電氣調(diào)試是電力工作中一項重要的內(nèi)容，在電氣調(diào)試工作中，二次回路檢查又是一項重要的調(diào)試內(nèi)容，它是關系到電力系統(tǒng)的測量、保護、通訊等功能能否發(fā)揮作用的前提。在二次回路中，電流互感器的接線是否正確又是電流二次回路是否正確的基礎，所以電流互感器的接線正確性非常重要。很多電氣調(diào)試人員對它沒有深刻的理解，經(jīng)常搞錯，造成諸如差動保護誤動作、電度表反轉(zhuǎn)等。下面對這個問題做一個全面、細致的論述。
1、電流互感器結(jié)構原理
電流互感器的結(jié)構較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù)(N1)較少，直接串聯(lián)于電源線路中，一次負荷電流()通過一次繞組時，產(chǎn)生的交變磁通感應產(chǎn)生按比例減小的二次電流();二次繞組的匝數(shù)(N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯(lián)形成閉合回路，見圖1。
由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比：。電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當于一個短路運行的變壓器。
2、電流互感器的接線原則
(1)電流互感器二次側(cè)不允許開路。二次開路可能產(chǎn)生嚴重后果，一是鐵芯過熱，甚至燒毀互感器;二是由于二次繞組匝數(shù)很多，會感應出危險的高電壓，危及人身和設備。
(2)高壓電流互感器的二次側(cè)必須有一點接地。由于高壓電流互感器的一次側(cè)為高壓，當一、二次線圈之間因絕緣損壞出線高壓擊穿時，將導致高壓進入低壓，如果二次線圈一點接地，則將高壓引入了大地，可確保人身及設備。但應當注意，電流互感器的二次回路只允許一點接地，而不允許再有接地，否則有可能引起分流，影響使用。
低壓電流互感器的二次線圈不應該接地。由于低壓互感器的電壓較低，一、二次線圈間的絕緣欲度大，發(fā)生一、二次線圈擊穿的可能性小，另外，二次線圈的不接地將使二次回
路及儀表的絕緣能力提高，還可使雷擊燒毀儀表事故減少。另外，差動保護是采用差動繼電器(例如BCH-2等)構成的，差動保護兩側(cè)電流互感器只能有一點接地，一般把接地點設在保護屏處，而當差動保護采用微機保護裝置時，兩側(cè)電流互感器應分別接地。
(3)電流互感器的測量級和保護級不能接錯。由于測量和保護繞組鐵芯設計的厚薄不同，如果接錯，一是使正常運行中測量的準確度降低，使電能計量不準;二是在發(fā)生短路故障時，由于計量繞組鐵芯設計時保證在短路電流超過額定電流的一定倍數(shù)時鐵芯飽和，限制了二次電流的增長，以保護儀表。而繼電保護繞組鐵芯不飽和，二次電流隨短路電流相應增大，以使繼電保護準確動作。如果接錯，則繼電保護動作不靈敏，計量儀表可能燒壞。
(4)由于電流互感器二次繞組不能開路，所以電流互感器不用的繞組需要短接起來。但是有多個抽頭的電流互感器，不用的抽頭應空著不能短接，比如，某電流互感器二次有抽頭1S1、1S2、1S3，其中1S1、1S2為300/5A，1S1、1S3為600/5A，當需要用300/5A時，接1S1、1S2使用,不應該短接1S1、1S3,否則會影響使用抽頭的測量精度。
(5)電流互感器的計量繞組及牽涉到方向的繼電保護繞組接線時掌握兩點確定接線，一是看電流互感器的安裝位置，即確定電流互感器的L1安裝在哪一側(cè);二是看繞組功能或繼電保護類型，有以上兩點可確定電流互感器的二次接線。
