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【收藏】电压互感器知识精讲

 yhb883 2018-06-26

1电压互感器工作原理及作用

        电压互感器(Potential transformer 简称PT)又叫仪用变压器,是应用电磁感应原理或电容分压原理制成的。由于互感器二次侧所接仪表或继电器电压线圈阻抗很大,因此工作电流很小,可以认为电压互感器在工作时相当于一个二次侧开路的变压器

        电压互感器在工作时,一次绕组加上交流额定电压后,一次绕组中流过交变电流(即励磁电流),并在铁芯中形成闭合磁路,于是在二次绕组中就产生了感应电动势,二次负载变化都不会影响一次系统的相应电压。电压互感器一次绕组并接于一次系统,二次侧接有电压表或其他仪表设备(如功率表、电能表、继电保护设备等)。

电压互感器的作用

    a.将一次回路的高电压转为二次回路的标准低电压(通常为100V或100√3V),可使测量仪表和保护装置标准化,使二次设备结构轻巧,价格便宜。

    b.使二次回路可采用低电压控制电缆,且使屏内布线简单,安装方便,可实现远方控制和测量。

    c.使二次回路不受一次回路限制,接线灵活,维护、调试方便。

    d.使二次与一次高压部分隔离,且二次可设接地点,确保二次设备和人身安全。

2电压互感器的型号表示

        电压互感器的型号主要由设备名称、相数、绝缘结构、铁芯及绕组形式和一次额定电压5部分组成。

例如:JSJW-10表示三相油浸式五铁芯柱三绕组电压互感器,一次侧额定电压10kV。

3电压互感器的种类

        按其绝缘结构形式,可分为干式、浇注式、油浸式、充气式几种,根据相数可分为单相和三相,根据绕组数可分为双绕组和三绕组。按安装地点可分:户内式和户外式,35kV及以下多为户内式,35kV及以上多为户外式,其绝缘有明显差距。

(1) 油浸式电压互感器

油浸式电压互感器分为:单级式和串级式,单级式可用于220kV及以下电压等级,串级式可用于66kV及以上电压的所有电压等级。

单级式其一二次绕组绕在共同的铁芯上,绝缘不分级,靠磁耦合实现能量转换。

串级式由多个匝数相同的一次绕组装在数量为绕组数一半的相同的铁芯上,自上而下排列,接于高压与地之间。

(2)SF6气体绝缘电压互感器

SF6气体绝缘电压互感器由外壳、绝缘套管、铁芯、一、二次绕组以及安装附件组成。一次绕组一般采用宝塔形层式绕组,并按分级方式绕制;二次绕组为层式绕组,紧靠铁芯绕制,铁芯通常采用单相双柱叠片铁芯。

SF6气体绝缘电压互感器可以与GIS配套,也可以作为独立的SF6气体绝缘电压互感器。

(3) 浇注绝缘电压互感器

浇注绝缘采用不饱和树脂和环氧树脂。浇注绝缘电压互感器通常用于35kV电压等级,可做成户内、户外、接地、不接地等多种结构。

对于10kV开关柜内,几乎全部采用浇注式。

(4) 电容式电压互感器

电容式电压互感器按电容分压器和电磁单元的组合方式分为:分装式和单柱式两种。

电容分压器和电磁单元分别安装,电磁单元通过外部套管与电容分压器的中压端子相互连接的方式称为分装式。电容分压器和电磁单元上下组装在一起,二者在产品内部连接,称为单柱式。

4电压互感器常用接线方式

        电压互感器接线必须遵守并联连接的原则,电压互感器的外壳和二次绕组应接地,采用带绝缘监视的三相五柱式互感器,一次绕组的中性点也必须进行接地。此外一、二次侧还应当装设熔断器保护。

1)一台单相电压互感器接线

单相电压互感器接线图

        在三相线路中,这种接线只能测量某两相之间的线电压,它用于连接电压表、电压继电器等仪表。

2)两台单相电压互感器V/V形接线

两台单相电压互感器V/V形接线图

        V/V形接线又称不完全三角形接线,其特点是接线简单,广泛应用于中性点不接地系统或经消弧电抗器接地的系统。这种接线方式可以用于连接电压表、三相电能表及电压继电器等。

3)三台单相电压互感器Y/Y形接线

三台单相电压互感器Y/Y形接线图

4三相五柱式电压互感器Y0/Y0/开口三角形接线

三相五柱式电压互感器Y0/Y0/开口三角形接线图

        接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。辅助二次线圈接成开口三角形,供电给绝缘监察电压继电器。当三相系统正常工作时,三相电压平衡,开口三角形两端电压为零。当某一相接地时,开口三角形两端出现零序电压,使绝缘监察电压继电器动作,发出信号。

5电压互感器接线注意事项

        电压互感器的接线应保证其正确性,一次绕组和被测电路并联,二次绕组和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联,同时要注意极性的正确性。

        电压互感器的准确度与二次侧的负荷大小有关,负荷越大,即接的仪表越多,二次电流就越大,误差也就越大。因此接在电压互感器二次侧负荷的容量应适中,不应超过其额定容量。

        电压互感器运行中,二次侧不能短路,否则会烧坏绕组,为此,二次侧要装熔断器保护。为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全,电压互感器二次绕组必须有一点接地,因为接地后,当一次和二次绕组间的绝缘损坏时,可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。

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