不装设熔断器或自动开关。
第1章-互感器及其二次回路
三、电流互感器的极性
电流互感器极性端标注的方 法和符号如图，即“头进头 出”。
电流互感器的极性标注
复习
四、电流互感器的接线方式 三相星形接线
两相V形(不完全星形）接线
三相三角形接线 三相零序接线
负载电流
Koc= 二次绕组电流
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四、电流互感器的几个概念 1.误差 电流互感器的电流误差(%)。
I nTA I 2 I1 100% I1
压线圈，导线较细，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。
4.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
现危险的过电流，将损坏二次设备和危及人身安全。
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三、电压互感器的极性及接线方式 （一）电压互感器的极性
电压互感器的极性端采用减极性法标注； 同名端表示在某一瞬间，两端子同时达到最高或最低电位；
电压互感器带上负载后，一、二次电流方向是“头进头出” 。
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第二节 电压互感器二次回路
对电压互感器二次回路的要求 （1）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。 （2）应装设短路保护。 （3）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。 （5）对于双母线上的电压互感器，应有可靠的二次切换回路。
3.10%误差曲线
Байду номын сангаас
10%误差曲线是在保证电流互感器电流误差不超过-10%条件下，
一次电流倍数
m(与I1电) 流互感器二次允许负载阻抗的关系曲线 。 IN
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图1-19 电流互感器10%误差曲线
复习
第四节 电流互感器二次回路
互感器及二次回路
防范措施
1-5
反馈电压及防范
另外在为防止QS1辅助触点 粘连，在进行电压互感器或 母线检修时，应取下电压互 感器二次保险或断开小开关
具体防 范措施
将QS1隔离开关的 辅助接点串联接入电压互感 器二次回路，在拉开QS1时， 其二次侧通过QS1的辅助触 点将二次断开。
思考题
• 停用电压互感器应注意什么？ • (1)应首先考虑因该电压互感器停用而引起 有关保护（如距离保护）及自动装置（如 备投）误动，必须先申请停用有关保护及 自动装置。 (2)停用电压互感器应断开其 二次熔断器（或二次小开关），防止二次 侧反充电。3）严禁用隔离开关或摘下熔断 器的方法拉开有故障的电压互感器。
设置短路保 护的原因：
熔断器
保护设备
自动开关
1-4
电压互感器二次回路的短路保护
主回路保护 设备配置
短路保 护设备 配置 注：电压互感 器中性线和辅助 二次绕组回路中， 均不装设保护设 备。
1-5
反馈ห้องสมุดไป่ตู้压
反馈电压及防范
在电压互感器停用或检修时，如果运行电压互 感器与停电检修电压互感器二次并列，可能造 成二次侧向一次侧反送电，在一次侧引起高电 压。 因此在电压互感器停用或检修时，其二次 侧应采取开断措施。
1-6
电压小母线设置
设置电压小母 线的原因：
母线上的电压互感器是同一母线上的所有电 气元件的公用设备。为了减少联系电缆，设 置了电压小母线。电压互感器二次引出端最 终引到电压小母线上 。而这组母线上的各电 气元件所需的二次电压均从小母线上取得。 现阶段综合自动化变电站均不再采用小母线 形式，而是使用电压分电屏。
互感器和二次回路
