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电压互感器

### 曙熔

电压互感器(Potential Transformer 简称PT,Voltage Transformer简称VT)和变压器相似,是用来变更电压的仪器。但变压器变更电压的目标是利便保送电能,因而容量很大,一样平常都因此千伏安或兆伏安为盘算单元;而电压互感器变更电压的目标,次要是用来给丈量仪表和继电掩护安装供电,用来丈量线路的电压、功率和电能,大概用来在线路产生妨碍时掩护线路中的宝贵设置装备摆设、电机和变压器,因而电压互感器的容量很小,一样平常都只要几伏安、几十伏安,最大也不凌驾一千伏安。词条介绍了其根本布局、事情原理、次要范例、接线方法、留意事变、非常与处置、以及铁磁谐振等。


根本布局

电压互感器的根本布局和变压器很类似,它也有两个绕组,一个叫一次绕组,一个叫二次绕组。两个绕组都装在或绕在铁芯上。两个绕组之间以及绕组与铁芯之间都有绝缘,使两个绕组之间以及绕组与铁芯之间都有电气断绝。电压互感器在运转时,一次绕组N1并联接在线路上,二次绕组N2并联接仪表或继电器。因而在丈量高压线路上的电压时,只管一次电压很高,但二次倒是高压的,可以确保操纵职员和仪表的宁静。


事情原理

其事情原理与变压器相反,根本布局也是铁芯和原、副绕组。特点是容量很小且比力恒定,正常运转时靠近于空载形态。

电压互感器自己的阻抗很小,一旦副边产生短路,电流将急剧增加而废弃线圈。为此,电压互感器的原边接有熔断器,副边牢靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边呈现对地高电位而形成人身和设置装备摆设变乱。

丈量用电压互感器一样平常都做成单相双线圈布局,其原边电压为被测电压(如电力体系的线电压),可以单相利用,也可以用两台接成V-V形作三相利用。实行室用的电压互感器每每是原边多抽头的,以顺应丈量差别电压的必要。供掩护接地用电压互感器还带有一个第三线圈,称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成启齿三角形,启齿三角形的两引出端与接地掩护继电器的电压线圈联接。

正常运转时,电力体系的三相电压对称,第三线圈上的三相感到电动势之和为零。一旦产生单相接地时,中性点呈现位移,启齿三角的端子间就会呈现零序电压使继电器举措,从而对电力体系起掩护作用。

线圈呈现零序电压则响应的铁芯中就会呈现零序磁通。为此,这种三相电压互感器接纳旁轭式铁芯(10kV及以下时)或接纳三台单相电压互感器。关于这种互感器,第三线圈的正确度要求不高,但要求有肯定的过励磁特征(即当原边电压增长时,铁芯中的磁通密度也增长响应倍数而不会破坏)。

电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电体系不行短少的一种电器。精细电压互感器是电测实验室中用来扩展量限,丈量电压、功率和电能的一种仪器。电压互感器和变压器很相像,都是用来变更线路上的电压。

线路上为什么必要变更电压呢?这是由于依据发电、输电和用电的差别状况,线路上的电压巨细纷歧,并且相差悬殊,有的是高压220V和380V,有的是高压几万伏乃至几十万伏。要间接丈量这些高压和高压电压,就必要依据线路电压的巨细,制造响应的高压和高压的电压表和其他仪表和继电器。如许不但会给仪表制造带来很大难,并且更次要的是,要间接制造高压仪表,间接在高压线路上丈量电压,那是不行能的,并且也是相对不容许的。


次要范例

1、按安置所在可分为户内式和户外式

35kV及以下多制成户内式;35kV以上则制成户外式。

2、按相数

可分为单相和三相式35kV及以上不克不及制成三相式。

3、按绕组数量

可分为双绕组和三绕组电压互感器,三绕组电压互感器除一次侧和根本二次侧外,另有一组帮助二次侧,供接地掩护用。

4、按绝缘方法

可分为干式、浇注式、油浸式和充气式。

干式电压互感器布局复杂、无着火和爆炸伤害,但绝缘强度较低,只实用于6kV以下的户内式安装;浇注式电压互感器布局紧凑、维护利便,实用于3kV~35kV户内式配电安装;油浸式电压互感器绝缘功能较好,可用于10kV以上的户外式配电安装;充气式电压互感器用于SF6全关闭电器中。

