第一節(jié) 電流互感器

電流互感器（CT）是電力系統(tǒng)中很重要的電力元件，作用是將一次高壓側的大電流通過交變磁通轉變?yōu)槎坞娏鞴┙o保護、測量、錄波、計度等使用，本局所用電流互感器二次額定電流均為5A，也就是銘牌上標注為100/5，200/5等，表示一次側如果有100A或者200A電流，轉換到二次側電流就是5A。

電流互感器在二次側必須有一點接地，目的是防止兩側繞組的絕緣擊穿后一次高電壓引入二次回路造成設備與人身傷害。同時，電流互感器也只能有一點接地，如果有兩點接地，電網(wǎng)之間可能存在的潛電流會引起保護等設備的不正確動作。如圖1.1，由于潛電流IX的存在，所以流入保護裝置的電流IY≠I，當取消多點接地后IX＝0，則IY＝I。

在一般的電流回路中都是選擇在該電流回路所在的端子箱接地。但是，如果差動回路的各個比較電流都在各自的端子箱接地，有可能由于地網(wǎng)的分流從而影響保護的工作。所以對于差動保護，規(guī)定所有電流回路都在差動保護屏一點接地。

電流互感器實驗

1、極性實驗

功率方向保護及距離保護，高頻方向保護等裝置對電流方向有嚴格要求，所以CT必

2、變比實驗

須做極性試驗，以保證二次回路能以CT的減極性方式接線，從而一次電流與二次電流的方向能夠一致，規(guī)定電流的方向以母線流向線路為正方向，在CT本體上標注有L1、L2，接線盒樁頭標注有K1、K2，試驗時通過反復開斷的直流電流從L1到L2，用直流毫安表檢查二次電流是否從K1流向K2。線路CT本體的L1端一般安裝在母線側，母聯(lián)和分段間隔的CT本體的L1端一般都安裝在I母或者分段的I段側。接線時要檢查L1安裝的方向，如果不是按照上面一般情況下安裝，二次回路就要按交換頭尾的方式接線。

CT需要將一次側電流按線性比例轉變到二次側，所以必須做變比試驗，試驗時的標準CT是一穿心CT，其變比為（600/N）/5，N為升流器穿心次數(shù)，如果穿一次，為600/5。對于二次是多繞組的CT，有時測得的二次電流誤差較大，是因為其他二次回路開路，是CT磁通飽和，大部分一次電流轉化為勵磁涌流，此時應當把其他未測的二次繞組短接即可。同理在安裝時候，未使用的繞組也應該全部短接，但是要注意，有些繞組屬于同一繞組上有幾個變比不同的抽頭，只要使用了一個抽頭，其他抽頭就不應該短接，如果該繞組未使用，只短接最大線圈抽頭就可以。變比試驗測試點為標準CT二次電流分別為0.5A，1A，3A，5A，10A，15A時CT的二次電流。

3、繞組的伏安特性

理想狀態(tài)下的CT就是內(nèi)阻無窮大的電流源，不因為外界負荷大小改變電流大小，實際中的CT只能在一定的負載范圍內(nèi)保持固定的電流值，伏安特性就是測量CT在不同的電流值時允許承受的最大負載，即10%誤差曲線的繪制。伏安特性試驗時特別注意電壓應由零逐漸上升，不可中途降低電壓再升高，以免因磁滯回線關系使伏安特性曲線不平滑，對于二次側是多繞組的CT，在做伏安特性試驗時也應將其他二次繞組短接。

10%誤差曲線通常以曲線形式由廠家提供，如圖1.2，橫坐標表示二次負荷，縱坐

標為CT一次電流對其額定一次電流的倍數(shù)。

根據(jù)所測得U，I2值得到RX1，Rx1＝U/I2，找出與二次回路負載Rx最接近的值，在圖上找到該負荷對應的m0，該條線路有可能承受的最大負載的標準倍數(shù)m，比較m和m0的大小，如果m＞m0，則該CT不滿足回路需求，如果m≤m0，該CT可以使用。伏安特性測試點為I2在0.5A，1A，3A，5A，10A，15A時的二次繞組電壓值。

