電磁式電壓互感器ppt課件

1、第三節(jié)第三節(jié) 電磁式和電容分壓式電壓互感器電磁式和電容分壓式電壓互感器E l e c t r o m a g n e t i c E l e c t r o m a g n e t i c measuring potential measuring potential t r a n s f o r m e r s a n d t r a n s f o r m e r s a n d capacitive potential capacitive potential transformerstransformers第一部分電磁式電壓互感器第一部分電磁式電壓互感器Electromagnetic

2、 measuring potential Electromagnetic measuring potential transformerstransformers一一. .工作原理工作原理 The working principle The working principle二二. .測量誤差測量誤差 Measuring errors Measuring errors 三三. .準(zhǔn)確級(jí)和額定容量準(zhǔn)確級(jí)和額定容量 Accuracy grade and rated power Accuracy grade and rated power四四. .鐵磁諧振及防諧措施鐵磁諧振及防諧措施 Ferro-r

3、esonance and the measures of damping ferro- Ferro-resonance and the measures of damping ferro- resonance resonance 五五. .分類分類 Classification Classification 一一. . 電磁式電壓互感器的原理電磁式電壓互感器的原理1.1.工作原理工作原理Ku=UN1/UN22.2.電磁式電壓互感器的特點(diǎn)電磁式電壓互感器的特點(diǎn)電壓互感器一次側(cè)的電壓(即電網(wǎng)電壓)不受互感器二次側(cè)負(fù)荷的影響；接在電壓互感器二次側(cè)的阻抗很大，通過的電流很小，電壓互感器的工作狀態(tài)接近于

4、空載狀態(tài)，二次電壓接近于二次電勢值，并取決于一次電壓值。電壓互感器的額定變壓比電壓互感器的額定變壓比lKu=Ue1/Ue2lUe1電壓互感器一次繞組的額定電壓 lUe2電壓互感器二次線圈的額定電壓 電磁式電壓互感器的測量誤差電磁式電壓互感器的測量誤差 l1.1.電壓誤差電壓誤差fuful fu= fu=l2.2.相位差相位差uul 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180180。后的二次電壓相量。后的二次電壓相量-U-U，2 2 與一次電與一次電壓相量壓相量U1U1之間的夾角，并規(guī)定之間的夾角，并規(guī)定-U-U，2 2超前于超前于U1 U1 時(shí)，相位差時(shí)，相位差uu差為正值差為正值%100112UUUKu二二. . 等值

5、電路和相量圖等值電路和相量圖影響電壓互感器誤差的因素影響電壓互感器誤差的因素(1)(1)互感器一、二次繞組的電阻和感抗；互感器一、二次繞組的電阻和感抗； (2)(2)激磁電流激磁電流IoIo；(3)(3)二次負(fù)荷電流二次負(fù)荷電流 I2 I2 ；(4)(4)二次負(fù)荷的功率因數(shù)二次負(fù)荷的功率因數(shù)COS2COS2。三三. . 準(zhǔn)確級(jí)和額定容量準(zhǔn)確級(jí)和額定容量l1.1.電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)：電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)：l 是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率因數(shù)為額定值時(shí)誤差的最大限值。率因數(shù)為額定值時(shí)誤差的最大限值。l 2. 2. 額定容量額定容量

6、l 對(duì)應(yīng)于每個(gè)準(zhǔn)確級(jí)，每臺(tái)電壓互感器規(guī)定一個(gè)額定容量。對(duì)應(yīng)于每個(gè)準(zhǔn)確級(jí)，每臺(tái)電壓互感器規(guī)定一個(gè)額定容量。l 在功率因數(shù)為在功率因數(shù)為0.8(0.8(滯后滯后) )時(shí)，額定容量標(biāo)準(zhǔn)值為時(shí)，額定容量標(biāo)準(zhǔn)值為1010、1515、2525、3030、5050、7575、100100、150150、200200、250250、300300、400400、500VA500VA。 電壓誤差和相位差限值電壓誤差和相位差限值四四. .鐵磁諧振及危害鐵磁諧振及危害l當(dāng)電力系統(tǒng)操作或其它暫態(tài)過程引起互感器暫當(dāng)電力系統(tǒng)操作或其它暫態(tài)過程引起互感器暫態(tài)飽和而感抗降低時(shí)，與電力網(wǎng)中的分布電容態(tài)飽和而感抗降低時(shí)，與電力網(wǎng)中

