为了满足不同测量、继电保护及安全自动装置的使用,电压互感器有多种配置与接线方式。
1.电压互感器的配置
电压互感器一般按以下原则选择配置:
(1)对于主接线为单母线、单母线分段、双母线等主接线时,在母线上安装三相式电压互感器;当其出线上有电源时,需要重合闸检同期或无压,需要同期并列时,应在线路侧安装单相或两相电压互感器。
(2)对于3/2主接线,一般在线路或变压器侧安装三相电压互感器,而在母线上安装单相互感器以供同期并联和重合闸检无压、检同期使用。
(3)内桥接线的电压互感器可以安装在线路侧,也可以安装在母线上,一般不同时安装。安装地点的不同对保护功能有所影响。
(4)对220kV 及以下的电压等级,电压互感器一般有两个次级,一组为星形接线,一组为开口三角形接线。在500kV 系统中,为了继电保护的完全双重化,一般选用三个次级的电压互感器,其中两组接为星形,一组接为开口三角形。
(5)当计量回路有特殊需要时,可增加专供计量的电压互感器次级或安装计量专用的电压互感器组,此时电压互感器有三个次级。
(6)在小接地电流系统,需要检查线路电压或同期时,应在线路侧装设两相式电压互感器或装一个电压互感器接线间电压。在大接地电流系统中,线路有检查线路电压或同期要求时,应首先选用电压抽取装置。500kV 线路一般都装设三个电容式线路电压互感器,作为保护、测量和载波通信公用。
2.继电保护和测量用电压二次回路接线
电压互感器的二次接线主要有:单相接线、单线电压接线、V/V接线、星形接线、三角形接线、中性点接有消谐电压互感器的星形接线。各接线的连接方式如图1-3所示。
(1)单相接线常用于大接地电流系统判线路无压或同期,可以接于任何一相。
(2)单线电压接线中一个电压互感器接于两相电压间,主要用于小接地电流系统判线路无压或同期。(www.daowen.com)
(3)V/V 接线主要用于小接地电流系统的母线电压测量,它只要两个接于线电压的电压互感器就能完成三相电压的测量,节约了投资。但是该接线在二次回路无法测量系统的零序电压,当需要测量零序电压时,不能使用该接线方式。
图1-3 TV 接线方式图
(a)单相接线;(b)单相电压接线;(c)V/V 接线;(d)星形接线;(e)三角形接线;(f)中性点接有消谐电压互感器的星形接线
(4)星形接线与三角形接线应用最多,常用于母线测量三相电压及零序电压。接线如图1-3 (d)、(e)所示,星形接线可以获得三相对地电压,三角形绕组输出电压为三相电压之和,即3倍零序电压。
(5)图1-3 (f)为中性点安装有消弧电压互感器的星形接线。在小接地电流系统,当单相接地时允许继续运行2h,由于非接地相的电压上升到线电压,是正常运行时的3倍,特别是间隙性接地还要产生暂态过电压,这将可能造成电压互感器铁芯饱和,引起铁磁谐振,使系统产生谐振过电压。所以,使用在小接地电流系统的电压互感器均要考虑消谐问题。消谐措施有多种,在开口三角绕组输出端子上接电阻性负载或电子型、微机型消谐器是其中之一,图1-3 (f)中在星形接线的中性点接一个电压互感器也能起到消谐的作用。所以,该电压互感器也称为消谐电压互感器。
3.电压互感器二次回路的保护
电压互感器相当于一个电压源,当二次回路发生短路时将会出现很大的短路电流,如果没有选择合适的保护装置将故障切除,将会使电压互感器及其二次绕组损坏。
电压互感器二次回路的保护设备应满足:①在电压回路最大负荷时,保护设备不应动作;②当电压回路发生单相接地或相间短路时,保护设备应能可靠地切除短路;③在保护设备切除电压回路的短路过程中和切除短路之后,反应电压下降的继电保护装置不应误动作,即保护装置的动作速度要足够快;④电压回路短路保护动作后出现电压回路断线应有预告信号。
电压互感器二次回路保护设备,一般采用快速熔断器或自动空气开关。采用熔断器作为保护设备,既简单,又能满足上述选择性及快速性要求,报警信号需要在继电保护回路中得以实现。采用自动空气开关作为保护设备时,除能切除短路故障外,还能保证三相同时切除,防止缺相运行,并可利用自动开关的辅助触点,在断开电压回路的同时也切除有关继电保护的正电源,防止保护装置误动作,或由辅助接点发出断线信号。
电压互感器二次侧应在各相回路和开口三角绕组的试验芯上配置保护用的熔断器或自动开关。开口三角形绕组回路正常情况下无电压,故可不装设保护设备。熔断器或自动开关应尽可能靠近二次绕组的出口处装设,以减小保护死区。保护设备通常安装在电压互感器端子箱内,端子箱应尽可能靠近电压互感器来布置。
4.电压二次回路的接地
电压互感器二次回路的接地,主要是防止一次高压窜至二次侧时,可能对人身及二次设备造成的伤害,一个变电所内电压二次回路只有一个接地点。
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