供配電技術(shù) 第6章 供配電系統(tǒng)二次接線

第6章供配電系統(tǒng)二次接線

第6章供配電系統(tǒng)二次接線內(nèi)容提要：供配電系統(tǒng)二次接線的基本概念二次接線圖的繪制二次回路的操作電源斷路器控制回路信號回路電氣測量儀表6.1.1

二次接線的基本概念二次設(shè)備指對一次設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視測量控制保護(hù)的輔助電氣設(shè)備

基本任務(wù)反映一次設(shè)備的工作狀態(tài)在一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能使故障部分迅速退出工作保持電力系統(tǒng)處在最好的運(yùn)行狀態(tài)圖5.1供配電系統(tǒng)的二次回路功能示意圖

6.2

二次接線圖

二次接線圖

原理接線圖

展開接線圖

安裝接線圖10kV線路保護(hù)原理接線圖

6.2.1

展開接線圖

展開接線圖：交流電流回路、交流電壓回路、直流控制操作回路和信號回路等幾個(gè)主要組成部分

特點(diǎn)：接線清晰，回路次序明顯，便于了解整套裝置的動(dòng)作程序和工作原理，易于閱讀，對于復(fù)雜線路的工作原理的分析更為方便10kV線路保護(hù)原理接線圖

6.3

變電所二次回路的操作電源

二次回路操作電源

直流操作電源

交流操作電源所用變壓器6.3.1

二次回路操作電源介紹

二次回路的操作電源是指控制、信號、監(jiān)測及繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等二次回路系統(tǒng)所需的電源。要求：（1）安全可靠；（2）容量足夠大分類：（1）直流操作電源；（2）交流操作電源硅整流電容儲能直流操作電源

帶有兩組不同容量電容儲能的硅整流裝置圖6.3.3

交流操作電源獲得途徑：取自所用電變壓器；取自電流互感器、電壓互感器的二次側(cè)。保護(hù)、控制、信號回路的容量不大繼電保護(hù)方式：“去分流跳閘”方式

當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，繼電器動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開，使YR的短接分流支路被去掉,使電流互感器的二次電流完全流入跳閘線圈YR，斷路器跳閘。斷路器的跳閘線圈

直接動(dòng)作式

在一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，短路電流反應(yīng)到互感器的二次側(cè)，流過YR，達(dá)到或超過YR的動(dòng)作電流，從而使斷路器跳閘。

6.3.4

所用變壓器變電所的用電設(shè)置專門的變壓器供電，簡稱所用變。變電所用電有室外照明、室內(nèi)照明、操作電源用電等。所用變壓器接線示意圖

6.4

高壓斷路器的控制與信號回路斷

高壓斷路器

高壓斷路器的控制方式與控制要求燈光監(jiān)視的控制回路和信號回路6.4.1

高壓斷路器

高壓斷路器有完善的滅弧裝置，不僅能在正常時(shí)通斷負(fù)荷電流，而且能在出現(xiàn)短路故障時(shí)在保護(hù)裝置作用下切斷短路電流。

按采用的滅弧介質(zhì)來劃分主要有：油斷路器六氟化硫斷路器真空斷路器等6.4.3

燈光監(jiān)視的控制回路和信號回路

1．控制回路的構(gòu)成控制開關(guān)

控制開關(guān)是斷路器控制回路的主要控制元件，由人員操作使斷路器合、閘，在變電所中常用的是LW2型系列自動(dòng)復(fù)位控制開關(guān)。

LW2-Z型控制開關(guān)外型結(jié)構(gòu)圖

固定與自由行程觸頭示意圖（1）觸點(diǎn)盒位置圖表中：“×”表示觸點(diǎn)接通，“一”表示觸點(diǎn)斷開。

觸點(diǎn)盒位置圖表

（2）LW2型控制開關(guān)觸點(diǎn)圖表LW2-Z-1a,4,6a,40,20,20/F8型開關(guān)型控制開關(guān)觸點(diǎn)表

表中：虛線上打黑點(diǎn)（·）的觸點(diǎn)，表示在此位置時(shí)該觸點(diǎn)通。位置信號：

用來指示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的，如斷路器的通、斷狀態(tài)，所以位置信號又稱為狀態(tài)信號。對隔離開關(guān)常采用一種專門的位置指示器如MK-9型位置信號指示器來表示其位置狀態(tài)。隔離開關(guān)位置信號指示器

事故信號

供電系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生了某種事故繼電保護(hù)動(dòng)作同時(shí)事故信號裝置發(fā)出燈光音響信號蜂鳴器（電笛）發(fā)出聲音相應(yīng)的光字牌變亮顯示文字告知事故的性質(zhì)類別及發(fā)生事故的設(shè)備重復(fù)動(dòng)作的中央復(fù)歸式事故音響信號回路圖

2.電氣測量儀表的準(zhǔn)確度等級

準(zhǔn)確度是指儀表測量值與實(shí)際值的一致程度。儀表準(zhǔn)確度等級可分為如下七級：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0級。電氣測量儀表一般按其準(zhǔn)確度等級來劃分其測量性能。

