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JDZ互感器詳解

上海互淩電(diàn)氣有限公司 / 2017-06-20
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  摘要,本頁主要介紹JDZ型號字(zì)母含義,JDZ係列互感器(qì)的結構特點,JDZ電壓互感(gǎn)器工作原理,JDZ電壓互感(gǎn)器的(de)相關型號及其他相關參數接線圖,作(zuò)用(yòng)外形尺寸圖等JDZ係列電壓互感器的介紹。

  一、什麽電(diàn)壓互(hù)感器

  電壓(yā)互感器(Potentialtransformer簡稱PT,Voltagetransformer也簡稱VT)和變壓器很相像(xiàng),都是用來變換線路上(shàng)的電壓。但是變壓器變換電壓的(de)目的是為(wéi)了輸送(sòng)電能,因此容量很大,一般都是以千伏(fú)安或兆伏(fú)安為計算單位;而電壓互感器變換電壓的目的,主要是用來給測量儀表(biǎo)和繼電保護裝置供電,用來測量線路的電壓、功率和電能,或者用來在線路發生故障時保護線路中(zhōng)的貴重設備、電機和(hé)變壓器,因此電壓互感(gǎn)器的容量很(hěn)小,一般都隻有幾(jǐ)伏安、幾十伏安,最大也不(bú)超過一千伏安。

  二、電壓互感器的工作原理

  電壓互(hù)感器的工作原理與普通電力變壓器相同,結構原理和接線也相似,一次繞組匝數很多,而二次(cì)繞組匝數很少,相當於降壓變壓器。工作時,一次繞組並聯在一次電路中,而二次繞(rào)組並聯儀表、繼電器的電壓線圈。因此電壓低,額定電壓一般為(wéi)100V;容量(liàng)小,隻有幾十伏安或幾百伏安(ān);負荷阻抗大,工作時其二次側接近於空載狀(zhuàng)態,且多數情況下(xià)它的負荷是恒定的。電壓互感器的一次電壓U1與其二次電壓U2之間(jiān)有下列關係:U1≈(N1/N2)U2KUU2

  式中(zhōng),N1、N2——為電壓互(hù)感器一次和二次繞組匝數;

  KU——為電壓互感器的變壓比,一般表示(shì)為(wéi)

  其額定一、二(èr)次電壓比,即KU=U1N/U2N,例如10000V/100V。

  電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副(fù)邊發生短路,電流將急劇增長而燒毀線(xiàn)圈。為(wéi)此,電(diàn)壓互感器的原邊接有熔斷器,副邊可(kě)靠(kào)接地,以免原、副邊絕緣(yuán)損(sǔn)毀時,副邊出(chū)現對地高電位而造成人身和(hé)設備事故。

  測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結構,其原邊電壓為被測電壓(如電力係統的線電壓(yā)),可以單相使用,也可以(yǐ)用兩台接成V-V形作三相使用。實驗室用的電壓(yā)互感器往往是(shì)原邊多抽(chōu)頭的,以適應測量不(bú)同電(diàn)壓的需要。供保護接地(dì)用(yòng)電壓互感器還帶有一個第三線圈,稱(chēng)三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開口三角形,開口三角形(xíng)的兩(liǎng)引出端與接地保護繼電器(qì)的電壓線圈聯接。

  正常(cháng)運(yùn)行時,電力係統的三相電壓對稱,第(dì)三線圈上的三相感應電動(dòng)勢之和(hé)為零。一旦發生單相接地時,中性點出現位移,開口三角的端子間就會(huì)出現零序電(diàn)壓使繼電器動作,從而對電力係統起保護作用。

  線圈出(chū)現零序電壓則相(xiàng)應的鐵心(xīn)中就會出現零序(xù)磁通。為此,這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心(10KV及以下時)或采用三(sān)台單相電壓互感器。對於這種互感器,第三線圈的準確度(dù)要求不高,但(dàn)要求有(yǒu)一定的過勵磁特性(即當原(yuán)邊電壓增加時,鐵心中(zhōng)的磁通密度也增加相應倍數而不會損壞)。[1]