5、按事情原理

电磁式电压互感器:是使用电磁感到原理按比例变更电压或电流的设置装备摆设。

电容式电压互感器:电容式电压互感器(CVT)是由串联电容器分压,再经电磁式互感器降压和断绝,作为表计、继电掩护等的一种电压互感器,电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于远程通讯、远方丈量、选择性的线路高频掩护、遥控、电传打字等。

电子式电压互感器:由毗连到传输体系和二次转换器的一个或多个电压或电传播感器构成的一种安装,用以传输反比于被丈量的量,供应丈量仪器、仪表和继电掩护或控制安装。


铭牌标记

电压互感器型号由以下几局部构成,各局部字母,标记表现内容:

第一个字母:J——电压互感器;

第二个字母:D——单相;S——三相

第三个字母:J——油浸;Z——浇注;

第四个字母:数字——电压品级(kV)。

比方:JDJ-10表现单相油浸电压互感器,额外电压10kV。

额外一次电压,作为互感器功能基准的一次电压值。

额外二次电压,作为互感器功能基准的二次电压值。额外变比,额外一次电压与额外二次电压之比。

正确级,由互感器体系定的品级,其偏差在划定利用条件下应在划定的限值之内负荷,二次回路的阻抗,通常以视在功率(VA)表现。额外负荷,确定互感器正确级可根据的负荷值。


接线方法

电压互感器的常用接线方法有以下几种:

(1)单项式接线,可以用于丈量35kV及以下中性点不间接接地体系的线电压或110kV以上中性点间接接地体系的绝对地电压。

(2)V/V接线是将两台全绝缘单相电压互感器的上下压绕组辨别接于相与相之间组成不完全三角形。这种办法常用于中性点不接地或经消弧线圈接地的35kV及以下的高压三相体系中,分外是10kV的三相体系中。

(3)用三台单相三绕组电压互感器组成YN,yn,d0或YN,y,d0的接线情势,普遍使用于3~220kV体系中,其二次绕组用于丈量相间电压和绝对地电压,帮助二次绕组接成启齿三角形,供接入交换电网绝缘监督仪表和继电器用。用一台三相五柱式电压互感器取代上述三个单相三绕组电压互感器组成的接线,除铁芯外,其情势与图3根本相反,一样平常只用于3~15kV体系。

(4)三相三绕组五柱式电压互感器,其一次绕组和主二次绕组接成星形,而且中性点接地,帮助二次绕组接成启齿三角形。故此种电压互感器可以丈量线电压和绝对地电压,帮助二次绕组可以参与交换电网绝缘监督用的继电器和信号指示器。


留意事变

1.电压互感器在投入运转前要依照规程划定的项目举行实验反省。比方,测极性、毗连组别、摇绝缘、核相序等。

2.电压互感器的接线应包管其准确性,一次绕组和被测电路并联,二次绕组应和所接的丈量仪表、继电掩护安装或主动安装的电压线圈并联,同时要留意极性的准确性。

3.接在电压互感器二次侧负荷的容量应符合,接在电压互感器二次侧的负荷不该凌驾其额外容量,不然,会使互感器的偏差增大,难以到达丈量的准确性。

4.电压互感器二次侧不容许短路。由于电压互感器内阻抗很小,若二次回路短路时,会呈现很大的电流,将破坏二次设置装备摆设乃至危及人身宁静。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以掩护其本身不因二次侧短路而破坏。在大概的状况下,一次侧也应装设熔断器以掩护高压电网不因互感器高压绕组或引线妨碍危及一次体系的宁静。

5.为了确保人在打仗丈量仪表和继电器时的宁静,电压互感器二次绕组必需有一点接地。由于接地后,当一次和二次绕组间的绝缘破坏时,可以避免仪表和继电器呈现高电压危及人身宁静。

