電壓互感器演示文稿

電壓互感器第一章電壓互感器工作原理電壓互感器的工作原理電壓互感器運行時，二次繞組接有高阻抗負荷。其運行狀況相當于開路運行的變壓器，正常運行時二次繞組中流過的電流很小，不允許不經過儀表而直接短路，以免產生過電流，將線圈燒壞。電壓互感器的分類按相數分按繞組數分按絕緣介質分單相雙繞組油絕緣：多在≥35KV采用三相（只在10KV以下用）三繞組澆注絕緣：多在≤10KV采用四繞組一般干式：多在≤380V采用氣體絕緣：多用于高壓產品電壓互感器的結構澆注式電壓互感器結構澆注式結構緊湊，維護簡單，適用于3－35KV的戶內產品，隨著戶外用樹脂的發(fā)展，逐漸在35KV以上的產品上采用。澆注式互感器的鐵心一般用旁軛式，一次繞組為分段式，低壓繞組為圓筒式，繞組同心排列，導線采用高強度漆包線。層間絕緣和繞組間絕緣均用電纜紙或復合絕緣紙。為了改善繞組在沖擊電壓作用時的起始電壓分布，降低匝間和層間的沖擊梯度，一次繞組首末端均設有靜電屏。油浸式電壓互感器結構35KV戶外裝置油浸式電壓互感器的結構與小型電力變壓器很相似，鐵心為旁軛式，一次繞組為寶塔式（三繞組）或分段式（雙繞組），其它繞組為圓筒式，同心排列。一、二次繞組間用0.5MM厚的絕緣紙板卷成紙板筒構成絕緣硬紙筒。串級式電壓互感器結構串級式電壓互感器的內部結構見圖，由于鐵心帶電，整個器身須裝在瓷箱內，瓷箱既起高壓套管作用，又是油容器，故又稱為瓷箱式結構。在這種互感器中，四個同樣的一次繞組分別套裝在兩個鐵芯的上、下芯柱上，他們依次串聯，A端接線路高電壓，N端接地。第一級一次繞組的末端與上鐵芯連接，故上鐵芯對地電壓為3/4U，而對第一級繞組的始端以及第二級繞組的末端的最大電壓為1/4U，第三級一次繞組的末端與下鐵芯連接，故下鐵芯對地電壓為1/4U，而對第三級繞組的始端和第四級繞組的末端（此處是接地的）的最大電壓也為1/4U。聯耦繞組和第二級一次繞組至第三級一次繞組的聯線等電位，布置在這兩級一次繞組的外面。二次繞組和剩余電壓繞組都布置在最下級一次繞組的外面，這里的對地電壓最低。各個繞組這樣布置大大減小了繞組與繞組之間，繞組與鐵芯之間的絕緣。平衡繞組緊靠鐵芯布置，與鐵芯等電位。由于鐵芯帶電，所以鐵芯與鐵芯之間，鐵芯與地之間都要有絕緣，整個器身要用絕緣支架支撐起來。耦合繞組的作用是傳遞能量。平衡繞組的作用是保持上下心柱各繞組磁動勢的平衡關系，減少漏磁。第四級繞組的末端與二、三次繞組之間裝有靜電屏，該靜電屏與N端相連，為地電位。各一次繞組始端與鐵芯之間也裝有靜電屏。串級式電壓互感器一次繞組結構串級式電壓互感器外形電壓互感器的試驗電壓互感器的主要試驗項目有：絕緣電阻試驗交流耐壓試驗介損試驗空載電流和勵磁特性試驗、變比試驗和極性試驗局放試驗交流耐壓試驗空載電流試驗變比試驗介損試驗的方法1.

全絕緣電壓互感器測量時一次繞組首尾端短接后加電壓,其余繞組首尾端短接接地.2.

分級絕緣電壓互感器110KV和220KV的串級式電壓互感器為分級絕緣結構,其介損測量與全絕緣電壓互感器不同,通常有下列幾種:2.1常規(guī)法（包括反接法和正接法）