  電壓互感器是發電廠、變電所等輸電和供電係統不可缺少的一(yī)種電器。

  精密電壓(yā)互感器(qì)是電測試驗室中用來擴大量限,測量電壓、功率和電能的一種儀器。

  電壓互感器和變壓器很相像,都是用來變換線路上的電壓。

  線(xiàn)路上為什麽需(xū)要(yào)變換電壓呢?這是因為根據發電、輸電和用電的不同情況(kuàng),線路上的電壓大小不一,而且相差(chà)懸殊,有的是低(dī)壓220V和380V,有(yǒu)的是高壓幾萬伏甚至幾十萬(wàn)伏。要直(zhí)接測量這些低壓和高壓電壓,就需要根據線路電壓(yā)的大小,製作相(xiàng)應(yīng)的低壓和高壓的電壓(yā)表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會給儀(yí)表製作帶(dài)來很大困難,而且更主要的是,要直接製作高(gāo)壓儀表,直接在高壓線路上測(cè)量電壓,那是不(bú)可能的,而且也是絕對不允許的。

  特點:

  1)對於鐵磁諧振電路,在(zài)相同的電源電勢作用下回路可能不(bú)隻一種穩定的工作狀態。電路到底穩定在哪(nǎ)種工作狀態要看外界(jiè)衝擊引起的過渡過程(chéng)的情況。

  2)PT的非線性鐵磁特(tè)性(xìng)是產(chǎn)生鐵磁(cí)諧振的根本原因,但(dàn)鐵磁元件的飽和效應本身也限製了過電壓的幅值(zhí)。此外回路損耗也使諧振過電壓受到阻尼和限製。當回路電阻大於一定(dìng)的數值時,就不會出現強烈的鐵磁諧振過電壓。

  3)串聯諧振電路來說,產生鐵磁諧振過電壓(yā)的(de)的必要(yào)條件是ω0=1/L0C<;ω。因此鐵磁諧振可在(zài)很大的範圍內發生。

  4)維持諧振振蕩和抵償回路電阻損耗的能量均由工頻電源供給。為使工(gōng)頻能量轉化為其它諧振(zhèn)頻(pín)率的能量,其轉化過程必須(xū)是周期性(xìng)且有節律的,即…1/2(1,2,3…)倍頻率的諧振。

  5)鐵磁諧振對PT的損壞。電磁(cí)諧振(分頻)一般應具備如下三個條(tiáo)件。

  ①鐵磁式電壓互感器(PT)的(de)非線性效應是產生鐵磁諧振的主要原因。

  ②PT感抗為容抗的100倍以內,即參數(shù)匹配在諧(xié)振範圍。

  ③要有激發條件,如PT突然合閘、單相接地突然消(xiāo)失、外界對係(xì)統的幹擾或係統操作(zuò)產生的過電壓等。

  據試驗分頻(pín)諧振的電流為正常電(diàn)流的240倍以上,工頻諧振電流(liú)為正常電流的40~60倍左右,高頻諧振電流更小(xiǎo)。在這些諧振中,分頻諧(xié)振的(de)破壞最大,如果PT的(de)絕緣良好,工頻和高頻一(yī)般不會危及設備的安全,而6kV係統存在上述條件

  三(sān)、電磁式電壓互感器的分類

  電(diàn)磁式電壓互感器可分為以下(xià)幾種類型:

  (1)按安裝地點可分為戶內式和戶外式。

  (2)按相數可分為單相(xiàng)式和三相式。

  (3)按每相繞組數可分為雙繞組和三繞組式。

     三繞組電壓互感器有兩個二次側繞組:基本二次繞組和輔助二次繞組。輔助二次繞組供接地(dì)保護用。

  (4)按絕(jué)緣可分為幹式(shì)、澆注式、油浸式、串級油浸式和電容式等。

幹式多用於低壓;澆(jiāo)注式用於3~35kV;油浸式主要用於35kV及以上的電壓互感器。

  3、電磁式電壓互感器的結(jié)構類型

  (1)35kV及以(yǐ)下的電壓互感器

  35kV及一下電壓(yā)互感器(qì)的結構和普通變壓器基本一致。根(gēn)據其絕緣方式的(de)不同,可分為幹式、環氧澆注(zhù)式和油浸式三(sān)種。

