3.1电压互感器

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1、CH3.1电压互感器电压互感器1一、电磁式一、电磁式PT的工作原理的工作原理CT（TA）将将大大电电流流变变为为小小电电流流，以以便便获获得得电电流流信信号号，那那么么电电量量中中的的电电压压信信号号一一般般是是通通过过PT（TV）获获得得。CT、PT是是一一种种应应用用很很广广泛泛，联联系系一一、二二次次电电路路的的必必不不可可少少的的设设备备，应应对对其其有有所所了了解解1.PT:1.PT:又又称称仪仪用用变变压压器器，是是一一种种把把高高电电压压变变成成低低电电压压，并并在在相相位位上上与与高高压压侧侧保保持持一一定定关系的电气设备关系的电气设备2.2.工作原理：工作原理：就是变压器工作

2、原理。就是变压器工作原理。2原理接线：w一一次次绕绕组组匝匝数数N N1 1N N2 2，因因此此可可将将高高电电压压按按一一定定比比例例k ku u缩缩小小成成低低电压。电压。w 变比：变比：k ku u=U=U1e1e/U/U2e2e N N1 1/N/N2 2U1U23特点：容量小（通常只有几十伏安或几百伏安）容量小（通常只有几十伏安或几百伏安）正常运行时近似空载，二次电压基本上正常运行时近似空载，二次电压基本上等于二次感应电动势。等于二次感应电动势。一次电压（即电网电压）不受二次电压一次电压（即电网电压）不受二次电压的影响的影响二次侧严禁短路，一次、二次都接有熔二次侧严禁短路，一次、二

3、次都接有熔断器保护断器保护 4二、电压互感器的分类（1）.安安装装地地点点：户户内内式式（35KV及及以以下下），户户外外式式（35KV以上）以上）（2）.相数：单相式和三相式（相数：单相式和三相式（20KV以下才有）以下才有）（3）.绕组数：双绕组和多绕组绕组数：双绕组和多绕组（4）.绝缘：绝缘：浇注式浇注式结构紧凑，维护方便，用于结构紧凑，维护方便，用于3 335KV 35KV 户内装置户内装置 干式（浸绝缘胶）干式（浸绝缘胶）无着火和爆炸危险，但绝缘水平低，用无着火和爆炸危险，但绝缘水平低，用于于6KV6KV以下空气干燥的户内配电装置。以下空气干燥的户内配电装置。油浸式油浸式绝缘性能好，

4、用于绝缘性能好，用于35KV35KV以上。以上。充气式充气式用于用于SF6SF6全封闭装置。全封闭装置。5三、误差额定变比：额定变比：1.变比误差（U%）定义定义：即数值差，用电压互感器测出的电压：即数值差，用电压互感器测出的电压kNU2与与实际电压实际电压U1之差与实际电压之差与实际电压U1之比的百分值表示，之比的百分值表示，即：即：U%=（kNU2-U1）/U1100%62.角误差角误差角误差是指电压互感器一次电压角误差是指电压互感器一次电压U1与反向二次与反向二次电压电压U2之间的夹角之间的夹角3。电压互感器的准确度级。电压互感器的准确度级0.2、0.5、1.0、3.0级（高到低）级（高

5、到低）准准确确级级误误 差差 限限 值值一次电压一次电压变化范围变化范围频率、功率频率、功率因数及二次因数及二次负荷变化范负荷变化范围围电压误差电压误差（%）相位差相位差（/）0.20.5130.20.51.03.0102040不确定（0.81.2）UN1(0.251)SN1cos2=0.8f=fn3P6P3.06.0120240（0.051）UN174。额定容量。额定容量指在最高准确度级工作时，它所允许二次负荷指在最高准确度级工作时，它所允许二次负荷的容量。的容量。额定容量一般用伏安表示，同一只电压互感器额定容量一般用伏安表示，同一只电压互感器在不同准确度级工作时，其额定容量不同。在不同准确

6、度级工作时，其额定容量不同。（较高的准确度级对应较小的容量）（较高的准确度级对应较小的容量）85。误差分析电电压压误误差差对对测测量量仪仪表表指指示示及及继继电电器器的的输输入入值值都都将将带带来来直直接接影影响响，而而角角误误差差只只影影响响功功率率型型表表计计和继电器。和继电器。影响误差的因素影响误差的因素 （1）Z1、Z2和和I0的的增增大大使使误误差差增增大大采采用用导导磁率高的材料做铁芯；减少绕组电阻和漏磁磁率高的材料做铁芯；减少绕组电阻和漏磁 （2）负负荷荷过过重重及及功功率率因因数数过过大大或或过过小小根根据据准确度要求，将其限制在允许范围内。准确度要求，将其限制在允许范围内。9

7、四、接线10一台单相电压互感器的接线一台单相电压互感器的接线 1)1)测量测量35KV35KV及以下系统的线电压及以下系统的线电压；2）UN1=UNSUN2=100V一台单相电压互感器的接线一台单相电压互感器的接线 1 1）110KV220kV110KV220kV中性点直接接地中性点直接接地系统的相对地电压系统的相对地电压 ；2 2）U UN1N1=U=UNSNS/3 U/3 UN2N2=100V=100V两台单相电压互感器两台单相电压互感器V-VV-V接线接线1 1）中性点非直接接地系统中测量）中性点非直接接地系统中测量线电压（线电压（335kV335kV）；）；2）UN1=UNSUN2=1

