電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件

1電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)1一、電壓互感器的結(jié)構(gòu)和分類電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件1電壓互感器的基本概念電壓互感器是一種專門用作變換電壓的特種變壓器。工作時(shí)，電壓互感器將一次（高壓）側(cè)交流電壓按照額定電壓比轉(zhuǎn)換成可供電側(cè)儀表、繼電保護(hù)裝置或者控制裝置使用的二次（低壓）側(cè)電壓的變壓設(shè)備。根據(jù)以上所述，電壓互感器的功能與作用可歸納為以下三點(diǎn)：

a.將一次系統(tǒng)的電壓信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備；

b.將一次系統(tǒng)的高電壓變換為二次側(cè)的低電壓、小電流，使測(cè)量、計(jì)量?jī)x表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并降低了對(duì)二次設(shè)備的絕緣要求；

c.將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。1電壓互感器的基本概念電壓互感器原理u1,n1u2,n2u2

=

xu1n2n1主絕緣二次繞組鐵芯一次繞組套管高壓引出線電壓互感器原理u1,n1u2,n2u2=2電壓互感器的分類

按照工作原理分為：

a.電磁式電壓互感器（全絕緣和半絕緣）

b.電容式電壓互感器

c.數(shù)字式光電電壓互感器

按照絕緣介質(zhì)形式分為：

a.固體絕緣電壓互感器

b.油紙絕緣電壓互感器

c.SF6氣體絕緣電壓互感器（主要用于SF6組合電器）

2電壓互感器的分類3.1固體絕緣電壓互感器固體絕緣電壓互感器以目前常用的環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器最具有代表性，固體絕緣互感器由于絕緣結(jié)構(gòu)和材料的限制，一般只用于35kV及以下的電壓等級(jí)。3.1固體絕緣電壓互感器3.1.1環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的結(jié)構(gòu)一次接線端子環(huán)氧澆注絕緣硅橡膠傘裙一次繞組屏蔽二次繞組一次繞組鐵芯底座安裝板環(huán)氧澆注固體絕緣電壓互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3.1.1環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的結(jié)構(gòu)一次接線端子環(huán)氧澆

高壓繞組低壓繞組鐵芯+外殼

C高-低

R高-低C低-地

R低-地C高-地R高-地環(huán)氧澆注固體絕緣電壓互感器電氣絕緣原理圖高壓繞組低壓繞組鐵芯+外殼C高-低R高3.1.2環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的特點(diǎn)

與其他形式的互感器比較，環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

a.少維護(hù)----產(chǎn)品投入電網(wǎng)運(yùn)行后不需要做太多的維護(hù)工作。

b.重量輕----整個(gè)互感器中金屬部分所占比例較小，相比于同樣容量的其它類型的互感器輕。

c.無(wú)油無(wú)氣、環(huán)保清潔----不會(huì)因密封不良產(chǎn)生漏油、漏氣缺陷污染環(huán)境。

d.安裝運(yùn)輸方便----在運(yùn)輸箱中只要固定牢固可以多方位裝車運(yùn)輸。但上述優(yōu)點(diǎn)必須建立在產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異、運(yùn)行安全可靠的基礎(chǔ)之上。3.1.2環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的特點(diǎn)

3.1.3環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的常見故障和缺陷根據(jù)多次環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的實(shí)際運(yùn)行情況，其常見的故障和缺陷主要有以下二點(diǎn)：

a.

環(huán)氧絕緣炸裂?；ジ衅鬟\(yùn)行后短時(shí)間內(nèi)（一般不超過1年），在系統(tǒng)電壓下出現(xiàn)表面絕緣開裂或者炸裂現(xiàn)象。

3.1.3環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的常見故障和缺陷案例：某500kV變電站的35kV系統(tǒng)的電容器組使用了國(guó)內(nèi)某廠家生產(chǎn)的環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器，運(yùn)行半年后，運(yùn)行人員在一個(gè)陰雨天氣巡視設(shè)備時(shí)，近距離聽到互感器有表面放電聲音，停電后檢查發(fā)現(xiàn)一只互感器的套管根部出現(xiàn)縱向裂紋，導(dǎo)致放電。運(yùn)行中出現(xiàn)的絕緣裂紋運(yùn)行中炸裂的外絕緣案例：某500kV變電站的35kV系統(tǒng)的電b.外絕緣表面爬電，造成不可恢復(fù)的炭化放電通道

如：某供電單位檢修人員在秋季對(duì)某變電站內(nèi)的一箱式變電站進(jìn)行停電預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)35kV進(jìn)線干式電壓互感器套管表面有表面爬電造成的黑色放電通道，放電痕跡從套管的高壓端開始向金屬底座發(fā)展。分析認(rèn)為是由于夏季變電站內(nèi)濕度大，互感器表面絕緣制造不良造成。b.外絕緣表面爬電，造成不可恢復(fù)的炭化放電通道3.2油紙絕緣電壓互感器

35kV電磁式電壓互感器110kV電磁式電壓互感器

220kV電磁式電壓互感器3.2油紙絕緣電壓互感器110kV外型及結(jié)構(gòu)示意圖110kV外型及結(jié)構(gòu)示意圖電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件型號(hào):JDCF（6）－110WJ－電壓互感器D－單相C－串級(jí)式帶剩余電壓繞組F－分別有測(cè)量與保護(hù)用二次繞組6－設(shè)計(jì)序號(hào)W－防污型產(chǎn)品型號(hào):220kV油紙絕緣電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)