  幹(gàn)式電(diàn)壓互(hù)感器一般(bān)隻用於低(dī)壓的戶內配電裝(zhuāng)置。

  澆注式電壓互感(gǎn)器用於3~35kV戶內配電裝置(zhì)。

  油浸(jìn)式電壓(yā)互感器JDJJ2-35型、JDJ2-35型(xíng)被廣泛用於

  35kV係統(tǒng)中。這類電壓(yā)互感器的鐵芯和一、二次繞組放(fàng)在充有變壓器油(yóu)的油箱內。繞組出線(xiàn)端經固定在油箱蓋上的套管引(yǐn)出。

  (2)110~220kV電壓互感器

  隨著電壓的升高,電壓(yā)互感器絕緣尺寸需增大。為了減(jiǎn)少繞組絕緣厚度(dù),縮短磁路長度,110kV及以上電壓互(hù)感器(qì)采(cǎi)用串級式,鐵芯不接地,帶電位,由絕緣板支撐。國產JCC型和JDCF型電壓互(hù)感器就是(shì)采用這種結構。

  一次繞組分兩部分,分(fèn)別繞(rào)在上下兩鐵(tiě)芯上,二次繞組隻

  繞在下鐵芯柱上(shàng)並置於一次繞組的外麵。鐵芯和一次(cì)繞組的中點相(xiàng)連。當電網電壓U加到互感(gǎn)器一次繞(rào)組時,其鐵芯的電位為(1/2)U。而且一次繞組的兩個出線端與鐵芯(xīn)間的電位差、一、二次繞組間的電(diàn)位差及二次繞(rào)組和鐵芯間的電(diàn)位差(chà)將都是(1/2)U。這就降低了(le)對鐵芯與一次繞組之間以及一、二次繞組之間的絕緣要求。

  四、電(diàn)壓互(hù)感器的型號字母

JDZ互感器字母含義

  JDZ常用型號介紹

  JDZ16-10R電壓互感(gǎn)器參數尺寸圖

JDZ16-10R電壓互感器JDZX15-10電壓互感器外(wài)形尺寸圖

  JDZX15-10

  JDZ15-10

  JDZ14-10R

  JDZ12-10

  JDZX12-10R

  JDZ12-10Q

  JDZX11-10

  JDZ11-10

JDZX10-10S電(diàn)壓互感器外形尺寸圖

  JDZX10-10S電壓互感器

JDZX10-10電壓互(hù)感器(qì)外形尺寸圖

  JDZX10-10

JDZ10-10電壓(yā)互感器外形(xíng)尺寸圖(tú)

  JDZ10-10電壓互感器外形尺(chǐ)寸圖

JDZ-10Q1電壓互感器尺寸圖

  JDZ-10Q1電壓互感器

JDZ-10Q電(diàn)壓互感器尺寸圖

  JDZ-10Q電壓互感器

  JDZ-1

  JDZW-10RG

  JDZW-10R

  JDZ10-10D

  JDZ10-10CB

  JDZX11-20

  JDZ11-20

  JDZ9-35

  JDZX9-35

  

  問題1:常見電壓互感器JDZ-10跟JDZ10-10的區別(bié)?

  JDZ-10半絕緣;JDZ10-10全絕緣;

  JDZ10-10樣式適用於KYN櫃;JDZ-10樣式適用(yòng)於環網櫃。

  問題(tí)2:JDZX10-10/√3/0.1/√3/0.1/3參數說明意思及相關(guān)接線方(fāng)式。

  JDZX10是10kV單項電壓互感器,為半絕緣結構。用於測量(liàng)相對地電壓

  10/√3意思為一次電壓為10/√3kV;

