电气二次回路识图教程「二次回路原理接线图」

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介绍电流二次回路的基本原理、二次回路识读和绘图。

帮助学员掌握电流二次回路图的相关知识。

目录

一、 电流回路的基本原理

二、 电流互感器的接线方式

三、 电流回路的二次标号及极性

四、 电流互感器运行中应注意的问题

五、 典型电流回路介绍

一、电流回路的基本原理

1.电流互感器作用

电力系统的一次电压很高，电流很大，且运行的额定参数千差万别，对一次系统进行测量、控制的仪器仪表及保护装置无法直接接入一次系统，一次系统的大电流需要使用电流互感器进行隔离，使二次的继电保护、自动装置和测量仪表能够安全准确地获取电气一次回路电流信息。

2.电流互感器工作原理

工作原理：电流互感器的原边绕组由一匝或几匝截面较大的导线构成，并串入需要测量电流的电路。副边的匝数较多，可将线路上的大电流变为小电流来测量。

3.电流互感器的基本参数

（1）一次参数

电流互感器的一次参数主要有一次额定电压与一次额定电流。

（2）一次额定电压

一次额定电压的选择主要是满足相应电网电压的要求，其绝缘水平能够承受电网电压长期运行，并承受可能出现的雷电过电压、 操作过电压及异常运行方式下的电压，如小接地电流方式下的单相接地。

（3）一次额定电流

一次额定额定电流的考虑较为复杂，一般应满足以下要求：

1)应大于所在回路可能出现的最大负荷电流，并考虑适当的负荷增长，当最大负荷无法确定时，可以取与断路器、隔离开关等设备的额定电流一致。

2)应能满足短时热稳定、动稳定电流的要求。一般情况下，电流互感器的一次额定电流越大，所能承受的短时热稳定和动稳定电流值也越大。

3)由于电流互感器的二次额定电流一般为标准的5A与1A，电流互感器的变比基本有一次电流额定电流的大小决定，所以在选择一次电流额定电流时要核算正常运行测量仪表要运行在误差最小范围，继电保护用次级又要满足10％误差要求。

4)考虑到母差保护等使用电流互感器的需要，由同一母线引出的各回路，电流互感器的变比尽量一致。

5)选取的电流互感器一次额定电流值应与国家标准GBl208-1997推荐的一次电流标准值相。

（4）电流互感器的电流互感器的准确度

1）为了保证计量、测量的准确性，保证保护装置动作可靠、正确，电流互感器必须达到一定的准确度。在国家标准GBl208—1997中，规定测量用电流互感器的准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1、3、5等六个标准，这是一个相对误差标准。

2）其中0.1～1的四个标准其二次负荷应在额定负荷的25％～100％间，3～5 两个标准其二次负荷应在额定负荷的50％～100％间，否则准确度不能满足要求。所以对负荷范围广， 准确度要求高的场合，可以采用经补偿的0.2s和O.5s电流互感器，该互感器在1％～120％负荷间均能满足准确度要求。对测量用电流互感器除了幅值准确度要求外，还有角度误差要求。

3）继电保护用电流互感器的准确度级要求一般没有测量的高，但由于要求其在故障大电流时有较好的传变特性，所以在相对误差下有一个短路电流倍数的要求。一般用εPM表示，如5P10，其含义是在10倍互感器额定电流下的短路电流时，其误差满足5％的要求。式中ε是准确度等级，M是保证准确度的允许最大短路电流倍数。在标准GBl208—1997中，规定5P、10P两个准确度级。

二、电流互感器的接线方式

1.单相接线

单相接线，它可用于小电流接地系统中零序电流的测量(电缆）；大电流系统中中性点零序电流的测量；也可用于三相对称负荷的电路，只测量一相电流或过载保护。

2.三相星形接线

三相星形接线，一般用于大电流接地系统的测量和保护回路，它能反映任何一相、任何形式的电流变化。

3.不完全星形接线

不完全星形接线，一般用于小电流接地系统的测量和保护回路。能反映各类相间故障。能反映相间故障,不能反映B相单相接地短路故障。

4.不完全星形接线

上图是10kV 断路器保护的两相星形接线方式的电流回路图，该保护电流回路能反映相间故障,不能反映B相单相接地短路故障。

5.和电流接线

和电流接线，一般用于3/2接线、角形、桥形接线及双回路接线（合保护）的测量和保护回路。

三、电流回路的二次标号及极性

1.电流回路的二次标号

为了便于二次回路的施工与日常维护，根据“四统一”的原则，必须对电缆和电缆所用芯进行编号，编号应该做到使用者能根据编号了解回路用途，能正确接线。

二次编号应根据等电位的原则进行，就是电气回路中遇于一点的导线都用同一个数码表示，当回路经过接点或者开关等隔离后，因为隔离点两端已不是等电位，所以应给予不同的编号，下面电流回路套头编号的解析。