3、電流互感器使用注意事項
(1)極性連接要正確。電流互感器一般按減極性標注，如果極性連接不正確，就會影響計量，甚至在同一線路有多臺電流互感器并聯(lián)時，全造成短路事故。
(2)二次回路應設保護性接地點，并可靠連接。為防止一、二次繞組之間絕緣擊穿后高電壓竄入低壓側(cè)危及人身和儀表，電流互感器二次側(cè)應設保護性接地點，接地點只允許接一個，一般將靠近電流互感器的箱體端子接地。
(3)運行中二次繞組不允許開路。否則會導致以下嚴重后果：二次側(cè)出現(xiàn)高電壓，危及人身和儀表；出現(xiàn)過熱，可能燒壞繞組;增大計量誤差。
(4)用于電能計量的電流互感器二次回路，不應再接繼電保護裝置和自動裝置等，以防互相影響。
(1) 防止互感損壞事故應嚴格執(zhí)行國家電網(wǎng)公司《預防110kV~500kV互感器事故措施》等有關規(guī)定，并提出以下要求。
(2) 加強對互感器類設備從選型、訂貨、驗收到投運的全過程管理，重要互感器應選擇具有較長、良好運行經(jīng)驗的互感器類型和有成熟制造經(jīng)驗的制造廠。
(3) 油浸式互感器器應選用帶金屬膨脹器微正壓結(jié)構形式，所選用電流互感器的動熱穩(wěn)定性能應滿足安裝地點系統(tǒng)短路容量的要求，特別要注意一次繞組串聯(lián)或并聯(lián)時的不同性能，電容式電壓互感器的中間變壓器高壓側(cè)不應裝設。
(4) 110k V～500kV互感器在出廠試驗時，應按照各有關標準、規(guī)程的要求逐臺進行全部出廠試驗，包括高電壓下的介損試驗、局部放電試驗、耐壓試驗。對電容式電壓互感器應要求制造廠在出廠時進行0.8Uln、1.0Uln、1.2Uln及1.5Uln的鐵磁諧振試驗 (注：Uln指一次相電壓下同)。
(5) 互感器安裝用構架應有兩處與接地網(wǎng)可靠連接。 電磁式電壓互感器在交接試驗和投運前，應進行1.5Um/3(中性點有效接地系統(tǒng))或1.9Um/3(中性點非有效接地系統(tǒng))電壓下的空載電流測量，其增量不應大于出廠試驗值的10%。
(6) 電流互感器的一次端子所受的機械力不應超過制造廠規(guī)定的允許值，其電氣連結(jié)應接觸良好，防止產(chǎn)生過熱性故障、防止出現(xiàn)電位懸浮。
(7) 互感器的二次引線端子應有防轉(zhuǎn)動措施，防止外部操作造成內(nèi)部引線扭斷。
高壓互感器的誤差特性與原理：電壓互感器從承受電壓、外形、絕緣方式及結(jié)構等區(qū)分有全絕緣、半絕緣、油浸式，乾式、單相、三相等，三相一般只用在10kV及以下電壓系統(tǒng)中。
與電流互感器相同，不論它們的外形結(jié)構有多大差異，它們的主要結(jié)構和工作原理都是相同的。電壓互感器也是由一個鐵芯.兩個相互絕緣的線圈構成，它的一次線圈匝數(shù)較多，與用戶的負荷并接.二次線圈匝數(shù)比較少，與儀表電壓回路并接。W1為一次線圈。常通過熔絲接入電路，W2為二次線圈，接有電壓表等。
高壓互感器可以用(a)及(b)的符合標示，(a)為單相電壓互感器、(b)為三相電壓互感器。
1、電壓互感器的主要參數(shù) 線圈的額定電壓(額定一次電壓)是可以長期加在一次線圈上的電壓，并在此基準下確定其各項性能。根據(jù)其接入電路的情況，可以是線電壓，也可以是相電壓。其額定值應與我國電力系統(tǒng)規(guī)定的;額定電壓;系列相一致。
額定二次電壓，我國規(guī)定接在三相系統(tǒng)中相與相之間的單相電壓互感器為100V，對于接在三相系統(tǒng)相與地間的單相電壓互感器，其額定值為100/3V。