  0.1/√3/0.1/3為(wéi)為二次(cì)電壓第一個為測量級(jí)0.1/√3=57.7V;第(dì)二(èr)個為剩餘繞組0.1/3=33.333V

  2PT,3PT的接線方式:前者是用兩組PT,CT用二瓦計法(fǎ)測量三項(xiàng)功(gōng)率;後者是用三組PT,CT用二瓦計法測量三項功(gōng)率上述PT隻(zhī)能用於後(hòu)者;用於前者的應為JDZ10,全絕緣結構的。

  五、JDZ互感器作用

  電壓互感器的(de)作用:

  1、把高電壓按比例關係變換成100V或更低等級的標準二次電壓,供保護、計量(liàng)、儀表裝置(zhì)使用。

  2、使用電壓互感器(qì)可以將高電壓與電氣工作人員隔離。

  3、當二次負載阻抗減小(xiǎo)時,二次電流增大,使(shǐ)得一次電流自動增大一個分量(liàng)來滿足一二次(cì)側之間的電磁平衡關係。

  六、JDZ互感器出場檢驗(yàn)要(yào)求

  電壓互感器在1.9Um/試驗電壓下,空載電流小於10mA;

  二次繞(rào)組加壓試驗,同時測量二次繞組工頻空載電流,折算到一次繞組空載電流下雨10mA。

  交接時的增量不應大於(yú)出(chū)廠試驗值的5%。且滿足(zú)1.9Um/電壓下的空載電流小(xiǎo)於額定電壓下的空載電流的(de)10倍,三相互差小於50%的標準。

  測量用電壓互感器在80%~120%額定電壓下,在25%~100%任意負載點,功率因數Cosф=0.8~1.0範圍內(nèi),誤差(chà)均應滿足《測量用電壓互感(gǎn)器檢定規程》(JJG314-1994)“誤差(chà)限值(zhí)”的要求。特別強(qiáng)調,在二次負載為(wéi)0VA、Cosф=1.0下,誤差應控製在《測量用電壓(yā)互感器檢定規程》(JJG314-1994)所規定的(de)額定(dìng)功率因數下誤差限值的60%範圍內。

  各組電壓互感器相序排列(liè)應確保一致,電壓互感器一次設計相位應與二次端子標示相符。

  電壓互(hù)感器的一次繞(rào)組接地端應與二次分開。

  七、JDZ互感器的接(jiē)線方式

電壓互感器接線

JDZ10-10電壓互感(gǎn)器(qì)接線圖

1.一個單相(xiàng)電壓互感器(qì)的(de)接線

一個單相電壓互感器的接線

   這種(zhǒng)接線方式在三相線路上,隻能測量某兩相之間的線電壓,用於連接電壓表、頻(pín)率表及電壓繼電器(qì)等。

2.兩個單相電(diàn)壓互感(gǎn)器的V/V形接線

二個單相電壓互感器的vv接線

   這種接線方式又稱不完全星形接(jiē)線,可以用來測量三個線電壓,供儀表、繼電器接於三相三線製電(diàn)路的各個線電(diàn)壓。

3.三個單相電壓互感器Y。/Y。形接線

三(sān)個互感器YY接法

   這種接(jiē)線方式能(néng)滿足儀表和繼電保護裝置選用相電壓和線電壓的要求。在一次繞組中(zhōng)點接地情況下,也可裝(zhuāng)用(yòng)絕緣監察電壓表(biǎo)。

4.三個單相三繞(rào)組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器Y。/Y。/△(開口三角形)接線

   這(zhè)種接線方(fāng)式在10kV中性點不接地係統中應用廣泛,它既能測量線電壓、相電壓並能組成絕緣監察裝置和供單相接地保護用。接成Y。形的二次繞組(zǔ)稱為基本二次繞組,用來接(jiē)儀表、繼(jì)電器及絕緣監察電壓表(biǎo);接成(開口三角形)的二次繞組,稱為輔助二次繞(rào)組,用來連接監察(chá)絕緣用的電壓繼電器。在係統正常(cháng)運(yùn)行時,開口三角形兩端的電壓接近於零,當係統發生一相接地時,開(kāi)口三角形兩端出現零序電壓,使電壓繼電器吸合,發出(chū)接地預告信號。

