總的(de)概述電壓互感器(qì)的優缺點(這裏的電壓互感器指電磁式電(diàn)壓互感器):
電磁是電壓互(hù)感器因為利用電磁感(gǎn)應原理,由許多鐵芯串聯而成,為提高準確性,每(měi)組鐵(tiě)芯必須裝設平衡繞組,且隨著電(diàn)壓等級的提高,串聯鐵芯級數增(zēng)多,對(duì)絕緣和材料的要求也(yě)增大,容(róng)量很小且比較恒定,
正常運(yùn)行時(shí)接近於空載狀態,一(yī)次繞組匝數N1多,二(èr)次繞組匝數N2少,相當(dāng)於一個(gè)降壓變壓器(二次側額定電壓一般為100V)。
由於PT在工作(zuò)時一次繞組和(hé)二(èr)次繞組都是分(fèn)別並聯在一次回路(lù)和二次控製回路電壓線圈的,而由於電壓線圈的阻抗(kàng)很大,所以PT二次側的電流非常小,二次繞組近似於空負荷(hé)狀態;
但二次繞組本身的阻抗是很小的,所以如果(guǒ)二次繞組短路,則將會(huì)導致非常大的(de)二次側電流(N1I1=N2I2)。
故PT的二次繞組絕對不能夠短路。但它比電容式電壓(yā)互感器準(zhǔn)確,允許所接(jiē)二次(cì)負荷也大(dà)。
缺(quē)點是貴、重、噪音大、絕緣(yuán)要求高、難以配合,且容易產生諧振。
下文就(jiù)是電壓互感器(qì)的簡介,大家可以先了解下(xià)電壓互感(gǎn)器的工作原理更能了解到電壓互感器的優點缺點(diǎn)
電壓互感器(Potentialtransformer簡稱PT,Voltagetransformer也簡稱VT)和降壓變壓器很相像,都是用來變換(huàn)線路或母線上的電(diàn)壓。
電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次(cì)線圈、鐵心和絕緣組成。當在(zài)一次繞組上施加一(yī)個電壓U1時,在鐵心中就產生一個磁通φ,根據電磁感應定律(lǜ),則在二次繞組中就產生一(yī)個二(èr)次電壓U2。
改變一次或二次繞組的匝數,可以產生不同的(de)一次電壓(yā)與二次電壓比,這就可組成(chéng)不同比的(de)電壓互(hù)感器。
電壓互感器將高電壓按比例轉換成低電壓,一般為(wéi)100V,電壓互感器一(yī)次(cì)側接在一次(cì)係統,二次側接測量儀表、繼電保(bǎo)護等設備。
二(èr).電(diàn)壓(yā)互感器的作用
電壓互感器時隔離高電壓,供繼電保護、自動裝置和測量儀表獲取一(yī)次電壓信息的傳感器。把高電壓按比例關係變換成100V或(huò)100/3V標準二次電壓,供計量、儀表裝置和繼電(diàn)保護使用。
同時使(shǐ)用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離,保證設備和人身安全的作(zuò)用。
三(sān).電壓互感器分類
按安(ān)裝地點可分:戶內(nèi)式和戶外式。35kV及以下多為戶內式,35kV及以上多為(wéi)戶外(wài)式,其絕緣有(yǒu)明顯(xiǎn)差距。
按安裝地點可分:戶內式(shì)和戶外式。35kV及以下多(duō)為戶(hù)內式,35kV及(jí)以上多為戶外式,其絕緣有明顯差距。
按相數可分:單相式和三相式。10kV及以下采(cǎi)用三相式。
按繞組數可(kě)分(fèn):雙繞組、三繞組和四繞組。
