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电压互感器二次绕组数量和容量的确定

0概述电压互感器是一种将系统的一次电压按一定比例缩小为要求的二次电压,供测量仪表、继电保护和自动装置使用的设备。

电压互感器的选择,除按系统电压、环境条件选择其一次电压、绝缘水平、爬电距离、结构型式外,尚应按供电负荷要求,确定二次绕组的准确等级、数量和容量。

1电压互感器准确级的选择1.1测量用电压互感器的准确级测量用电压互感器的准确等级应与测量仪表的准确等级相匹配,见表1。

表1测量仪表与配套的电压互感器准确等级仪表准确级互感器准确级0.50.51.00.51.51.02.51.00.5级指数字式仪表等级1.2微机监控系统用电压互感器的准确级微机监控系统用电压互感器的准确级没有明文规定,建议用0.5级。

1.3电能计量用电压互感器的准确级。

电能计量装置按计量对象的重要程度和计量电能的多少分为五类。

(1)Ⅰ类电能计量装置月平均用电量500万kWh及以上或变压器容量为10000kVA及以上的高压计费用户、200MW及以上发电机、发电企业上网电量、电网经营企业之间的电量交换点、省级电网经营企业与其供电企业的供电关口计量点的电能计量装置。

(2)Ⅱ类电能计量装置月平均用电量100万kWh及以上或变压器容量为2000kVA及以上的高压计费用户、100MW及以上发电机、供电企业之间的电量交换点的电能计量装置。

(3)Ⅲ类电能计量装置月平均用电量10万kWh及以上或变压器容量为315kVA及以上的计费用户、100MW以下发电压互感器二次绕组数量和容量的确定TheSelectionoftheNumberandCapacityoftheVoltageTransformerSecondaryWindings张善芝,徐卫东,于青(山东电力工程咨询院,山东济南250013)摘要:为提高电力工程设计质量,合理选择电压互感器,统计分析了影响选择电压互感器二次绕组的准确等级、数量和容量的因素,范围10kV~500kV电压等级的线路和变压器。

提出了电压互感器二次绕组数量、准确等级和容量的选择意见。

关键词:电压互感器;选择;二次绕组Abstract:Themaininfluentialfactorsinselectingtheaccuracy,numberandcapacityofthevoltagetransformersecondarywindingsareanalyzedinthispaper,andthevoltagetransformersusedin10kV ̄500kVsubstationsareinvolved.Itwasprovedthatthevoltagetransformersecondarywindingsselectionmethodproposedinthispaperiseffectiveforimprovingtheelectricpowerdesignquality.Besides,itputforwardthesuggestionofselectingtheaccuracy.numberandcapacityofthevoltaegtransformersecondarywindings.Keywords:voltagetransformer;selection;secondarywindings中图分类号:TM933文献标识码:B文章编号:1007-9904(2008)02-16-0516电机、发电企业厂(站)用电量、供电企业内部用于承包考核的计量点、考核有功电量平衡的110kV及以上的送电线路电能计量装置。

(4)Ⅳ类电能计量装置负荷容量为315kVA以下的计费用户、发供电企业内部经济技术指标分析、考核用的电能计量装置。

(5)Ⅴ类电能计量装置单相供电的电力用户计费用电能计量装置。

各类电能计量装置应配置的电能表、互感器的准确等级不应低于表1.2电能表与配套互感器准确等级所示值。

表2电能表与配套互感器准确等级电能计量装置类别准确度等级有功电能表无功电能表电压互感器电流互感器Ⅰ0.5S或0.52.00.20.2S或0.2Ⅱ0.5S或0.52.00.20.2S或0.2Ⅲ1.02.00.50.5S或0.5Ⅳ2.03.00.50.5S或0.5Ⅴ2.0--0.5S或0.51.4保护用电压互感器的准确级保护用电压互感器的准确级为3P和6P。

测量和保护共享电压互感器的一个绕组时,准确级应用时满足测量和保护的要求。

2电压互感器二次绕组数量的选择(1)对Ⅰ、Ⅱ类计费用途的电能计量装置,宜按计量点设置专用电压互感器或专用二次绕组,110kV及以上电压等级没有单独设置专用电压互感器或专用二次绕组时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类电能计量装置的电压回路,应单独由电压互感器端子箱引接,并装设熔断器或自动开关,并应对电压互感器的完整性进行监视。

(2)双重化配置的保护装置,每套保护装置的交流电压交流电流应分别取自电压互感器和电流互感器相互独立的绕组。

(3)目前220kV及以上电网的系统保护和元件保护皆采用了双重化配置,综合2.1)和2.2)的要求,220kV及以上的母线或线路三相电压互感器,宜配置三个二次主绕组和一个剩余绕组,组成YO/YO/YO/YO/△接线,三个主二次绕组分别为0.2级用于计量,0.5/3P级用于第一套保护和测量,0.5/3P级用于第二套保护和测量,开口三角提供零序电压。