開口三角接線方(fāng)式圖

  八、JDZ互感器注意事項

  1.電壓互感(gǎn)器二次不能短路。否則,影響表計的指示,造成保護(hù)誤動,甚至燒毀互感器。

  2.電壓互感器二次繞組必(bì)須一(yī)點(保護)接地。一般是以中性點(diǎn),若無中性(xìng)點,則采用b相接地

  九(jiǔ)、電磁(cí)式電壓(yā)互感器(qì)試驗項(xiàng)目講(jiǎng)解

  一、測量繞組的絕緣電阻(zǔ)

  測量繞組絕緣電阻(zǔ)的主要目的是檢測其絕緣是否有整體(tǐ)受潮(cháo)或劣化的現象。測(cè)量時一次繞組用2500V兆歐表,二次繞組用1000V或2500V兆歐表,而且非被測繞組應接地。測量時(shí)還(hái)應考慮空氣(qì)濕度、套管表麵髒汙對(duì)繞組絕緣電阻的影響。必要(yào)時將(jiāng)套(tào)管表麵屏蔽,以消除表麵泄露的影響。溫度的變化對絕緣電阻(zǔ)影響很(hěn)大,測量(liàng)時應(yīng)記下準確溫度,比便比較。為減小溫度的影(yǐng)響,最好在繞組溫度穩定後進行測(cè)試。

  二、測量繞組的介質損耗因數tgδ

  測量20KV及以上電壓互感器一次繞組(zǔ)連同套管的介質損耗因數tgδ,能夠靈敏地(dì)發現絕緣受潮、劣化及(jí)套管損壞(huài)等缺陷。由於電壓互感器的絕緣方式分為全絕緣和分級絕(jué)緣兩(liǎng)種,而絕緣方式不同測量方法和接線也不相同,故分別加以敘述。

  三、油中溶解氣體(tǐ)色譜分析

  電壓互感器絕緣油中溶解色譜分(fèn)析(xī)對診斷放電性缺陷具(jù)有重要作用(yòng)。其注意值為:總烴100pm;氫(qīng)150pm;乙炔2ppm。對新投放的電壓互感器,其油中不應含有乙炔。可見乙炔含量仍有重要指標。乙炔含量異常,一般由兩種(zhǒng)情況:一(yī)是穿芯螺絲懸浮電位(wèi)放電,二是繞(rào)組絕(jué)緣有放電性(xìng)缺陷。現場實例表明,在三倍頻感應耐(nài)壓試驗中,被擊穿的電壓互(hù)感器絕緣油中的乙炔含量一般可達數十ppm。所以當乙炔含量超(chāo)過注意值時應跟蹤(zōng)試驗,對有增長趨(qū)勢者,應進行(háng)其他檢查性試驗(yàn),如局部放電,感應耐壓試驗(yàn)等,直至吊(diào)芯(xīn)檢查,找出乙炔氣體產生的(de)原因。

  四,交流耐壓試驗

  電磁(cí)式電壓(yā)互(hù)感器的交流耐壓試驗有兩種加壓(yā)方式(shì)。一種是外施工頻試驗電壓的(de)方式,適用於額定電(diàn)壓為35kv及以下(xià)的全絕緣電壓(yā)互感(gǎn)器(qì)的交(jiāo)流(liú)耐(nài)壓(yā)試(shì)驗,試驗(yàn)接(jiē)線和方(fāng)法與電流互感器的(de)交(jiāo)流耐壓試驗相同。對於110kv及以上的串級式或分級絕緣式的電壓(yā)互(hù)感器,《規程》推(tuī)薦采用倍頻感應耐壓的(de)方式。

  五、局部放電試驗

  根據國家標準《互感器局部放電測量》(GB5583-85)知,對於互感器進行局部放電測量時,加在被試互感器高壓端上的預加電壓高達其正常運行電壓的2倍以上。這對電流互感器來說是允許的。然而(ér)對於電磁式電壓互感器,在額定頻率的額定電壓下(xià),鐵芯已經開始飽和(hé),對於JCC2-220型(xíng)互感器,甚至在(zài)額定電壓的80%以下鐵芯就開始飽和。

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