2、電壓互感器工作原理 電壓互感器與電流互感器相同，亦可以T形等值電路來解說其工作原理，E2＇、U2＇、I2＇和R2＇、X2＇、Rb＇及Xb＇均為折算至一次的二次回路各參數(shù)。
高壓互感器運行前檢查的幾個問題：
1)高壓變壓器在正常運行時每兩小時檢查一次，在檢修和運行后兩小時內(nèi)檢查兩次。高壓變壓器用于提供電能表的電壓信號、相控整流觸發(fā)的同步信號等。高壓變壓器是全封閉干式高壓變壓器。當電壓互感器內(nèi)部一次繞組匝間擊穿時，會發(fā)生接地和短路故障，導致接觸網(wǎng)架空電引起變電站跳閘。嚴重時還會導致大電流燒壞接觸網(wǎng)等交通事故。同時其故障繞組發(fā)熱嚴重，過流，引起電壓互感器中絕緣油的化學反應。油的分解會釋放出氫氣和烷烴類可燃氣體，使變壓器內(nèi)變壓器油的化學和物理分析相關指標，使油箱內(nèi)氣體壓力急劇上升，從而引起閥動作，閥體爆裂噴油，汽化的油和可燃氣體噴出爆燃，容易造成火災事故。
2)當內(nèi)部二次繞組引線斷線或二次繞組開路時，電壓互感器失去相控整流，觸發(fā)同步信號，造成機車無壓無流故障。由于電壓互感器內(nèi)部一次繞組匝間擊穿、短路故障或接地故障，電壓互感器也會發(fā)生匝間短路、擊穿或接地故障引起的事故，甚至會燒壞接觸網(wǎng)，因此事故數(shù)量在不斷增加。
高壓互感器高壓熔斷器熔斷現(xiàn)象：1)電壓表指示為“一低二常，兩低一常”。 2)一低二不變是:相位電壓表；接地相低，不接地相不變。 3)兩低一恒分別是:線路電壓表；與接地相有關，不變無關。
高壓互感器熔斷器熔斷的原因：1.變壓器內(nèi)部原因 高壓變壓器本身的故障(包括一、二次側(cè)引線和高壓變壓器)， 有兩個方面：一次繞組與引線短路，二次繞組與引線短路(一次熔斷器因二次熔斷器選擇不當而熔斷)。 2.外部環(huán)境的原因 在電力系統(tǒng)中，單相間歇性電弧接地和運行引起的鐵磁諧振使高壓變壓器鐵芯磁飽和，勵磁電流突然增大，導致熔斷。
高電壓對電壓的比值等于高壓側(cè)的繞組匝數(shù)除以低壓側(cè)的繞組匝數(shù)，也就是電壓比等于匝數(shù)比。而電流互感器的一次側(cè)線圈匝數(shù)放很少，一般也就是一根導線，二次側(cè)放很多匝，這樣從電壓互感器的原理上來分析，如果一次感應到低電壓，那么二次側(cè)如果開路的話就會感應到較高的電壓，而二次側(cè)的電壓是不能超過2000V的，所以二次側(cè)是不可以開路的。從另一個方面講，因為一次和二次都是串聯(lián)接法形成了回路，所以一次側(cè)感應到的電壓就等于一次側(cè)的電阻流過的電流，二次側(cè)的電流就等于二次側(cè)感應到的電壓除以二次側(cè)的電阻，當一次側(cè)流過大電流的時候，因為一次側(cè)感應到的電壓就等于一次側(cè)的電阻流過的電流，所以一次電壓就增大，一次電壓增大，二次感應到的電壓也增大，而二次側(cè)電流等于電壓除以二次側(cè)電阻，所以二次側(cè)感應到的電流也就增大了。
電壓互感器的接線方式很多，常見的有以下幾種：
1．用一臺單相電壓互感器來測量某一相對地電壓或相間電壓的接線方式。
2．用兩臺單相互感器接成不完全星形，也稱V—V接線，用來測量各相間電壓，但不能測相對地電壓，廣泛應用在20KV以下中性點不接地或經(jīng)放電線圈接地的電網(wǎng)中。
3．用三臺單相三繞組電壓互感器構成YN，yn，d0或YN，y，d0的接線形式，廣泛應用于3~220KV系統(tǒng)中，其二次繞組用于測量相間電壓和相對地電壓，輔助二次繞組接成開口三角形，供接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。用一臺三相五柱式電壓互感器代替上述三個單相三繞組電壓互感器構成的接線，除鐵芯外，其形式與圖3基本相同，一般只用于3~15KV系統(tǒng)。