第二節(jié) 電壓互感器

電壓互感器（PT）的作用是將高電壓成比例的變換為較低（一般為57V或者100V）的低電壓，母線PT的電壓采用星形接法，一般采用57V繞組，母線PT零序電壓一般采用100V繞組三相串接成開口三角形。線路PT一般裝設在線路A相，采用100V繞組。若有些線路PT只有57V繞組也可以，只是需要在DISA系統(tǒng)中將手動同期合閘參數(shù)中的100V改為57V。

PT變比測試由高壓專業(yè)試驗。

PT的一、二次也必須有一個接地點，以保護二次回路不受高電壓的侵害，二次接地點選在主控室母線電壓電纜引入點，由YMN小母線專門引一條半徑至少2.5mm永久接地線至接地銅排。PT二次只能有這一個接地點（嚴禁在PT端子箱接地），如果有多個接地點，由于地網(wǎng)中電壓壓差的存在將使PT二次電壓發(fā)生變化，這在《電力系統(tǒng)繼電保護實用技術問答》（以下簡稱《技術問答》）上有詳細分析。

電流互感器二次繞組不允許開路。

電壓互感器二次繞組不允許短路。

CT與PT工作時產(chǎn)生的磁通機理是不同的。CT磁通是由與之串聯(lián)的高壓回路電流通過其一次繞組產(chǎn)生的。此時二次回路開路時，其一次電流均成為勵磁電流，使鐵芯的磁通密度急劇上升，從爾在二次繞組感應出高達數(shù)千伏的感應電勢。PT磁通是由與PT并聯(lián)的交流電壓產(chǎn)生的電流建立的，PT二次回路開路，只有一次電壓極小的電流產(chǎn)生的磁通產(chǎn)生的二次電壓，若PT二次回路短路則相當于一次電壓全部轉化為極大的電流而產(chǎn)生極大磁通，PT二次回路會因電流極大而燒毀。

第三節(jié) 瓦斯繼電器

瓦斯繼電器是變壓器重要的主保護，安裝在變壓器油枕下的油管中。

輕瓦斯主要反映在運行或者輕微故障時由油分解的氣體上升入瓦斯繼電器，氣壓使油面下降，繼電器的開口杯隨油面落下，輕瓦斯干簧觸點接通發(fā)出信號，當輕瓦斯內(nèi)氣體過多時，可以由瓦斯繼電器的氣嘴將氣體放出。

重瓦斯主要反映在變壓器嚴重內(nèi)部故障（特別是匝間短路等其他變壓器保護不能快速動作的故障）產(chǎn)生的強烈氣體推動油流沖擊擋板，擋板上的磁鐵吸引重瓦斯干簧觸點，使觸點接通而跳閘。我局用瓦斯繼電器分有載瓦斯繼電器，油管半徑一般為50mm或者80mm,本體瓦斯繼電器，油管半徑一般80mm。

瓦斯試驗

1、 輕瓦斯試驗

將瓦斯繼電器放在實驗臺上固定，（繼電器上標注箭頭指向油枕），打開實驗臺上部閥門，從實驗臺下面氣孔打氣至繼電器內(nèi)部完全充滿油后關閉閥門，放平實驗臺，打開閥門，觀察油面降低到何處刻度線時輕瓦斯觸點導通，我局輕瓦斯定值一般為250mm—350mm，若輕瓦斯不滿足要求，可以調(diào)節(jié)開口杯背后的重錘改變開口杯的平衡來滿足需求。