油枕外絕緣瓷套底座220kV油紙絕緣電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)紙板一次繞組A段B段C段輔助二次基本二次D段鐵芯柱鐵扼紙絕緣端圈絕緣紙板靜電屏軟角環(huán)平衡繞組圖二線圈絕緣示意圖內(nèi)靜電屏紙板一次繞組A段B段C段輔助二次D段鐵芯柱鐵扼紙絕緣端圈絕緣3.2.1.2油紙絕緣電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

a.高壓繞組首端和末端絕緣水平不一致，采用了分級(jí)絕緣方式（首端的絕緣等級(jí)與系統(tǒng)相同，末端的試驗(yàn)電壓為交流2000V）。b.一次繞組采用串級(jí)式寶塔形結(jié)構(gòu)，四個(gè)繞組自上而下所承受的系統(tǒng)對(duì)地電壓逐步降低。c.內(nèi)部絕緣支撐架在運(yùn)行中承受電壓作用。其中上鐵芯固定點(diǎn)承受3/4相對(duì)地電壓，下鐵芯固定點(diǎn)承受1/4相對(duì)地電壓。3.2.1.2油紙絕緣電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.2.1.3油紙絕緣電磁式電壓互感器的常見故障和缺陷a.因內(nèi)部絕緣支架材質(zhì)不良或內(nèi)部進(jìn)水受潮，導(dǎo)致絕緣支架介質(zhì)損耗升高，最終發(fā)生絕緣擊穿爆炸事故，這樣的事故在上個(gè)世紀(jì)的80年代末期發(fā)生的較多。b.內(nèi)部進(jìn)水受潮或者與絕緣油接觸的金屬部件加工工藝不良，造成互感器運(yùn)行后絕緣油中微量水分和色譜時(shí)氫氣超標(biāo)。3.2.1.3油紙絕緣電磁式電壓互感器的常見故障和缺陷c.密封不良或密封老化造成滲漏油缺陷。d.使用油紙絕緣電磁式電壓互感器的系統(tǒng)，在系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時(shí)，易引發(fā)鐵磁諧振，引起諧振過電壓，損壞互感器或與系統(tǒng)相連接的其它設(shè)備，導(dǎo)致絕緣事故發(fā)生。電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件3.2.2電容式電壓互感器從安裝方式分為以下兩種：

b.電容分壓器與電磁單元組a.電容分壓器與電磁單元分離安裝－組合式裝在一起－復(fù)合式（單相單柱式）3.2.2電容式電壓互感器3.2.2.1１１０kV電容式電壓互感器基本結(jié)構(gòu)3.2.2.1１１０kV電容式電壓互感器基本結(jié)構(gòu)(1)電容分壓器(7)阻尼器(12)接地端(2)電磁單元(8)電容分壓器低壓(13)絕緣油(3)高壓電容端對(duì)地保護(hù)間隙(14)電容分壓器套管(4)中壓電容(9)阻尼器連接線(15)電磁單元箱體(5)中間變壓器(10)一次接線端(16)端子箱(6)補(bǔ)償電抗器(11)二次輸出端(17)外置式金屬膨脹器電磁式互感器的結(jié)構(gòu)與試驗(yàn)課件a.電容分壓器電容分壓器由1到4節(jié)套管式電容分壓器疊裝而成，每節(jié)電容分壓器單元裝有數(shù)十只串聯(lián)而成的膜紙復(fù)合介質(zhì)組成的電容元件，并充以絕緣油密封，高壓電容C1和中壓電容C2的全部電容元件被裝在1～4節(jié)瓷套內(nèi)，由于它們保持相同的溫度，所以由溫度引起的分壓比的變化可被忽略。

a.電容分壓器b.電磁單元

電磁單元包括中間變壓器，補(bǔ)償電抗器以及抑制鐵磁諧振的阻尼器。補(bǔ)償電抗器的電抗值與電容分壓器的等值電容在額定頻率下的容抗相等，以便在不同的二次負(fù)荷下使一次電壓和二次電壓之間能獲得正確的相位和變比。b.電磁單元3.2.2.2電容式電壓互感器的常見故障和缺陷a.滲漏油。包括分壓電容器的膨脹器制造質(zhì)量不良造成的破裂滲漏、端部法蘭密封老化造成的滲漏、電磁單元油位觀察窗密封不良造成的滲漏。需要特別說明的是，電容式電壓互感器一旦發(fā)現(xiàn)滲漏油要立即退出運(yùn)行。b.分壓電容器介質(zhì)損耗試驗(yàn)超標(biāo)。主要因內(nèi)部電容元件制造工藝不良和總裝時(shí)真空處理不好造成。c.電磁單元內(nèi)部的補(bǔ)償電抗器因鐵芯松動(dòng)造成振動(dòng)大，聲音異常。d.中壓電容接地端子未正常接地或者接地不良造成二次接線盒內(nèi)部放電。3.2.2.2電容式電壓互感器的常見故障和缺陷二、電磁式電壓互感器的

試驗(yàn)與診斷二、電磁式電壓互感器的

試驗(yàn)與診斷電磁式互感器一般需要做的試驗(yàn)項(xiàng)目

繞組的直流電阻測(cè)量絕緣電阻測(cè)量變比和極性檢查空載電流測(cè)量tanδ(20kV及以上油浸式)倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)電磁式互感器一般需要做的試驗(yàn)