JDN2-35電壓互感器
電壓互感器
電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個(gè)電壓U1時(shí),在鐵心中就產(chǎn)生一個(gè)磁通φ,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,則在二次繞組中就產(chǎn)生一個(gè)二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù),可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比,這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓,即100V,電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等;主要是電磁式的(電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛),另有非電磁式的,如電子式、光電式。
簡(jiǎn)介
電壓互感器(Potential transformer 簡(jiǎn)稱PT,Voltage transformer也簡(jiǎn)稱VT)和變壓器很相像,都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能,因此容量很大,一般都是以千伏安或兆伏安為計(jì)算單位;而電壓互感器變換電壓的目的,主要是用來給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置供電,用來測(cè)量線路的電壓、功率和電能,或者用來在線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器,因此電壓互感器的容量很小,一般都只有幾伏安、幾十伏安,zui大也不超過一千伏安。
線路上為什么需要變換電壓呢?這是因?yàn)楦鶕?jù)發(fā)電、輸電和用電的不同情況,線路上的電壓大小不一,而且相差懸殊,有的是低壓220V和380V,有的是高壓幾萬伏甚至幾十萬伏。要直接測(cè)量這些低壓和高壓電壓,就需要根據(jù)線路電壓的大小,制作相應(yīng)的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會(huì)給儀表制作帶來很大困難,而且更主要的是,要直接制作高壓儀表,直接在高壓線路上測(cè)量電壓,那是不可能的,而且也是不允許的。
電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和變壓器很相似,它也有兩個(gè)繞組,一個(gè)叫一次繞組,一個(gè)叫二次繞組。兩個(gè)繞組都裝在或繞在鐵心上。兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有絕緣,使兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有電氣隔離。電壓互感器在運(yùn)行時(shí),一次繞組N1并聯(lián)接在線路上,二次繞組N2并聯(lián)接儀表或繼電器。因此在測(cè)量高壓線路上的電壓時(shí),盡管一次電壓很高,但二次卻是低壓的,可以確保操作人員和儀表的安全。
主要類型
⑴按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。35kV及以下多制成戶內(nèi)式;35kV以上則制成戶外式。
⑵按相數(shù)可分為單相和三相式,35kV及以上不能制成三相式。
⑶按繞組數(shù)目可分為雙繞組和三繞組電壓互感器,三繞組電壓互感器除一次側(cè)和基本二次側(cè)外,還有一組輔助二次側(cè),供接地保護(hù)用。
⑷按絕緣方式可分為干式、澆注式、油浸式和充氣式。干式電壓互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無著火和爆炸危險(xiǎn),但絕緣強(qiáng)度較低,只適用于6kV以下的戶內(nèi)式裝置;澆注式電壓互感器結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便,適用于3kV~35kV戶內(nèi)式配電裝置;油浸式電壓互感器絕緣性能較好,可用于10kV以上的戶外式配電裝置;充氣式電壓互感器用于SF6全封閉電器中。
⑸按工作原理劃分,還可分為電磁式電壓互感器,電容式電壓互感器和電子式電壓互感器。
工作原理
其工作原理與變壓器相同,基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點(diǎn)是容量很小且比較恒定,正常運(yùn)行時(shí)接近于空載狀態(tài)。
電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副邊發(fā)生短路,電流將急劇增長(zhǎng)而燒毀線圈。為此,電壓互感器的原邊接有熔斷器,副邊可靠接地,以免原、副邊絕緣損毀時(shí),副邊出現(xiàn)對(duì)地高電位而造成人身和設(shè)備事故。
測(cè)量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu),其原邊電壓為被測(cè)電壓(如電力系統(tǒng)的線電壓),可以單相使用,也可以用兩臺(tái)接成V-V形作三相使用。實(shí)驗(yàn)室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的,以適應(yīng)測(cè)量不同電壓的需要。供保護(hù)接地用電壓互感器還帶有一個(gè)第三線圈,稱三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開口三角形,開口三角形的兩引出端與接地保護(hù)繼電器的電壓線圈聯(lián)接。
正常運(yùn)行時(shí),電力系統(tǒng)的三相電壓對(duì)稱,第三線圈上的三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和為零。一旦發(fā)生單相接地時(shí),中性點(diǎn)出現(xiàn)位移,開口三角的端子間就會(huì)出現(xiàn)零序電壓使繼電器動(dòng)作,從而對(duì)電力系統(tǒng)起保護(hù)作用。
線圈出現(xiàn)零序電壓則相應(yīng)的鐵心中就會(huì)出現(xiàn)零序磁通。為此,這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心(10KV及以下時(shí))或采用三臺(tái)單相電壓互感器。對(duì)于這種互感器,第三線圈的準(zhǔn)確度要求不高,但要求有一定的過勵(lì)磁特性(即當(dāng)原邊電壓增加時(shí),鐵心中的磁通密度也增加相應(yīng)倍數(shù)而不會(huì)損壞)。[1]
電壓互感器是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)*的一種電器。
精密電壓互感器是電測(cè)試驗(yàn)室中用來擴(kuò)大量限,測(cè)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。
線路上為什么需要變換電壓呢?這是因?yàn)楦鶕?jù)發(fā)電、輸電和用電的不同情況,線路上的電壓大小不一,而且相差懸殊,有的是低壓220V和380V,有的是高壓幾萬伏甚至幾十萬伏。要直接測(cè)量這些低壓和高壓電壓,就需要根據(jù)線路電壓的大小,制作相應(yīng)的低壓和高壓的電壓表和其他儀表。
注意事項(xiàng)
1.電壓互感器在投入運(yùn)行前要按照規(guī)程規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)檢查。例如,測(cè)極性、連接組別、搖絕緣、核相序等。
2.電壓互感器的接線應(yīng)保證其正確性,一次繞組和被測(cè)電路并聯(lián),二次繞組應(yīng)和所接的測(cè)量?jī)x表、繼
電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置的電壓線圈并聯(lián),同時(shí)要注意極性的正確性。
3.接在電壓互感器二次側(cè)負(fù)荷的容量應(yīng)合適,接在電壓互感器二次側(cè)的負(fù)荷不應(yīng)超過其額定容量,否則,會(huì)使互感器的誤差增大,難以達(dá)到測(cè)量的正確性。
4.電壓互感器二次側(cè)不允許短路。由于電壓互感器內(nèi)阻抗很小,若二次回路短路時(shí),會(huì)出現(xiàn)很大的電流,將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全。電壓互感器可以在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)其自身不因二次側(cè)短路而損壞。在可能的情況下,一次側(cè)也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。
5.為了確保人在接觸測(cè)量?jī)x表和繼電器時(shí)的安全,電壓互感器二次繞組必須有一點(diǎn)接地。因?yàn)榻拥睾?,?dāng)一次和二次繞組間的絕緣損壞時(shí),可以防止儀表和繼電器出現(xiàn)高電壓危及人身安全。
6、電壓互感器副邊不容許短路。
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