水电站电气一次部分设计情境任务知识点二知识点互感器.pptx

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1、 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power水电站电气一次部分设计任务2：电气主接线方案设计第1页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计第2页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计第3页/共53页 湖南水利水电职业技术学院

2、Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计第4页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计电力系统要安全经济运行，必须装设一些测量仪表，以测量电路中各种电气量，如电压、电流、功率、电能等。为了更方便更正确地获得这种被测量的数值，必须使用互感器。第5页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resour

3、ces and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计互感器的作用将高电压变为低电压（100V），大电流变为小电流（5A）。使测量二次回路与一次回路高压和大电流实施电气隔离，以保证测量工作人员和仪表设备的安全。采用互感器后可使仪表制造标准化，而不用按被测量电压高低和电流大小来设计仪表。取出零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。第6页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计电力系统中，经常将大电流I1变为小电流I2进行测量，所以二次绕组

4、的匝数N2大于一次绕组的匝数N1。电流互感器的二次额定电流一般为5A，也有1A和0.5A的。电流互感器在电气图中文字符号用TA表示。第7页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计工作原理和特性理想电流互感器两侧的额定电流大小和它们的绕组匝数成反比，并且等于常数KI，称为电流互感器的额定变比。第8页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：

5、电气主接线设计工作原理和特性电流互感器的基本工作原理、结构型式与普通变压器相似，但是电流互感器的工作状态与普通变压器有显著的区别：1电流互感器的一次电流（一次电流（I1）取决于一次电路的电压和阻抗）取决于一次电路的电压和阻抗，与电流互感器的二次负载无关，即当二次负载变化时，例如多串几只电流表或少串几只电流表，不能改变其一次电流值的大小。2电流互感器二次电路所消耗的功率随二次电路阻抗的增加而增大随二次电路阻抗的增加而增大。3电流互感器二次电路的负载阻抗都是些内阻很小的仪表，如电流表以及电能表的电流线圈等，所以其工作状态接近于短路状态。工作状态接近于短路状态。4运行中的电流互感器二次回路不允许开路

6、电流互感器二次回路不允许开路，否则会在开路的两端出现高电压危及人身安全，或使电流互感器发热损坏。第9页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计误差特性理想电流互感器实际是不存在的，实际电流互感器是存在着误差。流互感器的比差与角差的大小与励磁电流、负载功率因数、损耗角有关。互感器误差还受到工作条件的影响：一次电流的影响二次负载的影响电源频率的影响第10页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Res

7、ources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计接线方式（a）单相接线;（b）两相V形接线;（c）两相电流差接线;（d）星形接线第11页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类电流互感器按用途可分为两类：一是测量电流、功率和电能用的测量用互感器；二是继电保护和自动控制用的保护控制用互感器。第12页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydr

8、o Power学习情境1：电气主接线设计分类根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式单匝式又分为贯穿型和母线型两种贯穿型互感器本身装有单根铜管或铜杆作为一次绕组第13页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类根据一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式单匝式又分为贯穿型和母线型两种母线型互感器则本身未装一次绕组，而是在铁芯中留出一次绕组穿越的空隙，施工时以母线穿过空隙作为一次绕组。第14页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical Colle

9、ge of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类第15页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类根据安装地点可分为户内式和户外式。户外（LB6-35）户内第16页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类根据绝缘方式可分为干式，浇注式，油浸式等干式第17页/共5

10、3页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类根据绝缘方式可分为干式，浇注式，油浸式等LZZJ2-10浇注式电流互感器LCW1-35油浸式电流互感器第18页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计型号含义第19页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources

11、 and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计型号含义第20页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计常用电流互感器LFC10型多匝穿墙式电流互感器LFC10电流互感器（L-电流互感器；F-贯穿复匝式；C-瓷绝缘）为瓷绝缘式户内产品，适用于额定电压10kV及以下线路作电流、电能测量及继电保护用。第21页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Po

12、wer学习情境1：电气主接线设计常用电流互感器LDC10单匝穿墙式电流互感器L-电流互感器；D-贯穿单匝式；C-瓷绝缘，电流互感器一次电流为5-200A时采用环氧树脂浇注半封闭式绝缘结构，300-1000A为单匝全封闭式绝缘结构；供额定频率为50Hz，额定电压为10KV。第22页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计常用电流互感器LQJ10型环氧树脂浇注电流互感器L-电流互感器；Q-线圈式；J-树脂浇注式，环氧树脂浇注绝缘，适用于交流50Hz，额定电压10