互感器及二次回路一互感器测量、监视、控制电力系统的潮流及运行工况，需由测量仪表及自动装置来完成；为快速切除故障及确保系统的安全，需由继电保护来完成。
测量仪表、自动装置及继电保护装置均系低电压二次设备。
二次设备不能直接接入一次系统的高电压及大电流。
为此，需要一种特殊的变换器，将电力系统的一次电流及一次电压变换成与其成正比的小电流及低电压，以供给测量仪表、继电保护及自动装置，并起到一、二次的隔离作用。
该变换器称之为互感器。
将电力系统的一次大电流变换成二次小电流的互感器叫电流互感器；而将一次高电压变换成二次低电压的互感器叫电压互感器。
电磁型电流互感器与电压互感器的构成原理同电力变压器，同属电－磁耦合变换传递元件。
目前，广泛采用的电流互感器的输出是交流电流。
而继电保护及自动装置的计算逻辑回路通常是直流。
为确保继电保护及自动装置运行的可靠性及安全性，需将电流互感器的二次回路与继电保护及自动装置的逻辑回路进行隔离。
在保护装置中，将电流互感器的二次电流变换成与电流成正比的电压，并进行交、直流回路隔离的变换器，通常采用两种变换器之一，即采用辅助变流器或电抗互感器。
二对互感器的要求为确保安全而精确地测量及变换，应按照以下要求选用互感器：1．电流互感器及电压互感器的一次额定电压，应与所用在电网的额定电压等级相同；其绝缘水平应能承受长期运行及可能出现的短时过电压（运行过电压、雷击过电压及谐振或操作过电压等）；2．变换精度高，应能满足测量精度，确保继电保护动作可靠；3．变比适当，其变比应能保证系统在额定工况下测量仪表、继电保护及自动装置的测量要求及工作在线性区；4．容量足够大，应满足正常及电力系统短路故障时，继电保护及自动装置的测量精度要求；保证互感器不过热；5．满足热稳定及动稳定的要求，饱和倍数足够大。
第二节电流互感器一构成及工作特点电流互感器的作用是：将电力系统的一次大电流变换成与其成正比的二次小电流，然后输入到测量仪表或继电保护及自动装置中。
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二次电压小母线的设置
高压母线上的电压互感器是同一母线上 的所有电气元件的公用设备。为了减少 联系电缆，设置二次电压小母线（一般 布置在屏柜的顶部）。电压互感器二次 引出端最终引到电压小母线上 。而这组 母线上的各电气元件所需的二次电压均 从小母线上取得。 现阶段综合自动化变电站使用二次电压 分电屏，各保护装置使用的电压由分电 屏供给。
二次电压小母线接线
电压互感器的二次并列
电压互感器单独检修时，可将其二次并列 运行，以使其所带保护及自动装置不失去 电压。二次电压并列操作时必须使母联开 关或分段开关处于合闸状态，以防止保护 不正确动作，以及通过PT二次构成环路， 产生环流，造成二次保险熔断或小开关跳 闸。 PT的并列回路：BK为并列把手，由图中可 以看出，MD、MG1、MG2必须在合位， PT的二次才可以并列，即高压母线并列运 行，PT的二次侧才可以并列。
电压互感器的接线方式
单相电压互感器接线方式 两个单相电压互感器构成的V-V接线方 式 三相三柱式电压互感器构成的星形接 线方式 三相五柱式电压互感器的接线 三个单相电压互感器的接线
单相电压互感器接线方式
特点：一次侧不能接地，二次绕组接地， 只能测量线电压。
两个单相电压互感器 构成的V-V接线方式
V-V接线的特点
V-V接线方式又称不完全三角形接线， 其一次绕组不能接地，二次绕组接地。 V-V接线的特点是：只用两支单相电压 互感器就可以获得三个对称的线电压和 相对中性点的相电压，但是无法得到相 对地的电压。V-V接线以前较广泛地应 用于各种电测仪表，目前已经不再使用 这种接线方式。
三相三柱式电压互感器构成的星形接 线方式
电压互感器二次侧B相接地
电压互感器二次回路的短路保护
电压互感器正常运行中由于二次负荷阻抗 很大，二次侧接近开路状态，一般二次侧 电压可达100伏，如果短路产生短路电流， 造成熔断器熔断，影响表计指示，还可引 起继电保护误动，若熔断器选用不当可能 会损坏电压互感器。因此电压互感器二次 侧严禁短路，且必须在二次侧装设短路保 护设备。 短路保护的形式有熔断器和二次小开关。