2、 重瓦斯試驗（流速實驗）

從實驗臺氣孔打入氣體至繼電器內(nèi)部完全充滿油后關上閥門，放平實驗臺，打開實驗臺表計電源，選擇表計上的瓦斯孔徑檔位，測量方式選在“流速”，再繼續(xù)打入氣體，觀察表計顯示的流速值為整定值止，快速打開閥門，此時油流應能推動檔板將重瓦斯觸點導通。重瓦斯定值一般為1.0—1.2m/s，若重瓦斯不滿足要求，可以通過調(diào)節(jié)指針彈簧改變檔板的強度來滿足需求。

3、 密閉試驗

同上面的方法將起內(nèi)部充滿油后關上閥門，放平實驗臺，將表計測量方式選在“壓力”，打入氣體，觀察表計顯示的壓力值數(shù)值為0.25MPa，保持該壓力40分鐘，檢查繼電器表面的樁頭跟部是否有油滲漏。

第四節(jié) 二次回路的標號

為了便于二次回路的施工與日常維護，根據(jù)“四統(tǒng)一”的原則，必須對電纜和電纜所用芯進行編號，編號應該做到使用者能根據(jù)編號了解回路用途，能正確接線。（6）在220KV變電站，PT二次電壓回路并不是直接由刀閘輔助接點G來切換，而是由G去啟動一個中間繼電器，通過這個中間繼電器的常開接點來同時切換三相電壓，該中間繼電器起重動作用，裝設在主控制室的輔助繼電器屏上。

對于雙57V繞組的PT，另一組用于表計計度，接線方式與上面完全一致，公用一個擊穿保險1JB，只是編號略有不同，可以參見上一章的講解。

母線零序電壓按照開口三角形方式接線，采用單相額定二次電壓100V繞組。如圖2.3。

（1）開口三角形是按照繞組相反的極性端由C相到A相依次頭尾相連。

（2）零序電壓L630不經(jīng)過快速動作開關ZK，因為正常運行時U0無電壓，此時若ZK斷開不能及時發(fā)覺，一旦電網(wǎng)發(fā)生事故時保護就無法正確動作。

（3）零序電壓尾端N600△按照《反措》要求應與星形的N600分開，各自引入主控制室的同一小母線YMn，同樣，放電間隙也應該分開，用2JB。

（4）同期抽頭Sa630的電壓為－Ua，即－100V，經(jīng)過ZK和G切換后引入小母線SaYm。

補充知識：開口三角形為什么要接成相反的極性？

在圖2.4中，電網(wǎng)D點發(fā)生不對稱故障，故障點D出現(xiàn)零序電動勢E0，零序電流I0從線路流向母線，母線零序電壓U0卻是規(guī)定由母線指向系統(tǒng)，所以必須將零序電壓按照相反方向接線才能使零序功率方向是由母線指向系統(tǒng)。這是傳統(tǒng)接線方式，在保護實現(xiàn)微機化后，零序電壓由保護計算三相電壓矢量和來自產(chǎn)，不再采用母線零序繞組，這樣接線是為了備用。

線路電壓的接法

線路PT一般安裝在線路的A相，采用100V繞組。

（1）線路電壓的ZK裝在各自的端子箱。

（2）線路電壓采用反極性接法，Ux=－100V，與零序電壓的抽頭Usa比較進行同期合閘。

（3）線路電壓的尾端N600在保護屏的端子上通過短接線與小母線的下引線YMn端子相連。

第二節(jié) 電壓操作系統(tǒng)

一、 輔助繼電器屏

前面介紹了在220KV變電站中，母線電壓引入時，并不是直接由PT刀閘輔助接點來切換，而是通過輔助接點啟動輔助繼電器屏上的中間繼電器，用中間繼電器的常開接點進行切換，該回路如圖2.6

（1）PT刀閘輔助接點IG和IIG去啟動中間繼電器1GWJ，2GWJ，3GWJ，4GWJ，利用1GWJ與3GWJ的常開接點去代替圖2.2與圖2.3的G，為了防止輔助接點接觸不良，需要兩對接點并接。

