電壓互感器是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)不可缺少的一種電器。精密電壓互感器是電測試驗(yàn)室中用來擴(kuò)大量限,測量電壓、功率和電能的一種儀器?!‰妷夯ジ衅骱妥儔浩骱芟嘞瘢际怯脕碜儞Q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,主要是用來給測量儀表和繼電保護(hù)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(fā)生故障時保護(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,最大也不超過一千伏安。
電壓互感器主要分類
1、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。
2、按相數(shù)可分為單相和三相式35kV及以上不能制成三相式。
3、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。
4、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)簡單、無著火和爆炸危險,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。
5、按工作原理
電磁式電壓互感器:是利用電磁感應(yīng)原理按比例變換電壓或電流的設(shè)備。
電容式電壓互感器:電容式電壓互感器(CVT)是由串聯(lián)電容器分壓,再經(jīng)電磁式互感器降壓和隔離,作為表計(jì)、繼電保護(hù)等的一種電壓互感器,電容式電壓互感器還可以將載波頻率耦合到輸電線用于長途通信、遠(yuǎn)方測量、選擇性的線路高頻保護(hù)、遙控、電傳打字等。
電子式電壓互感器:由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個或多個電壓或電流傳感器組成的一種裝置,用以傳輸正比于被測量的量,供給測量儀器、儀表和繼電保護(hù)或控制裝置。
電壓互感器的剩余繞組
剩余繞組在三相PT的二次側(cè)接成開口三角形,用以發(fā)生接地故障時做繼電保護(hù)所用。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,電壓互感器一次繞組相電壓一相為零,另兩相升高√3倍,相應(yīng)的二次繞組、剩余電壓繞組的相電壓也升高√3倍。剩余電壓繞組的三相繞組中,一相電壓為零,另兩相電壓為√3×100/3伏,且兩相電壓夾角為60度,所以PT二次側(cè)輸出為幅值2√3×U相的兩相矢量和,所以開口三角的輸出為100伏。
工程竣工交接試驗(yàn)的試驗(yàn)方法是:把二次繞組的三相引出端a、b、c短接,與其中性點(diǎn)端子0之間加上50HZ、100/√3V的單相電壓,在開口三角處測得的電壓應(yīng)為100V。
做為絕緣監(jiān)察用的電壓繼電器整定值為15—20伏。
電壓互感器的精度等級
由于電壓互感器本身存在勵磁電流和內(nèi)電抗,使測量出來的二次電壓與實(shí)際的一次電壓在大小和相位上都不可能完全相等,即測量結(jié)果存在誤差,用電壓誤差和角誤差表示。電壓互感器的準(zhǔn)確度級,就是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷的變化范圍內(nèi),負(fù)載的功率因數(shù)為額定值時,電壓誤差的最大值。(參看附表)電壓互感器的測量精度有0.2、0.5、1、3四個準(zhǔn)確度級。0.2、0.5、1級的使用范圍同電流互感器,3級的用于某些測量儀表和繼電保護(hù)裝置。
電壓互感器容量規(guī)定
電壓互感器的容量是指二次繞組允許接入的負(fù)荷功率,分為額定容量和最大容量兩種,單位以VA表示。
(1)額定容量。由于電壓互感器的誤差是隨二次負(fù)荷功率的大小而變化的,容量增大,準(zhǔn)確度就降低,所以,銘牌上每一個給定容量都是和一定的準(zhǔn)確級次對應(yīng)的,通常所指的額定容量是指對應(yīng)于最高準(zhǔn)確級次的容量。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定容量標(biāo)準(zhǔn)值為10、15、25、30、5、75、100、150、200、250、300、400、500、1000VA。標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定負(fù)荷的功率因數(shù)cosφ=0.8(滯后)。
?。?)最大容量。最大容量是指允許發(fā)熱條件規(guī)定的極限容量,除特殊情況和瞬間負(fù)荷需要外,一般正常情況下,二次負(fù)荷不應(yīng)達(dá)到最大容量。
電壓互感器常見異常
?。?)三相電壓指示不平衡:一相降低(可為零),另兩相正常,線電壓不正常,或伴有聲、光信號,可能是互感器高壓或低壓熔斷器熔斷;
?。?)中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng),三相電壓指示不平衡:一相降低(可為零),另兩相升高(可達(dá)線電壓)或指針擺動,可能是單相接地故障或基頻諧振,如三相電壓同時升高,并超過線電壓(指針可擺到頭),則可能是分頻或高頻諧振;
?。?)高壓熔斷器多次熔斷,可能是內(nèi)部絕緣嚴(yán)重?fù)p壞,如繞組層間或匝間短路故障;
?。?)中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng),母線倒閘操作時,出現(xiàn)相電壓升高并以低頻擺動,一般為串聯(lián)諧振現(xiàn)象;若無任何操作,突然出現(xiàn)相電壓異常升高或降低,則可能是互感器內(nèi)部絕緣損壞,如絕緣支架繞、繞組層間或匝間短路故障;
?。?)中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng),電壓互感器投運(yùn)時出現(xiàn)電壓表指示不穩(wěn)定,可能是高壓繞組N(X)端接地接觸不良。
?。?)電壓互感器回路斷線處理。
處理方法
1、 根據(jù)繼電保護(hù)和自動裝置有關(guān)規(guī)定,退出有關(guān)保護(hù),防止誤動作。
2.、檢查高、低壓熔斷器及自動空氣開關(guān)是否正常,如熔斷器熔斷、應(yīng)查明原因立即更換,當(dāng)再次熔斷時則應(yīng)慎重處理。
3、檢查電壓回路所有接頭有無松動、斷開現(xiàn)象,切換回路有無接觸不良現(xiàn)象。
電壓互感器日常巡視檢查和維護(hù)
電壓互感器巡視檢查和維護(hù)內(nèi)容有:
(1)檢查瓷套管有尢積塵、油污,是否有裂損和放電現(xiàn)象。
?。?)檢查有無滲、漏油現(xiàn)象。如滲、漏油嚴(yán)重,應(yīng)停電修補(bǔ)和加油。
?。?)檢查油位和油色是否正常,呼吸器是否完好,吸濕劑有無變色。
?。?)監(jiān)聽互感器內(nèi)部有無異常聲響,有無劇烈震動,有無焦臭味。
(5)檢查6~35kV電壓互感器開口三角繞組上的過電壓指示燈泡是否損壞。如損壞,應(yīng)及時更換。
(6)檢查高、低壓側(cè)導(dǎo)線連接是否良好,有無過熱或腐蝕現(xiàn)象。
?。?)檢查低壓側(cè)熔斷器和限流電阻是否完好。
(8)檢查二次保護(hù)接地是否良好。如接地不良或斷開,應(yīng)及時處理,以免威脅人身和設(shè)備安全。
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