按絕緣方式可分:幹式、澆注式(shì)、油浸式和氣體式。
按工作原理(lǐ)可分為:電磁(cí)式、電容式和(hé)新型的光電式電壓互感器(qì)。
其中電磁式可分為:三相式(shì)和單(dān)相式;三相式又可分(fèn):三相兩(liǎng)柱式和兩(liǎng)相五柱式。
四.電壓(yā)互感器結構
(1)油(yóu)浸式(shì)電壓(yā)互感器
油浸式電壓互(hù)感器分為(wéi):單級式和串級式單級式,單(dān)級式可用於220kV及(jí)以下電壓等級,串級式可用於66kV及以上電壓的所有電壓等級。
單級(jí)式其一(yī)二次繞組繞在共同的鐵芯上(shàng),絕緣不分級,靠磁耦(ǒu)合實現能量轉換(huàn)。
串級式由多個匝數相同的一次繞組裝在數量為繞組數一半的相同的鐵(tiě)芯上,自上而下排列,接於高壓與地之間。
(2)SF6氣體絕緣電壓互感器
SF6氣體(tǐ)絕緣(yuán)電壓互感器由外殼、絕緣套管、鐵芯、一、二次繞(rào)組(zǔ)以及安裝附件組成。一次繞(rào)組一般采用寶塔形層(céng)式繞組,並按分級方式繞製;二次繞組為層式繞組,緊靠鐵芯繞製(zhì),鐵芯通常采用單相雙柱疊片鐵芯。
SF6氣體絕緣電壓互感器可以與GIS配套,也可以作為獨(dú)立的SF6氣體絕(jué)緣電壓互感器。
(3)澆注絕緣電壓互感器
澆注(zhù)絕緣采用不飽和樹脂和環氧樹脂(zhī)。澆注絕緣電壓互感器通(tōng)常用於35kV電壓等級,可(kě)做成戶內、戶外、接地、不接(jiē)地等多種結構。
對(duì)於10kV開關(guān)櫃內(nèi),幾乎全(quán)部采用澆注式。
(4)電容式電(diàn)壓互感器
電容式電壓互(hù)感器的結構(gòu),按電容分壓器和電磁單元的組合方式分為:分裝式(shì)和單柱式兩種。
電容分壓器和電磁單元分別(bié)安裝,電(diàn)磁單(dān)元通過外部套管與電容分(fèn)壓器的中(zhōng)亞端子(zǐ)相互連接的方式稱為分裝式。
電容分壓(yā)器和電磁單元上下組裝在一起,二(èr)者在產品內部連(lián)接,稱為單柱式。
五.電壓互感(gǎn)器接線(xiàn)方式
(1)單相接(jiē)線常用於大接地電流係統判線路無壓或同(tóng)期,可以接(jiē)任何一相,但另一判(pàn)據要用母線電壓的對應相。
(2)接於兩相電壓間的一隻電壓互感器,主要用(yòng)於小電流接地係(xì)統判線路無(wú)壓或同期,因為小接地電流係統允許單相接地,如果(guǒ)隻用(yòng)一隻單相對地的電壓互感器,如(rú)果(guǒ)電壓互感(gǎn)器正好在接地相時(shí),該相測得對地(dì)電壓為零,則無法檢定線路是(shì)否卻以(yǐ)無壓,如果錯判則可能造成非同(tóng)期合閘。
(3)V/V接線主要用於小接地(dì)電流係統的母線(xiàn)電壓測(cè)量,它(tā)隻要兩(liǎng)隻接於線電壓的電壓互感器就能完成三相電(diàn)壓的測量,節約投資。但(dàn)該接線無法測量係統的零序電壓。
(4)星形接線和三角接線應用最多,常用於母(mǔ)線測量三相電壓和零序電壓。
(5)中性點安裝有消弧電壓互感器的星(xīng)形接線。在電流接地係統,當單相接地時允許繼續運行2h,非接地(dì)相的電壓上升為(wéi)線電壓,對於間隙性接地還有暫態過電壓。