4．電容式電壓互感器接線形式。
在中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，為了測量相對地電壓，PT一次繞組必須接成星形接地的方式。
1.電流互感器不同于零序電流互感器。零序電流互感器用于檢測零序電流。一般三根火線全部穿過互感器內(nèi)孔，測量三相電流的矢量和，即零序電流。
2.零序電流的特點決定了正常情況下，零序電流互感器的一次電流很小，但在異常情況下，零序電流也很大。
3.由于零序電流互感器通常穿過三根火線，在相同的電流下，零序互感器的內(nèi)孔較大。內(nèi)孔孔徑是零序互感器的重要指標。
4.淮確級較低。在日常生活中，我們不經(jīng)?？吹诫娏骰ジ衅?，但它覆蓋了許多地方，它的存在是不可或缺的。電流互感器作為一種特殊的變壓器，其工作原理與變壓器相似。不同的是，在變壓器的鐵芯中，交變主磁通是由一次繞組兩端增加的交流電壓電流產(chǎn)生的。在電流互感器二次繞組中，鐵芯內(nèi)的交變主磁通感應出相應的二次電動勢和二次電流。由于一次繞組和電流互感器的二次繞組系統(tǒng)在同一個鐵芯中，它們被同一交變主磁通量連接起來，所以上次繞組和二次繞組的電流和匝數(shù)積應該是相等的。
隨著農(nóng)村小型化變電所方案在全國范圍內(nèi)的推廣，35kV隔離負荷開關配合35kV熔斷器對主變進行保護，越來越為人們所承認。這種保護方式代替了常規(guī)使用的35kV斷路器。在保證可靠性的前提下，節(jié)約了投資。
高壓負荷開關用處與結(jié)構：
高壓負荷開關用于控制電力變壓器，是一種功能介于高壓斷路器和高壓隔離開關之間的電器，高壓負荷開關常與高壓熔斷器串聯(lián)配合使用。
高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置，因為能通斷一定的負荷電流和過負荷電流。但是它不能斷開短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來進行短路保護。
高壓負荷開關特點：
A、可以隔離電源，有明顯的斷開點，多用于固定式高壓設備。
B、沒有滅弧裝置，在合閘狀態(tài)下可以通過正常工作電流和短路電路。
C、嚴禁帶負荷接通和斷開電路，常與高壓斷路器串連使用。
高壓負荷開關功能：
高壓負荷開關在規(guī)定的使用條件下，可以接通和斷開一定長度的空載架空線路（室內(nèi)5KM，室外10KM）；可以接通和斷開一定長度的空載電纜線路；可以接通和斷開一定容量的空載變壓器（室內(nèi)315KVA，室外500KVA）。
高壓負荷開關注意事項：
A、垂直安裝，開關框架、合閘機構、電纜外皮、保護鋼管均應可靠接地（不能串聯(lián)接地）。
B、運行前應進行數(shù)次空載分、合閘操作，各轉(zhuǎn)動部分無卡阻，合閘到位，分閘后有足夠的可靠距離。
C、與負荷開關串聯(lián)使用的熔斷器熔體應選配得當，即應使故障電流大于負荷開關的開斷能力時保證熔體先熔斷，然后負荷開關才能分閘。
D、合閘時接觸良好，連接部無過熱現(xiàn)象，巡檢時應注意檢查瓷瓶臟污、裂紋、掉瓷、閃爍放電現(xiàn)象；開關上不能用水沖（戶內(nèi)型）。（一臺高壓柜控制一臺變壓器時，更換熔斷器將該回路高壓柜停運。）
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