2.2自激法

2.3末端屏蔽法

2.4末端加壓法2.5改進法串級式電壓互感器介損試驗常規(guī)反接法的測量部位及缺點1.測量部位常規(guī)反接法測量的是以下三部分絕緣的介損:(1)一次靜電屏(即X端)對二三次繞組的絕緣,(2)一次繞組對二三次繞組端部的絕緣;(3)絕緣支架對地的絕緣.當絕緣由幾部分介質組成時,其整體介損tgδ=(C1tgδ1+C2tgδ2+C3tgδ3)/(C1+C2+C3)由該式可看出，介損反映的是電容最大的那一部分介質的介損2.常規(guī)反接法的缺點(1)主要反映一次靜電屏對二三次繞組間的介損,這是因為一次靜電屏對二三次繞組的電容量為1000PF左右,而其它兩部分絕緣的電容量均很小,約為十幾到數十皮法,因此難以反映這兩部分介損的變化;我們知道，(2)試驗電壓低,串級式電壓互感器高壓繞組接地端的絕緣水平較低,一般為2000V左右,對電橋測量靈敏度有一定的影響.(3)臟污的影響,X端引出端子板及小磁套的臟污會影響測量結果,產生很大的誤差.常規(guī)正接法的測量部位和缺點這種方法可減少端子板及小磁套臟污的影響,它主要也是測量一次靜電屏對二三次繞組間的介損,因電壓低,測量誤差仍較大.末端屏蔽法的測量部位和優(yōu)點1.測量部位只能測量下鐵心拄上一次繞組對二、三次繞組的介損。2.優(yōu)點這種方法是目前測量串級式電壓互感器介損的比較完善的方法；.由于X端及底座法蘭接地，小磁套及接線端子絕緣板受潮、臟污、裂縫所產生的測量誤差都被屏蔽掉，一次靜電屏對二、三次繞組及絕緣支架的介損都測不到(因靜電屏與X端等電位)；只能測量下鐵心拄上一次繞組對二、三次繞組的介損，而該處是運行中長期承受高電壓的部分，又是最容易受潮的部位，因此測量該處的介損十分必要。電容式電壓互感器介損試驗電容式電壓互感器的試驗電容式電壓互感器的試驗項目有：測量單元件分壓電容器兩極間的絕緣電阻；測量單元件分壓電容器的介損和電容值。對于中間變壓器可以與電容分壓器分開的CVT，其測試方法完全與電容器的介損測量方法相同。下面主要介紹中間變壓器無法與電容分壓器分開的CVT最下面一節(jié)中的主電容（C1)、分壓電容(C2)的測試方法。CVT結構示意圖CVT絕緣電阻測量接線被測量繞組兆歐表接線方式說明L端子E端子G端子一次繞組對二次繞組及地接X端子或A1端子(有引出端子時)接地接A′和δ端子所有二次繞組全部接地二次繞組之間及對地接被測量的二次繞組接地懸空非被測二次繞組及一次繞組接地高壓分壓電容器為1節(jié)時的測量接線

高壓分壓電容器為2節(jié)時的測量接線高壓分壓電容器為3節(jié)時的測量接線

中間變壓器的tanδ中間變壓器的tanδ中間變壓器的tanδ220kV有中間抽頭，XL在外部接地的CVT電容試驗方法a.A1引出及δX接地b.A1引出及δX懸空c.測量C12與C2串聯值d.也可進行該項試驗220kV有中間抽頭，XL在內部接地的CVT電容試驗方法220kV無中間抽頭，XL在外部接地的CVT電容試驗方法110kV有中間抽頭，XL在外部接地的CVT電容試驗方法110kV有中間抽頭，XL在內部接地的CVT電容試驗方法和220kV有中間抽頭，XL在內部接地的CVT電容試驗方法近似110kV無中間抽頭，XL在外部接地的CVT電容試驗方法幾種比較特殊的試驗自激法中間變有地刀時（合上K）中間變有地刀時（合上K）主要異常及對策一旦發(fā)現測量數據異常，應首先檢查接線是否正確，是否存在接地線、測量引線接觸不良的問題，試品瓷套外部是否臟污，測量引線絕緣（包括用于固定引線的塑料絕緣帶）是否足夠，只有排除外部干擾后才能下結論采用反接法測量介質損耗因數時，高壓引線的對地電容會疊加在被試電容上，應盡量縮短引線線路地刀及試驗用接地線接觸不良時，會造成tanδ增加，必要時應在互感器的頂部另掛接地線測量測量儀器接地不良時可能會出現負介質損耗因數，所以儀器的接地必須可靠。例CVT二次失壓事故分析某500kV線路A相電容式電壓互感器在正常運行條件下發(fā)生故障，與之相關的保護誤發(fā)信號，3個二次電壓線圈全部無電壓輸出。該CVT型號為TYD500／√3-0.005H，中間變壓器高壓繞組額定電壓為13kV，二次繞組a1x1額定電壓為100V/√3。知道CVT結構原理圖及正常情況下各電容單元的電容值。試分析故障原因并提出查找原因的步驟。CVT二次失壓，故障原因可能為：（1）分壓電容器C2擊穿短路。（2）中間變壓器一次引線斷線或接地。（3）和中間變壓器并聯的氧化鋅避雷器擊穿導通。（4）中間變壓器燒壞（一次或二次繞組短路）等故障。試驗步驟：（1）分別測量C11、C12、C13、C14、C2的介損及電容量，若無異常，則說明CVT的電容單元正常，排除分壓電容器C2擊穿短路。（2）測量二次繞組的直流電阻，與初始值比較，若無異常，則可排除二次繞組短路。（3）在電容式電壓互感器上端H點接地狀態(tài)下，從二次線圈a1x1反向加壓，測量施加電壓和電流，在第4節(jié)瓷套上端B處直接測量一次電壓；同時測量另外兩個二次繞組的電壓，檢查三個二次繞組之間的電壓數值關系。試驗接線見圖。圖中C11，C12，C13串聯后的電容量C1a＝

1／（1／C11＋1／C12＋1／C13）＝6563pF，若在二次線圈a1x1上，加Ua1x1＝10V的電壓，在電容式電壓互感器正常狀態(tài)下，設B點測得電壓的理論值UB，從圖可知：

UA＝UAn/Ua1x1×10V

＝13kV/(100/√3V)×10V＝2.25kV

故，UB＝UA/(1＋C1a/C14)＝1.77kV試驗步驟：（3）即B點應測量到1.77kV的電壓。如果在B點測得的電壓為1.77kV，則表明CVT的電容回路、中間變壓器不存在問題。如果在B點測不到電壓，則說明中間變壓器存在斷線故障，或是a1x1繞組被短接，導致電壓不能反向傳遞。