13、KV及以下交流线路中，作电流、电能测量及继电保护用。第23页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计常用电流互感器LMZ10母线型穿墙式电流互感器LMZ-10（L-电流互感器；M-母线式；Z-浇注绝缘）母线型电流互感器为环氧树脂浇注,全封闭,穿墙式结构适用于额定频率为50HZ、60HZ,额定电压为10KV及以下的电力系统中作电流、电能测量和继电保护用。第24页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water

14、 Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计LZZBJ9-10（A、B、C）电流互感器L-电流互感器；Z-支柱式；Z-浇注绝缘；B-带保护级；J-加强型。主要用于GZS-10（VD4、VSI）中置柜，ZGN-10箱式开关柜常用电流互感器第25页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计常用电流互感器LB9-220户外油浸高压电流互感器L-电流互感器；B-支持式，采用电容型油纸绝缘全密封结构，主要由油箱、瓷套、膨胀器、器身、一次

15、出线装置及二次出线盒等部分组成。第26页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计常用电流互感器外置电流互感器第27页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数额定电流比额定电流变比是指一次额定电流与二次额定电流之比（有时简称电流比）。额定电流比一般用不约分的分数形式表示，如一次额定电流I1e和二次额定电流I2e分别为

16、100、5A，则KII1e/I2e100/5所谓额定电流，就是在这个电流下，互感器可以长期运行而不会因发热损坏。当负载电流超过额定电流时，叫作过负载。如果互感器长期过负载运行，会把它的绕组烧坏或缩短绝缘材料的寿命。第28页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数准确度等级由于电流互感器存在着一定的误差，因此根据电流互感器允许误差划分互感器的准确度等级。国产电流互感器的准确度等级有0.01、0.02、0.05、0.1、0.20.5、1.0、3.0、5.

17、0、0.2S级及0.5S级。0.1级以上电流互感器，主要用于试验室进行精密测量，或者作为标准用来检验低等级的互感器，也可以与标准仪表配合，用来检验仪表，所以也叫作标准电流互感器。用户电能计量装置通常采用0.2级和0.5级电流互感器，对于某些特殊要求（希望电能表在0.056A之间，即额定电流5A的1120之间的某一电流下能作准确测量）可采用0.2S级和0.5S级的电流互感器。第29页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数额定容量电流互感器的额定容量，

18、就是额定二次电流I2e通过二次额定负载Z2e时所消耗的视在功率S2e，所以一般情况I2e 5A，因此，额定容量也可以用额定负载阻抗Z2e 表示。不同的二次负载阻抗，直接影响电流互感器的误差和准确度，同一台电流互感器在不同的准确级时，规定有相应的额定容量。例如LMZ1-10-3000/5型电流互感器，0.5级对应的二次额定负载为1.6（40V.A）；1级时为2.4（60V.A）。换而言之，当该电流互感器使用于向收费用电度表供电时，应控制二次负载阻抗数不大于1.6，否则会降准确级，使测量的电能数不准确。第30页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of

19、 Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数额定电压电流互感器的额定电压，是指一次绕组长期对地能够承受的最大电压（有效值）。它只是说明电流互感器的绝缘强度，而和电流互感器额定容量没有任何关系。它标在电流互感器型号后面。例如LCW35，其中“35”是指额定电压，它以kV为单位。第31页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数极性标志为了保证测量及校验工作的接线正确，电流互感器一次和二次绕组的端子应标

20、明极性标志。一次绕组首端标为L1，末端标为L2。二次绕组首端标为K1，末端标为K2从电流互感器一次绕组和二次绕组的同极性端子来看，电流I1、I2的方向是相反的，这样的极性关系称为减极性，反之称为加极性。电流互感器一般都按减极性表示。第32页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计第33页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线

21、设计电压互感器将高电压变为低电压供电给仪表，所以它的一次匝数N1多，二次匝数N2少。一次绕组与被测电压并联，二次绕组与各种测量仪表或继电器的电压线圈相并联。电压互感器在电气图中文字符号用TV表示。第34页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计工作原理理想电压互感器的电压变比，称为额定变比，即理想电压互感器一次绕组电压U1与二次绕组电压U2的比值是个常数，等于一次绕组和二次绕组的匝数比。第35页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technica

22、l College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计工作特性1电压互感器一次电压决定于一次电力网的电压，不受二次负载的影响。2正常运行时，电压互感器二次绕组近似于工作在开路状态。电压互感器的二次负载是测量仪表、继电器的电压线圈。匝数多、电抗大，通过的电流很小，二次绕组接近空载运行。3运行中的电压互感器二次绕组不允许短路，与电力变压器一样，当二次侧短路时，将产生很大的短路电流损坏电压互感器。为了保护二次绕组，一般在二次侧出口处安装熔断器或快速自动空气开关，用于过载和短路保护。第36页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Te