对于微机保护,当由保护装置自产零序电压时,可不设剩余绕组。

当无法选用三个二次主绕组电压互感器时,应选用两个二次主绕组及一个剩余绕组的电压互感器,组成YO/YO/YO/△接线。

第一二次绕组为0.2/3P级,用于计量和第一套保护(计量由电压互感器端子箱单独引线),第二二次绕组为0.5/3P级,用于测量和第二套保护,开口三角提供零序电压。

(4)110kV及以下的系统保护及元件保护,皆采用单套配置。

母线上的三相电压互感器,宜选用带两个二次主绕组和一个剩余绕组的电压互感器,组成YO/YO/YO/△接线。

第一二次绕组为0.2级,用于电能计量,第二二次绕组为0.5/3P级,用于测量和保护,开口三角提供零序电压。

3电压互感器二次绕组的容量为保证电压互感器的准确级,电压互感器的二次负载必须在二次绕组额定容量的25~100%范围内。

由于目前广泛采用微机保护、微机监控及电子式多功能电能表,电压互感器的二次负载较小。

为使电压互感器二次绕组容量与二次负载相匹配,现对各电压等级常规建设规模常用主接线电压互感器的二次负载进行统计,从而确定电压互感器各二次绕组的额定容量。

(1)常用微机保护测量控制装置的交流电流,电压及直流回路的功率消耗(略)。

(2)电子式多功能电能表交流电压回路功率消耗,经查多种电能表样本,一般为2W,5VA,该功率消耗主要是电能表工作电源的消耗。

对于三相式电能表工作电源是三相输入,故每相消耗可认为是总功耗的1/3,取2VA。

(3)500kV1接线,线路或变压器出线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量(略)。

(4)220kV双母线接线,每段母线出线4回,变压器2回,母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量见表3。

17接线图二次绕组二次负载(VA/相)二次绕组准确级及额定容量二次负载与额定容量之比名称容量数量小计合计第一组电力式多功能电能表2816160.230VA53.3%第二组第一套线路保护0.54243P20VA26.6%第一套主变保护0.521第一套母线保护0.510.5第二套母线保护0.510.5第三绕组第二套线路保护0.5428.50.5/3P30VA28%第二套主变保护0.521第一套母线保护0.510.5第二套母线保护0.510.5线路测控0.542主变测控0.521母联测控0.510.5母线测控0.510.5故障录波0.510.5剩余绕组略3P20VA———注:当由一组电压互感器向两组母线的二次设备供电时,二次负载增加一倍,但不超过额定容量。

表3母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量(5)110kV双母线接线,每段母线上出线5回,变压器2回,母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量见表4。

接线图二次绕组二次负载(VA/相)二次绕组准确级及额定容量二次负载与额定容量之比名称容量数量小计合计第一二次绕组电子式多功能电能表2714140.250VA28%第二二次绕组线路保护0.552.5100.5/3P30VA33%主变保护0.5×222母线保护0.510.5线路测控0.550.5主变测控0.521母联测控0.510.5母线测控0.510.5故障录波0.510.5剩余绕组3P20VA注:当一组母线电压互感器对两组母线二次设备供电时,电压互感器二次负载增加一倍,但不超过额定容量。

(6)35kV单母线分段接线,每段母线上主变进线1回,出线5回,电容器2组,母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量见表5。

表4母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量18表5母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量接线图二次绕组二次负载(VA/相)二次绕组准确级及额定容量二次负载与额定容量之比名称容量数量小计合计第一二次绕组电子式多功能电能表2816160.230VA53%第二二次绕组线路测控保护0.552.57.50.5/3P20VA37.5%电容器测空保护0.521所用变测控保护0.510.5主变保护0.5×211主变测控0.510.5母联测控0.510.5分段测控0.510.5母线测控0.510.5剩余绕组3P注:1.据了解35/3!/0.1/3!/0.1/3!/0.1/3kV浇注式电压互感器0.2级的最大容量为30VA。

2.当一组母线电压互感器对两组母线的二次设备供电时,电压互感器二次负荷增加一倍,0.2级绕组负载略大于额定容量。

(7)10kV单母线分段接线,每段母线上主变进线1回,出线8回,电容器2组,所用变一台,母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量见表6。

表6母线电压互感器各二次绕组的负荷统计及额定容量接线图二次绕组二次负载(VA/相)二次绕组准确级及额定容量二次负载与额定容量之比名称容量数量小计合计第一二次绕组电子式多功能电能表21122220.240VA55%第二二次绕组线路测控保护0.5848.00.5/3P20VA40%电容器测空保护0.521所用变测控保护0.510.5主变保护0.5×211主变测控0.510.5母联测控分段测控0.510.5母线测控0.510.5剩余绕组注:1.据了解35/3!/0.1/3!/0.1/3!/0.1/3kV浇注式电压互感器0.2级的最大容量为30VA。

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