7、的分布電容或雜散電容在一定條件下可能形成鐵磁諧振?；螂s散電容在一定條件下可能形成鐵磁諧振。l鐵磁諧振產(chǎn)生的過電流和或高電壓可能造成鐵磁諧振產(chǎn)生的過電流和或高電壓可能造成互感器損壞。特別是低頻諧振時(shí)，互感器相應(yīng)互感器損壞。特別是低頻諧振時(shí)，互感器相應(yīng)的勵(lì)磁阻抗大為降低而導(dǎo)致鐵心深度飽和，勵(lì)的勵(lì)磁阻抗大為降低而導(dǎo)致鐵心深度飽和，勵(lì)磁電流急劇增大，高達(dá)額定值的數(shù)十倍至百倍磁電流急劇增大，高達(dá)額定值的數(shù)十倍至百倍以上，從而嚴(yán)重?fù)p壞互感器。以上，從而嚴(yán)重?fù)p壞互感器。l 四四. .對(duì)鐵磁諧振的防諧措施對(duì)鐵磁諧振的防諧措施l在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中： l 1 1在電壓互感器開口三角或互感器

8、中性點(diǎn)在電壓互感器開口三角或互感器中性點(diǎn)與地與地 之間接入專用的消諧器；之間接入專用的消諧器；l 2 2選用三相防諧振電壓互感器選用三相防諧振電壓互感器l 3 3增加對(duì)地電容破壞諧振條件增加對(duì)地電容破壞諧振條件 l在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中：在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中：l 采用人為破壞諧振條件采用人為破壞諧振條件l 五五. .電磁式電壓互感器分類電磁式電壓互感器分類 (1)(1)按安裝地點(diǎn)分為戶內(nèi)式和戶外式。按安裝地點(diǎn)分為戶內(nèi)式和戶外式。(2)(2)按相數(shù)分為單相式和三相式。按相數(shù)分為單相式和三相式。 (3)(3)按線圈數(shù)可分為雙線圈和三線圈。按線圈數(shù)可分為雙線圈和三線圈。(4)(4)按絕緣結(jié)構(gòu)可分為

9、干式、澆注式、充氣按絕緣結(jié)構(gòu)可分為干式、澆注式、充氣式和油浸式。式和油浸式。 油浸電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)油浸電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu) l油浸式電壓互感器按其結(jié)構(gòu)可分為普通式和串級(jí)油浸式電壓互感器按其結(jié)構(gòu)可分為普通式和串級(jí)式。式。l額定電壓額定電壓3 335kV35kV油浸式電壓互感器制成普通式油浸式電壓互感器制成普通式結(jié)構(gòu)，其鐵芯和繞組浸在充有變壓器油的油箱內(nèi)，結(jié)構(gòu)，其鐵芯和繞組浸在充有變壓器油的油箱內(nèi)，繞組通過固定在箱蓋上的瓷套管引出。繞組通過固定在箱蓋上的瓷套管引出。l電壓為電壓為60kV60kV及以上的電壓互感器普遍制成串級(jí)式及以上的電壓互感器普遍制成串級(jí)式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：繞組

10、和鐵心采用結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：繞組和鐵心采用分級(jí)絕緣，以簡化絕緣結(jié)構(gòu)；鐵心和繞組放在瓷分級(jí)絕緣，以簡化絕緣結(jié)構(gòu)；鐵心和繞組放在瓷箱中，瓷箱兼作高壓出線套管和油箱。箱中，瓷箱兼作高壓出線套管和油箱。JCClJCCl一一110110型串級(jí)式電壓互感器的結(jié)構(gòu)型串級(jí)式電壓互感器的結(jié)構(gòu)l一個(gè)一個(gè)“口字型鐵心采用懸空口字型鐵心采用懸空式結(jié)構(gòu)，用四根電木板支撐著。式結(jié)構(gòu)，用四根電木板支撐著。電木板下端固定在底座上。原電木板下端固定在底座上。原繞組分成匝數(shù)相等的兩部分，繞組分成匝數(shù)相等的兩部分，繞成圓筒式安置在上、下鐵柱繞成圓筒式安置在上、下鐵柱上。原繞組的上端為首端，下上。原繞組的上端為首端，下端為