23、chnical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计误差特性1、电压互感器二次负载电流的大小和性质，对比差和角差均有影响。2、电压互感器的电压特性电压特性就是电压互感器的比差和角差与一次电压的关系，应使电压互感器一次侧工作于额定电压下。第37页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计接线方式1.单相电压互感器接线。2.V，V形接线。3.一台三相三柱式电压互感器Y，yn接线。4.一台三相

24、五柱式电压互感器的Yn，yn，d0接线。5.三个单相三绕组电压互感器接成的Yn，yn，d接线。第38页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类测量用电压互感器和保护用电压互感器，这两种电压互感器，又可分为单相电压互感器和三相电压互感器。按用途分类第39页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类按安装地点分类分为户内

25、型电压互感器和户外型电压互感器。户外第40页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类按安装地点分类分为户内型电压互感器和户外型电压互感器。户外户内第41页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类按电压变换原理分类（1）电容式电压互感器，以电容分压来变换电压；（2）光电式电压互感器，以光电元件来变换电压；（3）电磁式

26、电压互感器，以电磁感应来变换电压。第42页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计分类按结构不同分类（l）单级式电压互感器，一次绕组和二次绕组均绕在同一个铁芯柱上。（2）串级式电压互感器，一次绕组分成匝数相同的几段，各段串联起来，一端子连接高压电路，另一端子接地。第43页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计型号含义第4

27、4页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计常用电压互感器JSJW型三相三绕组五柱式油浸电压互感器S-三相式；J-五柱铁芯三绕组；该型电压互感器有两个二次绕组，一个接成星形，供测量和继电保护用；另一个二次绕组也称辅助绕组，接成开口三角形，用来监视线路的绝缘情况。正常时开口三角形两端电压为0V，当一相接地时，开口三角形两端电压为100V。第45页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resourc

28、es and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计常用电压互感器JDZ型电压互感器JDZ（D-单相；Z-浇注型）电压互感器为单相双绕组环氧树脂浇注绝缘的户内用电压互感器。其优点：体积小，重量轻，节约铜和钢，能防潮、防盐雾、防霉第46页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计常用电压互感器TYD110型电容式电压互感器电容式电压互感器（CVT）用于频率为50Hz的中性点有效接地的交流电力系统中，接于线与地之间，为电气测量仪器、仪表和保护、控制装置提

29、供电压信号，并可兼作耦合电容器，用于电力线载波通信系统第47页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数绕组的额定电压额定一次电压是指可以长期加在一次绕组上的电压，并在此基准下确定其各项性能；根据其接入电路的情况，可以是线电压，也可以是相电压。其值应与我国电力系统规定的“额定电压”系列相一致。额定二次电压，我国规定接在三相系统中相与相之间的单相电压互感器为100V，对于接在三相系统相与地间的单相电压互感器，为V。第48页/共53页 湖南水利水电职业技术

30、学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数额定电压变比额定电压变比为额定一次电压与额定二次电压之比，一般用不约分的分数形式表示为第49页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数额定二次负载电压互感器的额定二次负载，为确定准确度等级所依据的二次负载导纳（或阻抗）值。电压互感器的误差与二次负载有关，因此对应每个准确度级，都对应一个额定容量，但一

31、般来说额定输出容量是指在最高准确度级下的额定容量。第50页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数准确度等级由于电压互感器存在着一定的误差，因此根据电压互感器允许误差划分互感器的准确度等级。国产电压互感器的准确度等级有0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、3.0、5.0级。0.1级以上电压互感器，主要用于试验室进行精密测量，或者作为标准用来检验低等级的互感器，也可以与标准仪表配合，用来检验仪表，所以也叫作标准电压互感器。用户电能计量装置通常采用0.2级和0.5级电压互感器，制造厂在铭牌上标明准确度等级时，必须同时标明确定该准确度等级的二次输出容量，如0.5级、50VA。第51页/共53页 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power学习情境1：电气主接线设计技术参数极性标志为了保证测量及校验工作的接线正确，电压互感器一次及二次绕组的端子应标明极性标志。电压互感器一次绕组接线端子用大写字母A、B、C、N表示，二次绕组接线端子用小写字母、b、c、n表示。第52页/共53页感谢您的观看！第53页/共53页