（2）1GQM和2GQM是電壓切換小母線，電壓切換用于雙母線接線方式，1GQM和2GQM分別是間隔運行于I母和II母的切換電源，由圖2.6可知，在該母線PT運行時（IG或IIG合上），電壓切換小母線才能帶電（2GWJ與4GWJ合上），要么是在電壓并列時，1QJ合上勾通1GQM和2GQM。5ZK開關在端子箱，可以根據(jù)需要人工切斷該小母線電源。

（3）BK是電壓并列把手開關，電壓并列是指雙母線其中一條母線的PT退出運行，但是該母線仍然在運行中，將另外一條母線上的PT二次電壓自動切換到停運PT的電壓小母線上。二次電壓要并列，必須要求兩條母線的一次電壓是同期電壓，因此引入母聯(lián)的刀閘和開關的輔助接點。同時，即便兩條母線同期但分列運行，如果II母采用了I母的電壓，當連接在II母上的線路有故障時，I母電壓卻無變化，這樣II母線路的保護就可能拒動。所以只有母聯(lián)開關在運行時候才允許二次電壓并列。電壓并列回路由圖2.7表示。圖中只畫出A相電壓的并列，需要并列的有YMa,YMb,YMc,YML,SaYM。單母線分段接線的電壓并列同理。

（4）信號

隨著繼電保護技術的發(fā)展，現(xiàn)在有些220KV間隔回路沒有采用1GQM和2GQM小母線的731和733電源，而是直接采用該間隔保護的第三組操作電源（下一節(jié)將講述）來當該間隔的731和733。白沙變電站290開關既是。因此在白沙站工作要注意這兩種不同的方式。

二、電壓切換回路（以CZX-12型為代表）

（1）圖2.9是線路或主變間隔的切換圖，旁路開關間隔沒有4G回路（結合一次系統(tǒng)圖2.11）。線路運行在某一母線，該母線刀閘合上，導通電源，4D169或4D170和1ZZJ或2ZZJ動作。1ZZJ與2ZZJ是普通電磁型繼電器，裝設在計度屏上，一般用型號DZY-207，用于計度電壓的切換（圖2.13），計度只切換A、B、C三相電壓，圖中只畫出A相。

（2）當旁路帶路時，本線的4G合上，而旁路開關同樣要選擇是運行在I母還是II母，旁路的1YQJ1與2YQJ1同樣需要動作，所以，本線的1ZZJ和2ZZJ也可以動作，該線路表計仍可以繼續(xù)計度。

（3）圖2.10是CZX-12型操作箱內(nèi)部回路，1YQJ1與2YQJ1是自保持型繼電器，是動作線圈，是返回線圈，運行于I母時，1YQJ1動作，2YQJ1返回，運行于II母時，2YQJ1動作，1YQJ1返回，這樣母線電壓如圖2.12就切換進保護裝置。自保持繼電器動作后必須要返回線圈通電才能返回，可以防止運行中刀閘輔助接點斷開導致電壓消失，保護誤動。1YQJ2與2YQJ2是普通繼電器用于信號回路，如圖2.14。

這里要注意，交流失壓不但用了1YQJ2和2YQJ2的閉接點，還串聯(lián)了開關的常開接點，也就是說只有開關在運行時候才有必要發(fā)交流失壓信號。

（4）圖2.12只畫出A相電壓的切換，現(xiàn)在保護一般需要A、B、C三相與Sa電壓的切換。切記注意N600不經(jīng)過該切換，是因為萬一該切換接點接觸不良，將使保護內(nèi)部電壓回路失去接地點，而保護內(nèi)部相電壓也會不正確。同時，所有PT的N600是同一母線YMn,也不需要切換。

但是圖2.12也有缺陷，例如該裝置原運行在I母后轉為檢修狀態(tài)，因其II母刀閘此時未合上，1YQJ1不能返回，保護內(nèi)仍有I母電壓，所以該保護不能算是徹底轉為檢修狀態(tài)。

因此，現(xiàn)在的操作箱又做出了一點改動，示意圖2.15（未畫出旁路4G回路）。

該回路不