電氣測量儀表的準(zhǔn)確度等級與測量誤差表

三相電路的測量

三相電路有功電能的測量

三相四線制電路有功電能的測量在對稱三相四線制電路中，可以用一個(gè)單相電能表進(jìn)行測量，再進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。當(dāng)三相負(fù)荷不對稱時(shí)，一般采用三相四線有功電能表進(jìn)行測量。（2）三相三線制電路有功電能的測量

三相三線制電路所消耗的有功電能，可以用兩個(gè)單相電能表來測量，三相所消耗的有功電能等于兩個(gè)單相電能表讀數(shù)之和。三相有功電能表接線

6.8

互感器

互感器介紹

電流互感器

電壓互感器

組合互感器1.互感器介紹互感器定義：將一次側(cè)的高電壓、大電流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電壓和電流后供給二次設(shè)備進(jìn)行測量和繼電保護(hù)用?；ジ衅鞯闹饕饔?/p>

隔離一次回路與二次設(shè)備擴(kuò)大二次儀表和保護(hù)繼電器使用范圍使二次儀表、繼電器標(biāo)準(zhǔn)化

互感器按可分為電流互感器電壓互感器2.電流互感器

工作原理

圖5.21電流互感器電流互感器原理圖

電流互感器一次繞組串接在一次電路中，二次繞組則與儀表、繼電器等的電流線圈相串聯(lián)，形成一個(gè)閉合回路。電流互感器工作時(shí)二次回路接近于短路狀態(tài)。電流互感器一次電流由被測量的一次回路決定而基本不受二次負(fù)荷的影響。磁動(dòng)勢平衡方程式：

若忽略勵(lì)磁電流，則有：N1和N2

分別為電流互感器一次和二次繞組匝數(shù)

電流互感器一、二次額定電流之比：電流互感器它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)很少，有的型式電流互感器還沒有一次繞組，利用穿過其鐵心的一次電路作為一次繞組（相當(dāng)于匝數(shù)為1）一次繞組導(dǎo)體相當(dāng)粗；二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。一次繞組串接在一次電路中，二次繞組則與儀表、繼電器等的電流線圈相串聯(lián)，形成一個(gè)閉合回路。電流互感器工作時(shí)二次回路接近于短路狀態(tài)。二次繞組的額定電流一般為5A3.電流互感器的型號和分類電流互感器的文字符號為TA，圖形符號：分類：按安裝地點(diǎn)分為戶內(nèi)式和戶外式，一般35kV及以上的多采用戶外式，10kV及以下多采用戶內(nèi)式。按一次繞組的匝數(shù)分為單匝式和多匝式。按用途分為測量用和保護(hù)用兩類。按絕緣方式分可分為油浸式、環(huán)氧樹脂澆注式、干式、SF6氣體絕緣式、串級式、電容式等。

在電力線路中，高壓電流互感器通常帶有多個(gè)相互之間沒有磁聯(lián)系的獨(dú)立鐵芯和二次繞組，共用一個(gè)一次繞組，這樣可形成不同準(zhǔn)確度等級的兩個(gè)電流互感器，分別完成測量和繼電保護(hù)功能。

LQZ－10型電流互感器外形結(jié)構(gòu)

LMZJ1－0.5型電流互感器外形結(jié)構(gòu)4.電流互感器的極性

電流互感器的極性介紹

定義：指某一時(shí)刻一次側(cè)極性與二次側(cè)某一端極性相同，即同時(shí)為正、或同時(shí)為負(fù)，稱此極性為同極性端或同名端，用符號“*”、“-”

或“.”表示。電流互感器在接線時(shí)若將同名端弄錯(cuò)，將造成測量回路或繼電保護(hù)回路中引起測量錯(cuò)誤或保護(hù)裝置錯(cuò)誤動(dòng)作。

（2）直流法測電流互感器極性

我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電流互感器一次線圈首端標(biāo)為L1，尾端標(biāo)為L2；二次線圈的首端標(biāo)為K1，尾端標(biāo)為K2，在接線中L1和K1稱為同極性端，L2和K2也為同極性端。直流法測電流互感器極性5.電流互感器的接線

互感器的接線方式通常有4種：單相式接線兩相式不完全星形接線兩相電流差式接線三相完全星形接線

6.電流互感器的使用注意事項(xiàng)

電流互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得開路。由于電流互感器二次側(cè)不能開路運(yùn)行。電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地。注意接線極性。7.電流互感器的選擇與校驗(yàn)

電流互感器的選擇與校驗(yàn)應(yīng)遵循如下原則電流互感器的額定電壓不得低于裝設(shè)地點(diǎn)的額定電壓計(jì)量用的電流互感器的一次側(cè)額定電流I1N不得小于一次電路的計(jì)算電流IC準(zhǔn)確度的校驗(yàn)