电压互感器的反馈电压及防范
在电压互感器停用或检修时，如果运 行电压互感器与停电检修电压互感器 二次并列，可能造成二次侧向一次侧 反送电，在一次侧引起高电压。 因此 在电压互感器停用或检修时，其二次 侧互感器高压侧刀闸G的辅助触点 串联接入电压互感器二次回路，在拉开 G时，其二次侧通过G的辅助触点断开。 电压互感器停电时，为防止G的辅助触 点粘连，应取下电压互感器二次保险或 断开小开关。
电压互感器的二次并列示意图
二次电压的切换
对于双母线系统上所连接的电气元件，在两组 母线分列运行时，为了保证其一次系统和二次 系统的电压保持对应，以免发生保护及自动装 置误动或拒动，要求保护及自动装置的二次回 路随同主接线一起进行切换。用母线刀闸的两 个辅助触点幷联后去起动电压切换中间继电器， 利用其触点实现电压回路的自动切换。 当1G刀闸合入时，启动1GW，1GW接点闭合， 引入1号母线电压；当2G刀闸合入时，启动 2GW，2GW接点闭合，引入2号母线电压。
电压互感器的变比
大电流接地系统电压互感器的变比
小电流接地系统电压互感器的变比
电压互感器二次回路的基本要求
（1）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 的具体要求。 （2）应有一个可靠的安全接地点。 （3）应设置短路保护。 （4）应有防止从二次回路向一次回路反 馈电压的措施。 （5）对于双母线上的电压互感器，应有 可靠的二次切换回路。
三相三柱式电压互感器星形接线特点
可测量线电压和相电压，但不能测量 供绝缘监察的相对地电压 二次绕组接地，一次绕组中性点不允 许接地。
三相五柱式电压互感器的接线
三个单相电压互感器的接线
三相五柱式及三个单相电压互感器 接线的特点
35kV及以下小电流接地系统普遍采用三相 五柱式电压互感器。110kV及以上大电流接 地系统则采用三个单相电压互感器组。 一、二次绕组中性点及开口三角形绕组一端 接地。 可测量线电压、相电压、绝缘监察的相对地 电压及零序电压。
电压互感器 及二次系统
电压互感器的作用
电压互感器的作用是将电力系统的一次高 电压按一定的变比转换为要求的二次低电 压，提供各种仪表、继电保护装置用的电 压，并将二次系统与高压系统隔离，它不 仅保证了人身和设备的安全，也使仪表和 继电器的制造简单化，标准化，提高了经 济效益。 电压互感器的工作原理与变压器基本相同。 电压互感器的一次绕组并联接在主电路上， 二次负荷（仪表、计量及继电保护等）以 并联形式接在电压互感器的二次绕组回路。
电压互感器的二次侧接地方式
电压互感器的各个二次绕组均必须有可靠 的保护接地，且只允许有一个接地点。 二次侧接地属保护接地，是为了防止一次 绕组与二次绕组间绝缘损坏后，一次侧高 电压串入二次侧，危及人身和设备安全。 接地方式的种类有：1、中性线接地，2、 B相接地。 发电厂的电压互感器多采用B相接地方式 ， 其中性点F作为后备。 变电站电压互感器采用中性点接地方式。
3/2接线的电压互感器配置图
谢谢合作！
二次电压的切换回路
二次电压的切换回路
900系列电压切换箱回路图
绝缘监察回路图
电压测量回路图
线路电压互感器
双电源线路在线路上装设单相电压互 感器，用于同期并列操作或同期（无 压）重合闸。
3/2接线的电压互感器配置
3/2接线在线路（变压器）上装设三相 电压互感器，用于保护及自动装置， 母线上装设单相电压互感器，用于同 期并列（重合闸）。
串入G的辅助触点接线
串入G的辅助触点的重动继电 器接点防止反馈电压
用刀闸G的辅助接点起动中间继电器 ZJ,将ZJ的常开（动合）接点串联接入 电压互感器二次回路，在拉开G时， 其二次侧通过G的辅助触点断开ZJ的 起动回路，ZJ的常开接点打开将电压 互感器二次断开。
串入G的辅助触点的 重动继电器接点接线