1、电压互感器介绍,电压互感器（PT，potential transformer）将电力系统中的高电压变换为低电压。主要是给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能。因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安。电压互感器一次绕组并接于一次系统，相当于一个复边开路的变压器，二次负载变化并不会影响一次系统的相应电压。,按工作原理，电压互感器可分为：,电磁式电压互感器,电力变压器型，原理和普通变压器相似； 适用于6kV110kV系统； 价格贵，容量大，误差小（相对于后者）,电容式电压互感器，简称CVT,电容分压型； 适用于110kV500kV系统； 价格低，容量小，误差大,1
2、.电磁式电压互感器的工作原理,电磁式电压互感器的工作原理、构造和连接方法都和普通电力变压器相同。,其主要区别在于电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安。,一次绕组匝数N1很多，二次绕组匝数N2较少 二次绕组所接负载的阻抗较大，TV近似运行于空载状态 电压互感器的一、二次电压之比称为电压互 感器的额定变比,如图所示，当在一次绕组上施加一个交流电压U1时，在铁心中就会感生出一个磁通，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个交变的二次电压U2。 改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。,-4-,2. 电压互感器的工作特性,TV与电路并联连接
3、。一次绕组并接于被测回路；二次绕组与其负载亦为并联关系。 一次侧电压不受二次负载的影响，为被测电力网的电压。 二次绕组近似工作在开路状态。二次绕组的负载是测量仪表和继电器的电压线圈，阻抗很大，通过的电流很小,二次侧绕组不允许短路。,二次侧流过的电流由二次回路的阻抗决定 短路时将产生很大的短路电流，损坏TV 为了保护TV，一般在二次侧出口处安装熔断器或快速断路器，用于过载和短路保护。,-5-,3.电压互感器应注意的问题：电压互感器二次侧不允许短路，由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次
4、绕组必须有一点接地。电压互感器的接线应保证其正确性，一次绕组和被测电路并联，二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联，同时要注意极性的正确性。,4.电压互感器的准确等级与额定容量,电压互感器的准确级以电压误差 fu来定义的。 在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，二次负荷功率因数为额定值时，最大电压误差百分数。,电压互感器的准确级,电压互感器的准确级和误差限值,-7-,同一台电压互感器工作在不同准确级时，会有不同的额定容量，即可以带不同范围的额定二次阻抗。,电压互感器的额定容量S2N,例：JSJW-10型电压互感器,通常所说的额定容量是指对应于最高准确级的容量,5.电压
5、互感器的分类和结构,(1) 根据相数的不同，分为单相式和三相式。,(2) 根据安装地点的不同，分为户内式和户外式。,(3) 根据绕组的不同，分为双绕组式和三绕组式。,(4) 按绝缘分为干式、浇注式、油浸式和气体绝缘式。,单项式可制成任意电压等级 三相式一般只有20kV以下电压等级。,35kV及以下多制成户内式,三绕组电压互感器有两个二次绕组 一个是基本二次绕组，用于测量仪表和继电器； 另一个为辅助二次绕组（开口三角绕组、剩余电压绕组），用来反映单相接地故障（零序电压）,5.电压互感器的分类和结构,干式：只适用于6kV以下空气干燥的户内 浇注式：一、二次绕组连同引出线用环氧树脂浇注成整体，用于3
6、-35kV户内。,5.电压互感器的分类和结构,油浸式：分为普通结构和串级结构两种。,普通结构：二次绕组和一次绕组完全相互耦合。用于335kV,JDJ-10型油浸式单相TV,JSJW-10型油浸式三相五柱式TV,-11-,河南理工大学电气学院,三相五柱式,三个芯柱+两个边柱 一次三相绕组分别绕于三个芯柱上，为YN接线 二次有两组三相绕组 主二次绕组：同样为yn接线 辅助二次绕组：开口三角形接线，用于测量小电流接地系统零序电压 两个边柱为零序磁通提供磁路，避免了普通电压互感器因零序磁阻太大导致电流过大而发热损坏。 常用于3-20kV中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统中。,5.电压互感器的分类和结
7、构,一次绕组由匝数相等的几个绕组串联而成，二次绕组只与最下面的一次绕组耦合。 分级绝缘：每个绕组对铁心的绝缘只需按照U/4设计，大大降低绝缘成本。 用于110kV及以上电压等级。,串级结构,JDCF-110型串级式电压互感器,5.电压互感器的分类和结构,SF6气体绝缘式：,一般用于110kV及以上系统。,电容式电压互感器,随着电压等级的升高，电磁式TV的体积越来越大，成本随之增高。 110kV以上系统普遍采用电容式TV ，我国330kV及以上电压等级只生产电容式TV。 实质是一个电容分压器。,分压比,通过Uc2即可测出一次电压U1。,结构简单、体积小、成本低 缺点：输出容量小、误差较大,-,500kV油浸式电容式电压互感器,6、电压互感器的型号,