电流流入装置的顺序：流入第一个装置为1，流出后进入下一个装置为2，依次类推。

编号：一般的CT有四组绕组，保护用的编号41，遥测、录波用42，计度用44，留一组备用。

相别：A、B、C、N，N为接地端。

比较特殊的电流回路：

220KV母差： A320、 B320、 C320、 N320；

11 0KV母差： A31 0、 B31 0、 C31 0、 N31 0；

主变中性点零序电流： L401 ， N401 ；

主变中性点间歇零序电流： L402， N402。

以一组保护用电流回路为例，结合上文的编号，A相第一个绕组头端与尾端编号1A1，1A2，如果是第二个绕组则用2A1，2A2，其他同理。

2.电流互感器的极性

（1）电流互感器的标注

CT一次的标注: P1 P2 (L1 L2)

CT二次的标注: S1 S2 (K1 K2)

（2）电流互感器的极性判断

电流互感器在交流回路中使用，在交流回路中电流的方向随时间在改变。电流互感器的极性指的是某一时刻一次侧极性与二次侧某一端极性相同，即同时为正、或同时为负，称此极性为同极性端或同名端，用符号"*"、 "-" 或"."表示。（也可理解为一次电流与二次电流的方向关系）。按照规定，电流互感器一次线圈首端标为 L1，尾端标为 L2；二次线圈的首端标为 K1，尾端标为 K2。在接线中L1和K1称为同极性端，L2和K2也为同极性端。其三种标注方法如图所示。

电流互感器的三种极性标注

（3）电流互感器的极性检验方法

较简单的方法例如用1.5V干电池接一次线圈，用一高内阻、大量程的直流电压表接二次线圈。当开关闭合时，如果发现电压表指针正向偏转，可判定1和2是同极性端，当开关闭合时，如果发现电压表指针反向偏转，可判定1和2不是同极性端。

四、电流互感器运行中应注意的问题

1.电流互感器在运行中二次侧不得开路

一旦二次侧开路,，由于铁损过大，温过高而烧毁，或使副绕组电压升高而将绝缘击穿，发生高压触电的危险。所以在换接仪表时如调换电流表、有功表、无功表等应先将电流回路短接后再进行计量仪表调换。当表计调好后，先将其接入二次回路再拆除短接线并检查表计是否正常。如果在拆除短接线时发现有火花，此时电流互感器已开路，应立即重新短接，查明计量仪表回路确无开路现象时，方可重新拆除短接线。在进行拆除电流互感器短接工作时，应站在绝缘皮垫上，另外要考虑停用电流互感器回路的保护装置，待工作完毕后，方可将保护装置投入运行。

2.运行中注意问题

（1）如果电流互感器有嗡嗡声响，应检查内部铁心是否松动，可将铁心螺栓拧紧。

（2）电流互感器二次侧的一端，外壳均要可靠接地。

（3）当电流互感器二次侧线圈绝缘电阻低于10~20兆欧时，必须进行干燥处理，使绝缘恢复后，方可使用。

3.电流回路为什么要一点接地

如果二次回路没有接地点，则接在互感器一次侧的高压将通过互感器一、二次线圈间的分布电容和二次回路的对地电容形成分压，将高压电压引入二次回路，其值决定于二次回路对地电容大小。

如果互感器二次回路有了接地点，则二次回路对地电容将为零，从而到了保证安全的目的。

为什么一点接地：因为一个变电站的接地网并非实际的等电位面，因而在不同点会出现电位差，当大的接地电流注入电网时，各点间可能有较大的电位差。如何一个电连通的回路在变电站的不同点同时接地，地网上的电位差将窜入这个连通的回路，有时还造成不应有的分流。

4.多点接地的危害

如果电流二次回路出现多点接地，可能将这个一次系统中不存在的电压引入继电保护的检测回路中，使测量电压数据不正确，波形畸变，导致阻抗元件和方向元件的不正确动作。

在电流二次回路中，如果正好在继电器电流线圈的两侧都有接地点，一方面两接地点和地所构成的并联回路，会短路电流线圈，使通过电流线圈的电流大小大为减少。此外，发生接地故障时，两接地点间的工频电位差将在电流线圈中产生极大的额外电流。以上两种原因综合效果，将使通过继电器线圈的电流，与电流互感器二次通入的故障电流有极大差异，当然会使继电器的反应不正常。

五、典型电流回路介绍

1.主变回路图

2.220kV线路电流回路图

3.500kV线路电流回路图（3/2 接线方式 ）