校驗(yàn)公式為：電流互感器鐵芯飽和特性

電流互感器鐵芯飽和特性勵(lì)磁電流較小的時(shí)候才近似滿足的線性關(guān)系，而保護(hù)用電流互感器一次側(cè)有可能流過短路大電流，這個(gè)時(shí)候互感器鐵芯將會飽和，使得與之間出現(xiàn)非線性誤差，短路電流越大，則誤差越大。

（4）動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：（5）熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：

為廠家的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)中提供的動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)分別為廠家的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)中提供的熱穩(wěn)定電流倍數(shù)及熱穩(wěn)定時(shí)間

和6.8.3

電壓互感器1.工作原理

一次繞組并聯(lián)在一次線路上匝數(shù)較多二次繞組與二次回路中的儀表、繼電器的電壓線圈并聯(lián)，匝數(shù)較少電壓線圈的阻抗很高，因此電壓互感器運(yùn)行時(shí)其二次繞組相當(dāng)于空載狀態(tài)特點(diǎn)：容量小，其二次負(fù)荷通常僅有幾十或幾百VA，而且恒定。2.電壓互感器的誤差

誤差種類：電壓誤差△U：角誤差δ：指電壓互感器二次電壓向量U2旋轉(zhuǎn)180°后與一次電壓向量U1之間的夾角。誤差產(chǎn)生原因：電壓互感器一次電壓的顯著波動(dòng)，致使磁化電流發(fā)生變化而造成誤差。電壓互感器空載電流的增大，會使誤差增大。電源頻率的變化?；ジ衅鞫呜?fù)荷較大或功率因數(shù)太低。減小誤差辦法：縮短磁路長度、增大鐵芯面積、減小磁路間隙和采用高磁導(dǎo)率材料

3.電壓互感器的型號和分類

電壓互感器的文字符號為TV，圖形符號：電壓互感器分類：按安裝地點(diǎn)分為戶內(nèi)式和戶外式；按相數(shù)分為單相式和三相式；按用途分為測量用和保護(hù)用兩類；按絕緣方式分可分為干式、澆注絕緣式、油浸式。電壓互感器的全型號表示和含義：

左圖：JDZ－3，6，10型電壓互感器外形結(jié)構(gòu)右圖：JSW－10型電壓互感器外形結(jié)構(gòu)

4.電壓互感器的極性

通常交流電壓、電流表是沒有極性的。在某一瞬間，交流電相對于零電位總有正負(fù)方向之分采用鐵芯傳輸能量時(shí)，必須區(qū)別繞組極性。

差接法測電壓互感器極性

5.電壓互感器的接線

電壓互感器分類雙繞組三繞組多繞組

接線方式

單相式接線兩相式接線形接線三相三柱式接線三相五柱式電壓互感器YN/yn/△接法電壓互感器接線方式6.電壓互感器的使用注意事項(xiàng)

電壓互感器在工作時(shí)，其一、二次側(cè)不得短路電壓互感器二次側(cè)有一端必須接地必須注意其端子的極性不能接反，以免造成測量誤差或保護(hù)裝置誤動(dòng)作7.電壓互感器的選擇與校驗(yàn)

電壓互感器的選擇與校驗(yàn)應(yīng)遵循的原則：

按安裝地點(diǎn)的環(huán)境和工作要求選擇互感器的類型電壓互感器的額定頻率應(yīng)與被測線路一致電壓互感器的額定電壓大于被測線路的電壓合理選擇準(zhǔn)確度等級，并校驗(yàn)準(zhǔn)確度

支持式電流互感器SAS型電流互感器為倒立式結(jié)構(gòu)，一次導(dǎo)管為直線型（見圖）。

滿足暫態(tài)（TP級）特性的線性鐵芯的輸出特性呈最佳狀態(tài)。

外殼鋁鑄件，鐵芯及二次繞組由已經(jīng)過特殊試驗(yàn)的樹脂澆注件支撐。

二次繞組引出線通過引線套管接到互感器底座接線盒內(nèi)的二次套管。

左圖中：1-防爆片2-外殼3-鐵芯外殼4-一次導(dǎo)管5-引線套管6-復(fù)合絕緣套管

7-接線盒8-底座

裝入式電流互感器裝入式電流互感器是為了節(jié)省空間面設(shè)計(jì)的，它沒有外殼，可裝入到其它電氣設(shè)備中，一般安裝在大容量變壓器和多油式斷路器的油箱內(nèi)部。

各類低壓電流互感器油浸式電壓互感器普通油浸式電壓互感器的額定電壓制成3-35kV等級，鐵芯和繞組均放于充滿油的油箱內(nèi)，繞組通過套管引出。

結(jié)構(gòu)圖JSJW-10型JDJ2-35型澆注式電壓互感器用于35kV及以下電壓等級，有單相雙繞組、單相三繞組之分。環(huán)氧樹脂澆注體下部涂有半導(dǎo)體漆并與金屬底板相連以改善電場的不均勻性和電力線畸變的情況。該型互感器優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，但一旦損壞，不能檢修只有更新。

結(jié)構(gòu)圖JDZ2-1型JZW-12型干式電壓互感器