8、00V11三相三柱式电压互感器三相三柱式电压互感器Y-YY-Y。形接线。形接线1 1）只能测量线电压，不能用来测量相）只能测量线电压，不能用来测量相对地电压对地电压 ；2）UN1=UNSUN2=100V三相五柱式电压互感器三相五柱式电压互感器Y Y0 0-Y-Y0 0-形接线形接线1 1）可测量线电压、相对地电压；）可测量线电压、相对地电压；2 2）广泛用于）广泛用于3 315KV15KV屋内配电装置中；屋内配电装置中；3）UN1=UNSUN2=100VUN3=100/3V12三台单相三绕组电压互感器的三台单相三绕组电压互感器的Y Y0 0-Y Y0 0-接线接线1 1）可测量线电压、相对地电

9、压；）可测量线电压、相对地电压；2 2）在中性点直接接地系统）在中性点直接接地系统 中，中，U UN1N1=U=UNSNS/3 U/3 UN2N2=100/3 =100/3 U UN3N3=100V=100V3）在中性点非直接接地系统在中性点非直接接地系统 中，中，U UN1N1=U=UNSNS/3 U/3 UN2N2=100/3=100/3 U UN3N3=100/3V=100/3V13说明：说明：（1）.三相三柱式三相三柱式PT不能用于绝缘监测，而三相五柱式不能用于绝缘监测，而三相五柱式PT可以可以；（2）.当发生金属性一相接地时，开口三角形辅助绕组其当发生金属性一相接地时，开口三角形辅助

10、绕组其输出电压为输出电压为100V，所以它的额定电压为，所以它的额定电压为100/3；（3）.110KV以下以下PT，一次侧接熔断器；，一次侧接熔断器；110KV以上以上PT，一次侧不接熔断器，一次侧不接熔断器（原因：（原因：高压熔断器价高，实际上高压熔断器价高，实际上不生产；不生产；高压配电装置相间距离大，故障机会少）高压配电装置相间距离大，故障机会少）（4）.Y0/Y0/接线在不接地系统中，单相接地故障时接线在不接地系统中，单相接地故障时可继续运行，这时付边电压高于额定电压可继续运行，这时付边电压高于额定电压3倍，误差较大，倍，误差较大，所以不接功率表和电度表。所以不接功率表和电度表。14

11、1516五、电容式电压互感器五、电容式电压互感器补偿电抗补偿电抗L：串联补偿内：串联补偿内部容性内阻，减小误差；部容性内阻，减小误差；中间电磁式电压互感器中间电磁式电压互感器T：减小分压器的输出电流，：减小分压器的输出电流，减小误差；减小误差；放电间隙放电间隙FA：二次短路：二次短路时，在时，在L、C2上易产生谐上易产生谐振过电压振过电压阻尼电阻阻尼电阻R：消耗谐振能：消耗谐振能量量Ch：补偿励磁、感性分量：补偿励磁、感性分量的影响，减小误差；的影响，减小误差；17二、电容分压式的工作原理分压比：分压比：18二、电容分压式的工作原理本本产品品为组合式合式单柱柱结构。由构。由电容分容分压器和器和

12、电磁装置两部分构成。磁装置两部分构成。1.电容分容分压器器为瓷套外壳，芯子由若干元件串瓷套外壳，芯子由若干元件串联组成，元件由膜成，元件由膜/纸作固体介作固体介质，铝箔作极板箔作极板卷制而成。箱壳内充卷制而成。箱壳内充满浸浸渍剂。电容分容分压器分器分普通型及防普通型及防污型二种型二种类型，密封方式有法型，密封方式有法兰浇注及卡装二种方式，中注及卡装二种方式，中压引引线有从瓷套壁及瓷有从瓷套壁及瓷套底部引出二种套底部引出二种样式。式。19二、电容分压式的工作原理2.电磁装置部分由中磁装置部分由中压变压器，器，补偿电抗器、保抗器、保护电阻及保阻及保护间隙装在由隙装在由铁板板焊成的油箱内。油箱内灌注

13、成的油箱内。油箱内灌注绝缘油，油油，油面至箱面至箱顶留有留有规定的空气隙以定的空气隙以补偿随温随温度度变化的油的体化的油的体积。油箱做。油箱做为该产品的品的底座，底座，带有吊装有吊装钩及安装孔。及安装孔。20110kV及以上电压等级，还有及以上电压等级，还有电容分电容分压式电压互感器压式电压互感器，右图为其剖视图：，右图为其剖视图：1油压计油压计2膨胀膜膨胀膜3电容单元电容单元4绝缘油绝缘油5瓷绝缘子瓷绝缘子6密封件密封件7外壳外壳8低压端子箱低压端子箱/中性中性(N)和高频和高频(HF)端端子子9串联电感串联电感10中压互感器中压互感器11铁磁谐振效应阴尼电路铁磁谐振效应阴尼电路耦合电容只包括耦合电容只包括1至至6项。它安装在项。它安装在钢基座上。钢基座上。HF和和N型位于基座之下。型位于基座之下。21思考思考:1.1.绘出电压互感器的常用接线绘出电压互感器的常用接线,并说明其应用并说明其应用场所场所.2.2.简述电容式电压互感器的工作原理简述电容式电压互感器的工作原理.22