這可能造成電壓互感器鐵芯飽(bǎo)和,引起鐵磁諧振,使係統產生諧振過電壓,所以在小電流接地係統中電壓互感器要考慮消諧問題。
(6)用(yòng)以檢定同期或線(xiàn)路無(wú)壓的(de)線(xiàn)路電(diàn)壓互感器采用電容型或電壓抽(chōu)取裝(zhuāng)置。
六.電壓互感器二次回路接線
下圖為典型的雙母線或單母線分(fèn)段主接線時的電壓互感器二次回路接線原理圖。由圖(tú)可(kě)看出,使用的兩次級的電壓互感器,一(yī)組次級三相接為星形,一組接為開口三角形。
星(xīng)形一組次級經小空(kōng)氣開關1(2)QA,電壓互(hù)感器隔離開關輔助(zhù)接點的重動繼電器1(2)K接點送至二次電壓小母線1(2)WVa、1(2)WVb、1(2)WVc及WVN,該小(xiǎo)母線供保護(hù)裝(zhuāng)置與測量設備使用(yòng)。
由於計量裝(zhuāng)置對精度要求較高,從星形接線出口處另有一組電壓經熔斷器3-5(6-8)FU、繼電器1(2)K接點送專用的計量小母線1(2)WVaj、1(2)WVbj、1(2)WVcj。
另一組接為開口三角形,其一端直接(jiē)連(lián)到小母線WVN上,另一端經繼電器1(2)K接點連接到小母線1(2)WVL上(shàng),供需要零序電壓的保(bǎo)護裝置使用。
壓變並列的(de)二次回路如下圖所(suǒ)示:
雙母線電壓並(bìng)列回路見上圖。其(qí)二(èr)次並列(liè)的條件,一是要在一(yī)次(cì)母聯或分段斷路器在合閘(zhá)位置,並且兩側的隔離開關也在合閘位置時,並列繼電器1QJ、2QJ才能動(dòng)作,見下圖。
電壓互感器二次(cì)回路聯絡(luò)圖接線圖
電壓互感器二次回路聯絡引起空氣開關跳閘示意圖
七.電壓互感器(qì)配(pèi)置原則
1、對(duì)於主接線為(wéi)單母(mǔ)線、單(dān)母線分(fèn)段、雙母線等,在母線上安裝三相式電壓互感器;當其出線上有電源,需要重合閘檢同期或無壓,需要(yào)同期並列時,應在線路側安裝單(dān)相或兩(liǎng)相電壓(yā)互感(gǎn)器。
2、對於3/2主接線,常常(cháng)在線路或變壓(yā)器測安裝三相電壓互感器,而在(zài)母(mǔ)線上安裝單相互感器以供同期並(bìng)列(liè)和重合閘檢無壓、檢同(tóng)期使用(yòng)。
3、內橋接線(xiàn)的電壓(yā)互感器可以安裝在線路側(cè),也可在(zài)母線上,一般不同時安裝。安裝地點不同對保護功能有所影響。
4、對220kV及(jí)以下的電壓等級,電壓互感器一般(bān)有(yǒu)兩至三個次級,一組接為開口三角形,其(qí)他接為星形。在500kV係統中,為(wéi)零繼電保(bǎo)護的完全雙重化,一般選用三(sān)個次級的電壓互感器,其中兩組接為星形,一組接為開口三角形。
5、當計量回路有特殊需(xū)要時,可增加專供(gòng)計量的電壓互感(gǎn)器次級或安(ān)裝計量專用的電壓互感器組。
6、在(zài)小接地電(diàn)流係統,需要檢查線路電壓或同期時,應在線路側裝設(shè)兩相式電壓互感器或裝一台電壓互感器接線間電壓。
7、在大接地電流係(xì)統中,線路有檢(jiǎn)查線(xiàn)路電壓或同期要(yào)求時,應(yīng)首先選用電壓抽取裝置。500kV線路一般裝設三隻電容式線路電壓互感器,作為保護、測量和載波通信(xìn)公用。