电压电流回路讲解说课材料.docx

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电压电流回路讲解说课材料

电压电流回路讲解

互感器及其二次回路培训教案

第一部分：

整体认识

首先我们有必要了解互感器的作用、验收项目、运行操作注意事项及巡视检查项目等内容.

一、变电站内互感器的作用

变电站内电压（流）互感器就是把高电压（大电流）按比例关系变换成线电压100V相电压100/√3（额定电流5A）的标准二次电压（流），供保护、计量、测量等装置使用。

同时，使用电压（流）互感器将高电压与二次装置（保护、计量、测量等装置）分开保证了人员和设备安全。

电压（流）互感器的二次回路就是将电压（流）互感器与保护、计量、测量等二次用电装置连接起来的二次回路接线。

二、互感器的日常运行维护规定

1.电压（流）互感器的各个二次绕组（包括备用）均必须有可靠的保护接地，且只允许有一个接地点。

电流互感器备有的二次绕组应也应短路接地。

接地点的布置应满足有关二次回路设计的规定。

由几组电流互感器二次组合的电流回路如差动保护的电流回路，其接地点易选择在控制室（即母差屏）

2.停运半年及以上的互感器应按有关规定试验检查合格后方可投运。

3.电压互感器允许在1.2倍额定电压下连续运行,中性点有效接地系统中的互感器,允许在1.5倍额定电压下运行30s,中性点非有效接地系统中的电压互感器,在系统无自动切除对地故障保护时,允许在1.9倍额定电压下运行8h。

4.中性点非有效接地系统中,作单相接地监视用的电压互感器,一次中性点应接地,为防止谐振过电压,应在一次中性点或二次回路装设消谐装置。

5.电压互感器二次回路,除剩余电压绕组和另有专门规定者外,应装设快速开关或熔断器；主回路熔断电流一般为最大负荷电流的1.5倍，各级熔断器熔断电流应逐级配合，自动开关应经整定试验合格方可投入运行。

6.电流互感器二次侧严禁开路，备用的二次绕组也应短接接地，二次回路不允许装设熔断器及其它开断设备。

电压互感器二次侧严禁短路。

7.电容型电流互感器一次绕组的末（地）屏必须可靠接地。

8.66kV及以上电磁式油浸互感器应装设膨胀器或隔膜密封，应有便于观察的油位或油温压力指示器，并有最低和最高限值标志。

运行中全密封互感器应保持微正压，充氮密封互感器的压力应正常。

互感器应标明绝缘油牌号。

三、操作方法及注意事项

（一）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。

（二）停用电压互感器前应注意下列事项:

1.防止自动装置的影响，防止误动、拒动。

2.将二次回路主熔断器或自动开关断开,防止电压反送。

四、修后设备的验收

（一）验收的项目和要求

1．所有缺陷已消除并验收合格。

2.一、二次接线端子应连接牢固，接触良好。

3.油浸式互感器无渗漏油，油标指示正常。

4.气体绝缘互感器无漏气，压力指示与规定相符。

5.极性关系正确，电流比换接位置符合运行要求。

6.三相相序标志正确，接线端子标志清晰，运行编号完备。

7.互感器的需要接地各部位应接地良好。

8.金属部件油漆完整，整体擦洗干净。

9.预防事故措施符合相关要求。

六、巡视检查内容

（一）一般要求

1.设备外观完整无损。

2.一、二次引线接触良好，接头无过热，名连接引线无发热、变色。

3.外绝缘表面清洁、无裂纹及放电现象。

4.金属部位无锈蚀，底座、支架牢固，无倾斜变形。

5.架构、遮栏、器身外涂漆层清洁、无爆皮掉漆。

6.无异常震动、异常声音及异味。

7.瓷套、底座、阀门和法兰等部位应无渗漏油现象。

8.电压互感器端子箱熔断器和二次空气开关正常。

9.电流互感器端子箱引线端子无松动、过热、打火现象。

10.油色、油位正常。

11.防爆膜有无破裂。

12.吸湿器硅胶是否受潮变色。

13.金属膨胀器膨胀位置指示正常，无渗漏。

14.各部位接地可靠。

15.注意电容式电压互感器二次电压（包括开口三角形电压）无异常波动。

（二）SF6气体绝缘电流互感器

1.除与油浸式互感器相关项目相同外，尚应注意检查项目如下：

2.检查压力表指示是否在正常规定范围，有无漏气现象，密度继电器是否正常。

3.复合绝缘套管表面是否清洁、完整、无裂纹、无放电痕迹、无老化迹象，憎水性良好。

（三）树脂浇注互感器：

1.互感器有无过热，有无异常振动及声响。

2.互感器有无受潮，外露铁心有无锈蚀。

3.外绝缘表面是否积灰、粉蚀、开裂，有无放电现象。

第二部分：

二次回路

一、回路的基本认识

变电站的电气设备分为一次设备和二次设备。

一次设备主要包括变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆、输电线路等。

二次设备是对一次设备进行监测、控制、调节、保护的电气设备，包括信号、控制装置、继电保护、自动装置、仪表及操作电源等。

二次设备及其相互连接的回路称为二次回路（包括二次电缆）。

所以，加强变电站二次回路的运行管理也是一项重要工作。

随着设备技术的不断进步，积极探讨这方面现场的管理模式、规范现场管理制度，对保证电网安全运行意义重大。

二次回路主要包括一次设备的控制回路、信号回路、测量回路、调节回路、操作电源系统。

一次设备的控制和电气量的测量回路是变电站二次系统的重要部分，利用这次机会，重点对测量回路进行讲述和交流，有不妥或疑义的地方望大家及时纠正。

测控的主要作用在于断路器、变压器、母线等一次设备运行电流、电压等电气量的测量和分合设备及信号量的采集。

所以，各单元设备的测量、控制回路运行良好与否，对一次设备能否健康稳定运行有着至关重要的作用。

变电站的测量是靠电压互感器和电流互感器（以下简称互感器）来实现的。

互感器是一次回路与二次回路之间的中间设备，它们将一次高电压、大电流转化为二次低压、小电流，传送给测量仪表、继电保护、远动装置和自动装置，以便检测电力系统电压和电流的变化情况。

同时实现了一次回路与二次回路的电气隔离，以保证二次设备和人身安全。

电流回路一般均以相别+以4（3）开头的三位数字来标识，如A411、C451等，母差回路是以3开头，如A310等，中性线是N4xx；电压回路一般是以相别+以6（7）开头的三位数字来标识，如A640等，110kV经过电压切换后是以7开头等。

这里需要说明的是：

各回路编号仅表示在本回路中的代号，不同设备单元中有可能存在相同的编号，要看具体地点（端子箱、二次屏）。

二、电压回路

1、二次电压回路的构成

二次电压回路是通过电压互感器二次线圈、电缆、端子排、电压小母线、继电保护及仪表、电度表等二次设备构成。

以一个220kV出线间隔为例，整个回路从现场位置来看主要分为五部分：

第一部分：

从电压互感器二次线圈通过电缆接至就地端子箱的电压端子排；

第二部分：

从就地端子箱的电压端子排通过电缆接至主控制室电压回路转接屏；

第三部分：

从电压回路转接屏接至电压小母线（有部分回路直接从电压回路转接屏通过电缆接至二次装置）；

第四部分：

从电压小母线至相关二次设备屏（测控屏、保护屏、电度表屏）的端子排；

第五部分：

电压切换装置至二次装置内部回路（电压插件、电度表）。

2、回路结构实例介绍

为了使运行人员能够深层次、直观、系统的熟悉变电站电压（流）互感器的二次回路接线，在电压（流）回路出现异常时能够方便参照查找故障点，为了日常培训学习方便，特绘制杨四海变电站各电压等级母线电压互感器及各元件电流互感器二次系统图。

绘制电压互感器二次系统图时参考了站内电压互感器端子箱、电压互感器隔离开关机构箱、电度表屏、各主变线路保护屏、测控屏及故障录波器屏内端子排图、屏面布置图。

将电压二次回路一直从电压互感器画到二次装置，图中注重详细的画出了每一回路的走向及回路中电缆的中断点如端子排的转接、经过的空开、刀闸机构辅助开关、电压切换装置等。

绘制电流互感器二次回路图时参照了各线路及主变端子箱内端子排图和内电度表屏、各主变线路保护屏、测控屏及故障录波器屏内端子排图。

力求简单易懂，适宜运行人员学习查阅。

下面就杨四海变电站220kV母线电压互感器的二次回路做一简单介绍：

杨四海变电站220kV系统双母线接线方式，正常运行时双母线并列运行，带有252、253、254三条线路和1、2、3、4号4台主变，219电压互感器、229电压互感器分别接于1、2段母线。