11、接地端，其中點(diǎn)與鐵心相端為接地端，其中點(diǎn)與鐵心相連，使鐵心對(duì)地電位為原繞組連，使鐵心對(duì)地電位為原繞組電壓的一半。電壓的一半。JCClJCCl一一110110型串級(jí)式電壓互感器的結(jié)構(gòu)型串級(jí)式電壓互感器的結(jié)構(gòu)l基本付繞組和輔助繞組都放基本付繞組和輔助繞組都放置在下鐵心柱上。上、下鐵置在下鐵心柱上。上、下鐵心柱都繞有平衡繞組。心柱都繞有平衡繞組。l一般平衡繞組是安放得最靠一般平衡繞組是安放得最靠近鐵心柱。依次向外的順序近鐵心柱。依次向外的順序是：原繞組、基本付繞組、是：原繞組、基本付繞組、輔助付繞組。輔助付繞組。l瓷外殼裝在鋼板做成的圓形瓷外殼裝在鋼板做成的圓形底座上。原繞組的尾端、基底座上。原繞組

12、的尾端、基本付繞組和輔助付繞組的引本付繞組和輔助付繞組的引線端從底座下引出。原繞組線端從底座下引出。原繞組的首端從瓷外殼頂部的油擴(kuò)的首端從瓷外殼頂部的油擴(kuò)張器引出。油擴(kuò)張器上裝有張器引出。油擴(kuò)張器上裝有吸潮器。吸潮器。220kV220kV串級(jí)式電壓互感器的原理接線圖串級(jí)式電壓互感器的原理接線圖l互感器由兩個(gè)鐵心組成，互感器由兩個(gè)鐵心組成，一次繞組分成匝數(shù)相等的一次繞組分成匝數(shù)相等的四個(gè)部分，分別套在兩個(gè)四個(gè)部分，分別套在兩個(gè)鐵心上、下鐵柱上，按磁鐵心上、下鐵柱上，按磁通相加方向順序串聯(lián)，接通相加方向順序串聯(lián)，接在相與地之間。在相與地之間。l每一單元線圈中心與鐵心每一單元線圈中心與鐵心相連。二次

13、繞組繞在末級(jí)相連。二次繞組繞在末級(jí)鐵心的下鐵柱上。鐵心的下鐵柱上。 220kV串級(jí)式電壓互感器的原理接線串級(jí)式電壓互感器的原理接線圖圖l當(dāng)二次繞組開路時(shí)，當(dāng)二次繞組開路時(shí)，線圈電位均勻分布，線圈電位均勻分布，線圈邊緣線匝對(duì)鐵心線圈邊緣線匝對(duì)鐵心的 電 位 差 為的 電 位 差 為 U x g / 4U x g / 4Uxg Uxg 為相對(duì)地電為相對(duì)地電壓）。壓）。l串級(jí)式結(jié)構(gòu)可以大量串級(jí)式結(jié)構(gòu)可以大量節(jié)約絕緣材料和降低節(jié)約絕緣材料和降低造價(jià)。造價(jià)。220kV220kV串級(jí)式電壓互感器中連耦線圈的作用串級(jí)式電壓互感器中連耦線圈的作用 l當(dāng)二次接通負(fù)荷后，由于二次負(fù)荷電流的去磁作用，使當(dāng)二次接通負(fù)

14、荷后，由于二次負(fù)荷電流的去磁作用，使未級(jí)鐵心內(nèi)的磁通小于其它鐵芯內(nèi)磁通，從而使各單元未級(jí)鐵心內(nèi)的磁通小于其它鐵芯內(nèi)磁通，從而使各單元感抗不等，電壓分布不均，準(zhǔn)確度會(huì)降低。感抗不等，電壓分布不均，準(zhǔn)確度會(huì)降低。l為了避免這一現(xiàn)象，在兩鐵心相鄰的鐵柱上繞有匝數(shù)相為了避免這一現(xiàn)象，在兩鐵心相鄰的鐵柱上繞有匝數(shù)相等的連耦線圈等的連耦線圈( (繞向相同，反向?qū)永@向相同，反向?qū)? )。這樣，當(dāng)某一單。這樣，當(dāng)某一單元的磁通變動(dòng)時(shí)，連耦線圈內(nèi)出現(xiàn)電流，該電流使磁通元的磁通變動(dòng)時(shí)，連耦線圈內(nèi)出現(xiàn)電流，該電流使磁通較大的鐵心去磁，而使磁通較小的鐵心增磁，達(dá)到各級(jí)較大的鐵心去磁，而使磁通較小的鐵心增磁，達(dá)到各級(jí)鐵心內(nèi)磁通大致相等，