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1、第三节 电磁式和电容分压式电压互感器,Electromagnetic measuring potential transformers and capacitive potential transformers,第一部分电磁式电压互感器Electromagnetic measuring potential transformers,一.工作原理 The working principle 二.测量误差 Measuring errors 三.准确级和额定容量 Accuracy grade and rated power 四.铁磁谐振及防谐措施 Ferro-resonance and the me
2、asures of damping ferro- resonance 五.分类 Classification,一. 电磁式电压互感器的原理,1.工作原理,Ku=UN1/UN2,2.电磁式电压互感器的特点,电压互感器一次侧的电压(即电网电压)不受互感器二次侧负荷的影响； 接在电压互感器二次侧的阻抗很大，通过的电流很小，电压互感器的工作状态接近于空载状态，二次电压接近于二次电势值，并取决于一次电压值。,电压互感器的额定变压比,Ku=Ue1/Ue2 Ue1电压互感器一次绕组的额定电压 Ue2电压互感器二次线圈的额定电压,电磁式电压互感器的测量误差,1.电压误差fu fu= 2.相位差u 旋转180。
3、后的二次电压相量-U，2 与一次电压相量U1之间的夹角，并规定-U，2超前于U1 时，相位差u差为正值,二. 等值电路和相量图,影响电压互感器误差的因素,(1)互感器一、二次绕组的电阻和感抗； (2)激磁电流Io； (3)二次负荷电流 I2 ； (4)二次负荷的功率因数COS2。,三. 准确级和额定容量,1.电压互感器的准确级： 是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时误差的最大限值。 2. 额定容量 对应于每个准确级，每台电压互感器规定一个额定容量。 在功率因数为0.8(滞后)时，额定容量标准值为10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、30
4、0、400、500VA。,电压误差和相位差限值,四.铁磁谐振及危害,当电力系统操作或其它暂态过程引起互感器暂态饱和而感抗降低时，与电力网中的分布电容或杂散电容在一定条件下可能形成铁磁谐振。 铁磁谐振产生的过电流和或高电压可能造成互感器损坏。特别是低频谐振时，互感器相应的励磁阻抗大为降低而导致铁心深度饱和，励磁电流急剧增大，高达额定值的数十倍至百倍以上，从而严重损坏互感器。,四.对铁磁谐振的防谐措施,在中性点不接地系统中： 1）在电压互感器开口三角或互感器中性点与地 之间接入专用的消谐器； 2）选用三相防谐振电压互感器 3）增加对地电容破坏谐振条件 在中性点直接接地系统中： 采用人为破坏谐振条件
5、,五.电磁式电压互感器分类,(1)按安装地点分为户内式和户外式。 (2)按相数分为单相式和三相式。 (3)按线圈数可分为双线圈和三线圈。 (4)按绝缘结构可分为干式、浇注式、充气式和油浸式。,油浸电磁式电压互感器的结构,油浸式电压互感器按其结构可分为普通式和串级式。 额定电压335kV油浸式电压互感器制成普通式结构，其铁芯和绕组浸在充有变压器油的油箱内，绕组通过固定在箱盖上的瓷套管引出。 电压为60kV及以上的电压互感器普遍制成串级式结构。这种结构的主要特点是：绕组和铁心采用分级绝缘，以简化绝缘结构；铁心和绕组放在瓷箱中，瓷箱兼作高压出线套管和油箱。,JCCl一110型串级式电压互感器的结构,
6、一个“口”字型铁心采用悬空式结构，用四根电木板支撑着。电木板下端固定在底座上。原绕组分成匝数相等的两部分，绕成圆筒式安置在上、下铁柱上。原绕组的上端为首端，下端为接地端，其中点与铁心相连，使铁心对地电位为原绕组电压的一半。,JCCl一110型串级式电压互感器的结构,基本付绕组和辅助绕组都放置在下铁心柱上。上、下铁心柱都绕有平衡绕组。 一般平衡绕组是安放得最靠近铁心柱。依次向外的顺序是：原绕组、基本付绕组、辅助付绕组。 瓷外壳装在钢板做成的圆形底座上。原绕组的尾端、基本付绕组和辅助付绕组的引线端从底座下引出。原绕组的首端从瓷外壳顶部的油扩张器引出。油扩张器上装有吸潮器。,220kV串级式电压互感
7、器的原理接线图,互感器由两个铁心组成，一次绕组分成匝数相等的四个部分，分别套在两个铁心上、下铁柱上，按磁通相加方向顺序串联，接在相与地之间。 每一单元线圈中心与铁心相连。二次绕组绕在末级铁心的下铁柱上。,220kV串级式电压互感器的原理接线图,当二次绕组开路时，线圈电位均匀分布，线圈边缘线匝对铁心的电位差为Uxg/4（Uxg 为相对地电压）。 串级式结构可以大量节约绝缘材料和降低造价。,220kV串级式电压互感器中连耦线圈的作用,当二次接通负荷后，由于二次负荷电流的去磁作用，使未级铁心内的磁通小于其它铁芯内磁通，从而使各单元感抗不等，电压分布不均，准确度会降低。 为了避免这一现象，在两铁心相邻的铁柱上绕有匝数相等的连耦线圈(绕向相同，反向对接)。这样，当某一单元的磁通变动时，连耦线圈内出现电流，该电流使磁通较大的铁心去磁，而使磁通较小的铁心增磁，达到各级铁心内磁通大致相等，各元件线圈电压均匀分布的目的。,220kV串级式电压互感器中平衡线圈的作用,在同一铁心的上、下铁柱上，还设有平衡线圈(绕向相同，反相对接)，其作用与连耦线圈相似，借助平衡线圈内电流，使两柱上的磁势得到平衡。,下课 ！,