那么两台电压互感器的作用就是将220kV的高电压变为100V的二次电压通过保护、计量、测量、零序等二次回路为母线所带一次设备的保护、计量、测控等二次装置提供电压。

回路叙述：

首先从ABC三相电压互感器的二次绕组从二次接线盒分为5组回路输出，分别为零序、保护、计量、测量、试验回路，其中零序、及试验回路输出为单相正常时零序电压为零、试验电压为100V，其他为ABC三相输出正常时线电压为100V，接至电压互感器端子箱端子排然后接入对应的空开（回路编号1段上零序为L630I、保护为A、B、C630I,计量为A、B、C630′I,测量为A、B、C630′′I,试验为S630CL;2段上为640）再经过电压互感器隔离开关的辅助开关的常开触点接至220kV电压互感器端子箱内端子排然后再通过端子排转接通过电缆送至室内220k线路电度表屏的端子排，其实到这里就是要通过端子排将电压进行分配转接。

（在这里说一下试验回路的作用：

正常情况下零序回路是无电压的，为了模拟故障时的电压从开口三角绕组中引出试验回路，用以检验零序功率方向元件接线的正确性）通过电缆分配一路去了220kV线路保护屏及母差保护屏的屏顶小母线，线路保护C屏从小母线上分别取1、2段的电压通过屏后端子排转接至操作继电器箱给内部电压切换装置输入电压，电压切换装置根据相应线路母线侧隔离开关辅助触点的位置来决定输出1母电压还是2母电压，有三种情况：

1）1刀在合位时则输出1母电压，2）2刀在合位时则输出2母电压，3）1刀和2刀同时在合位时则通过电压切换装置将2段母线电压互感器二次并列输出并列后的电压。

具体观察方法为观察操作继电器箱上L1、L2指示灯的亮与灭来判断，经过电压切换装置后的电压回路编号变为720，其中零序L720I、保护A、B、C720I分为两路其中一路去了保护A屏，另一路去了保护B屏，保护回路经过屏后空开1ZKK接入线路保护装置，零序回路则直接通过端子排转接进入保护装置；计量A、B、C720′I则通过电缆直接引至220kV线路电度表屏后端子排再接入相应的线路电度表；测量A、B、C720′′I则通过电缆引至220kV线路测控屏端子排再经过1ZKK电压空开接入相应的测控装置；

两面母线保护屏则直接从屏顶小母线取1、2母保护及零序电压经过屏后电压空开接入各自的保护装置。

4台主变的保护、计量、测量的二次回路接线与线路的相似，只是线路是从屏顶小母线取电压线，而主变则是通过电缆直接从220kV线路电度表屏通过端子排直接取1、2母电压。

再一路通过端子排转接经过电缆将1、2母电压送至公用测控屏接入电压互感器二次并列装置，另外单独将1、2母测量电压由220kV线路电度表屏引至公用测控屏分别经过一个电压空开接入公用测控装置（后台显示的220kV母线电压就源于此）

各个故障录波器屏、低频低压减载屏也是直接通过电缆在220kV线路电度表屏后取1、2母电压在经过相应的屏后空开接入各自的装置。

以上就是整个220kV1、2段母线电压互感器二次系统情况，利用此图便于查找二次电压回路的一些异常和故障，方便运行人员熟悉电压二次回路。

3、查找异常举例如下：

1）、杨四海变电站后台显示220kV1、2段母线电压不平相差10kV左右，此时我们可以倒着去查，首先看测控装置显示电压和后台显示一致，然后在测控屏后测量1、2母测量电压压差2.5V，然后在220kV线路电度表屏后测量压差在0.1V，通过以上测量基本确定问题出在电压低的一段母线电压互感器从220kV线路电度表屏到测控装置的测量用电缆。

因为电缆绝缘或错接线从而最终反映到后台1、2段电压不平。

2）、220kV251、253线路及1、3号主变电度表B相失压，因为是220kV1段母线上所带间隔的电度表都同时失压，则判断故障点应在计量电压的主回路上。

首先检查1段母线电压互感器端子箱内相应的计量空开没有跳闸（电压空开可实现单项跳闸），测量下口有电压，按照图纸再到219隔离开关机构箱内测量相应的计量回路B相输入和输出电压情况，发现输入电压正常，输出电压为零。

