浅谈互感器的运行规则及配置原则

浅谈互感器的运行规则及配置原则

张秀丽张维娟

（国网河北电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050000）

摘要：随着我国电网智能化步伐的日益增速，电子式互感器将更广泛的应用于工程中。是交流电路中一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器和电压线圈供电，正确反映电气设备的正常情况和故障情况。互感器统属于特种变压器，其工作原理与变压器基本相同。从互感器概述、电压互感器、电流互感器的运行以及互感器配置原则等方面作以阐述。

关键词：电压互感器；电流互感器；互感器配置

前言

伴随我国电网智能化步伐的日益增速，以及智能电网紧凑化和系统化等特点，作为智能变电站中尤为重要的组成部分之一，互感器的应用与发展变得十分重要，电力系统各单位也对互感器的选择配置、可靠性、推广应用等提出了许多新的建议及更加严格的要求。

1互感器概述

1.1互感器的作用

互感器的作用可以归纳为五点：一是将一次系统的高电压和大电流换成二次系统的低电压和小电流，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行参数和故障情况；二是能使测量仪表和继电器等二次侧的设备与一次侧的高压设备在电气方面隔离，以保证工作人员的安全；三是能使测量仪表和继电器等二次设备实现标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜、便于屏内安装；四是能够采用低压小载面控制电缆，实现远距离测量和控制；五是当一次系统发生短路故障时，能够保护测量仪表和继电器等二次设备免受大电流的损害。

1.2电压互感器的一般论述

电压互感器的种类很多，可按不同方法进行分类：按工作原理分为电磁式、电容式；按安装地点分为户外式、户内式，通常35kV以下制成户内式，35kV以上制成户外式；按相数分为单相式、三相式，单相电压互感器可制成任何电压等级，而三相电压互感器则只限于10kV及以下电压等级；按绕组数分为双绕组式、三绕组式；按绝缘结构分为干式、塑料浇注式、充气式和油浸式，其中油浸式分为普通式、串级式，10～35kV为普通式，110kV及以上为串级式或电容式。

电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为定值时，电压误差的最大值。国家规定电压互感器准确级等级分为四级，即0.2、0.5、1和3这四级。

电压互感器应按一次回路电压、二次电压、安装地点和使用条件、二次负荷及准确级等要求进行选择。按一次回路电压选择，是确保电压互感器安全和在规定的准确级上运行。按一次回路电压选择，电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用仪表的要求。根据装置种类和型式进行选择，6～35kV一般采用油浸式或浇注式，110～220kV一般采用串级式，220kV以上一般采用电容式电压互感器。按容量和准确级选择，根据仪表和继电器接线要求选择接线方式，负荷均匀分配在各相上，计算各相负荷大小，按照仪表的准确级和容量选择准确级和额定容量。由于电压互感器三相负荷常不相等，为了满足准确级要求，通常以最大负荷进行比较。计算电压互感器一相的负荷时，必须注意互感器和负荷的连接方式。

2电压互感器、电流互感器的运行规则及事故处理

2.1电压互感器的运行规则及事故处理

电压互感器的运行检查要注意做到：外部清洁，各部螺栓牢固，套管无破损、放电现象；本体无杂音和放电声，外壳及二次的接地线应良好，且电压互感器一次中性点应可靠接地。互感器各部接头坚固，无松动，无放电打火及过热现象。异常天气应重点检查室外互感器无杂物，结冰，放电等现象，并增加检查次数。

电压互感器在运行中二次回路不得短路，所以要做好防止接地与相间短路的措施，必要时应先停用有关保护与自动装置，工作时应戴绝缘手套和使用绝缘工具。电压互感器若停用时，一次与二次的熔断器的刀闸须拉开，防止在二次通电试验时向一次侧充电。电压互感器TV常见故障有：保险熔断、断线及短路。电压互感器保险或回路断线的现象是：发出“TV回路断线”信号及铃声，有关的电压、电力表指示零或降低，电度表转数减慢，功率因数表指示下降或指示进相，有关的低压继电器动作等。如果是一次保险熔断还将发出“接地”信号，绝缘检查电压表也有反应。

发生上述现象的处理，若这些故障可能引起保护装置与自动装置的误动作，应停止与该TV有关的继电保护与自动装置。当TV回路的上述故障使仪表指示错误时，应尽可能根据其他仪表的指示，对设备进行监视，并尽可能不改变设备的运行方式。如有备用的设备，应立即投入使用，停止故障设备。随后应详细检查一、二次保险是否熔断，切换开关与TV刀闸是否良好、TV二次回路有无短路检查后对故障点加以处理。

2.2电流互感器的运行规则及事故处理

电流互感器运行一般要遵守以下规定。一是运行中的电流互感器二次不得开路，二是电流互感器允许在最大工作电流；三是绝缘电阻的测量：6kV及以上一次侧用1000～2500V摇表测量，二次侧用1000V摇表测量。

电流互感器的运行检查与电压互感器的运行检查大体一致。

电流互感器二次绕组短接注意事项：应有专人监护；使用绝缘工具，穿绝缘鞋或站在绝缘垫上；使用短路片或短路线，截面要足够大；短路线（片）要装设牢固，不可用缠绕的方法短接；注意短接顺序，必须按照先短接后拆线等。

电流互感器二次开路是严重的事故。因为此时由于磁势平衡的原因铁芯磁通急剧增加，铁芯严重发热将烧损电流互感器，并能引起二次高电压。在运行中，电流互感器二次侧不装熔断器。

二次开路的现象为：有关的电流表指示零、电力表指示零或降低、电度表转速降低，有关的差动保护可能动作，电流互感器有鸣音。

此时，运行人员即应穿绝缘靴带绝缘手套在该电流互感器附近的端子上将其短路，短路后信号仍不消失则为内部短路，应立即停下故障TV。如有备用设备则应投入运行，换下故障设备。

TV故障时也应将有关的可能误动作的保护及自动装置停止工作，对有关的指示仪表以其他仪表进行监视。

3互感器的配置原则

3.1电压互感器的配置原则

1）母线。除旁路母线外般工作及备用母线都装有一组电压互感器，用于同期装置、测量仪表和保护装置。

2）线路。35kV及以上输电线路当对端有电源时，为了监视线路有无电压、进行同期操作和设置重合闸，应装设一台单相电压互感器。

3）发电机。一般装二组电压互感器，一组（A/Y接线）用于自动调节励磁设备；另一组供测量仪表、同期装置和保护装置使用，该互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，其开口三角形供发电机未并列前检查接地之用。当互感器负荷太大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。

4）变压器。变压器低压侧有时为了满足同期操作和继电保护的要求，设有一组不完全星形接线的电压互感器。

3.2电流互感器的配置原则

为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障录波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均装设具有2～8个二次绕组的电流互感器。对于大电流接地系统，一般按三相配置；对于小电流接地系统，依具体要求按二相或三相配置。

对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如，若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围内。

为了防止支柱式电流互感器在套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

参考文献：

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[3]李世良，刘海英.电子式互感器配置问题分析[J].科技资讯，2011（32）.

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