6、电压互感器副边相对不允许短路。


非常与处置

罕见非常

(1)三相电压指示不屈衡:一相低落(可为零),另两相正常,线电压不正常,或伴有声、光信号,大概是互感器高压或高压熔断器熔断;

(2)中性点非无效接地体系,三相电压指示不屈衡:一相低落(可为零),另两相降低(可达线电压)或指针摆动,大概是单相接地妨碍或基频谐振,如三相电压同时降低,并凌驾线电压(指针可摆到头),则大概是分频或高频谐振;

(3)高压熔断器屡次熔断,大概是外部绝缘严峻破坏,如绕组层间或匝间短路妨碍;

(4)中性点无效接地体系,母线倒闸操纵时,呈现相电压降低并以低频摆动,一样平常为串联谐振征象;若无任何操纵,忽然呈现相电压非常降低或低落,则大概是互感器外部绝缘破坏,如绝缘支架绕、绕组层间或匝间短路妨碍;

(5)中性点无效接地体系,电压互感器投运时呈现电压表指示不波动,大概是高压绕组N(X)端接地打仗不良。

(6)电压互感器回路断线处置。

处置办法

1. 依据继电掩护和主动安装有关划定,加入有关掩护,避免误举措。

2. 反省高、高压熔断器及主动氛围开关能否正常,如熔断器熔断、应查明缘故原由立刻改换,当再次熔断时则应小心处置。

3.反省电压回路一切讨论有无松动、断开征象,切换回路有无打仗不良征象。


铁磁谐振

磁铁谐振的发生是在举行操纵或体系产生妨碍时,由于铁芯饱和而惹起的一种跃变历程,电网中产生的铁磁谐振分为并联铁磁谐振和串联铁磁谐振。

次要特点

1)关于铁磁谐振电路,在相反的电源电势作用下回路大概不但一种波动的事情形态。电路究竟波动在哪种事情形态要看外界打击惹起的过度过程的状况。

2)PT的非线性铁磁特征是发生铁磁谐振的基本缘故原由,但铁磁元件的饱和效应自己也限定了过电压的幅值。别的回路消耗也使谐振过电压遭到阻尼和限定。当回路电阻大于肯定的数值时,就不会呈现激烈的铁磁谐振过电压。

3)串联谐振电路来说,发生铁磁谐振过电压的的须要条件是ω0=1/L0C<;ω。因而铁磁谐振可在很大的范畴内产生。

4)维持谐振振荡和补偿回路电阻消耗的能量均由工频电源供应。为使工频能量转化为别的谐振频率的能量,其转化历程必需是周期性且有节律的,即…1/2(1,2,3…)倍频率的谐振。

5)铁磁谐振对PT的破坏。电磁谐振(分频)一样平常应具有如下三个条件。

①铁磁式电压互感器(PT)的非线性效应是发生铁磁谐振的次要缘故原由。

②PT感抗为容抗的100倍以内,即参数婚配在谐振范畴。

③要有引发条件,如PT忽然合闸、单相接地忽然消散、外界对体系的搅扰或体系操纵发生的过电压等。

据实验分频谐振的电流为正常电流的240倍以上,工频谐振电流为正常电流的40~60倍左右,高频谐振电流更小。在这些谐振中,分频谐振的毁坏最大,假如PT的绝缘精良,工频和高频一样平常不会危及设置装备摆设的宁静,而6kV体系存在上述条件。

消弭措施

从技能上思索,为了制止铁磁谐振的产生,可以接纳以下步伐:选择励磁特征好的Tv或改用电容式TV;在统一个10kV配电体系中,应只管即便增加TV的台数;在三相TV一次侧中性点串接单相TV或在TV二次启齿三角处接入阻尼电阻;在母线上接入肯定巨细的电容器,使容抗与感抗的比值小于0.01,制止谐振,;体系中性点装设消弧线圈;接纳主动调谐原理的接地赔偿安装,经过过补、全补和欠补的运转方法,来较好地办理此类题目。


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