检查发现辅助开关接触不良。

因隔离开关辅助开关接触不好引起的电压异常情况在变电站时有发生应引起我们注意。

二、电流回路

1、电流回路的构成。

二次电流回路是通过电流互感器二次线圈、电缆、端子排、继电保护及仪表、电度表等二次设备构成。

以一个220kV出线间隔为例，整个回路从现场位置来看主要分为四部分，

第一部分：

从电流互感器二次线圈通过电缆接至就地端子箱的电流端子排；

第二部分：

从就地端子箱的电流端子排通过电缆接至主控制室相关二次设备屏（测控屏、保护屏、电度表屏）的端子排；

第三部分：

主控制室相关二次设备屏的端子排通过屏内部缆线接至二次装置；

第四部分:

装置内部回路（电流电压插件、电度表）

2、回路结构实例介绍

电流回路相对电压回路来说就比较简单，母线电压互感器每一个二次绕组所带二次设备都是并联关系，而且电压回路一条母线上的元件附属的同类二次设备都是公用一个二次绕组，而电流回路则是单独的即每个元件的电流互感器只是给它本元件附属的二次设备提供电流，例如252电流互感器的计量绕组只是给252电度表提供电流，所以相对二次回路就比较简单。

下面以杨四海站252线路电流互感器的二次回路为例做一简单介绍

252ABC三相电流互感器分别有6个二次绕组首先从各自的二次接线盒分为6组回路输出，分别为线路保护1、2，母线保护1、2，测量，计量回路，都是输出ABC三相，接至253断路器端子箱的端子排。

回路编号分别为ABC411、412、320、320′、451、461，再经过端子排转接通过电缆送至室内，411回路接至252宁杨二线CSC纵联距离保护屏后端子排然后转接进入CSC101B保护装置出来后它的编号变为412再经过端子排转接用电缆送至252宁杨二线线路保护辅助屏接至屏后端子排然后转接进入RCS923保护装置出来后ABCN短接构成回路。

这样接其实是CSC101B保护装置与RCS923保护装置共用一组二次绕组，它们串接在回路中流过的电流相同。

那么其它回路其实也是相同的，只是所接二次绕组和设备不同。

252线路RCS931B保护装置与220kVYS-88A故障录波器共用一组二次绕组和回路，Bp-2b、WMH-800220kV母差保护装置、NSD500252测控装置和252电度表则单独形成回路。

母差保护用电流二次回路接地点设在母差屏，而其他回路则在断路器端子箱统一接地。

3、回路的运行监护。

电流回路开路的现象：

电流互感器内部发出嘈杂声音（如负荷增大时嗡嗡的声加大）；开路点有可能发生火花放电；仪表、保护、后台监控等装置的电流指示降低或没有。

如上面介绍回路结构，正常电缆出问题的几率比较少，回路中各连接点一般已造成回路的开路或虚接。

应注意加强端子排巡视，开路或虚接的点有“吱吱”声，端子排因放电发热会变色或烤焦。

端子箱、保护屏等二次设备屏端子排的巡视应纳入日常的巡视当中。

尤其是在二次回路有过工作后，应加强回路的检查巡视。

如果现场发现有电流回路开路的情况，及时汇报调度，退出相关保护或将二次装置停用，处理开路时必须做好绝缘措施。

4、如何判断回路问题。

以一个220kV出线间隔为例，一台电流互感器二次线圈有多组（6组或8组），分别组成保护、测量、计量、母差等电流回路。

运行中如果发现电流互感器响声有异常（可以与其它正常运行设备比较），随负荷变化“嗡嗡”声增大，应分别检查后台监控、线路、母差保护装置、录波器、电度表显示情况，判别出问题的回路。

如果发现故障点，可以通过二次回路图纸核实回路编号，判别具体回路，以便对具体设备采取应对措施。

上述内容部分参考公司变电处培训讲义，主要以杨四海变电站电压电流二次回路实例来更切合实际的能够身临其境的让我们更好的掌握二次回路，因本人水平有限，课件内容如有不合理或错误的地方，请大家批评指正。

谢谢！