电磁式电压互感器ppt课件

1、第三节第三节 电磁式和电容分压式电压互感器电磁式和电容分压式电压互感器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第一部分电磁式电压互感器第一部分电磁式电压互感器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. .测量误差测量误差 Measuring errors Measuring errors 三三. .准确级和额定容量准确级和额定容量 Accuracy grade and rated power Accuracy grade and rated power四四. .铁磁谐振及防谐措施铁磁谐振及防谐措施 Ferro-r

3、esonance and the measures of damping ferro- Ferro-resonance and the measures of damping ferro- resonance resonance 五五. .分类分类 Classification Classification 一一. . 电磁式电压互感器的原理电磁式电压互感器的原理1.1.工作原理工作原理Ku=UN1/UN22.2.电磁式电压互感器的特点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

4、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电压互感器的额定变压比lKu=Ue1/Ue2lUe1电压互感器一次绕组的额定电压 lUe2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电磁式电压互感器的测量误差 l1.1.电压误差电压误差fuful fu= fu=l2.2.相位差相位差uul 旋转旋转180180。后的二次电压相量。后的二次电压相量-U-U，2 2 与一次电与一次电压相量压相量U1U1之间的夹角，并规定之间的夹角，并规定-U-U，2 2超前于超前于U1 U1 时，相位差时，相位差uu差为正值差为正值%100112UUUKu二二. . 等值

5、电路和相量图等值电路和相量图影响电压互感器误差的因素影响电压互感器误差的因素(1)(1)互感器一、二次绕组的电阻和感抗；互感器一、二次绕组的电阻和感抗； (2)(2)激磁电流激磁电流IoIo；(3)(3)二次负荷电流二次负荷电流 I2 I2 ；(4)(4)二次负荷的功率因数二次负荷的功率因数COS2COS2。三三. . 准确级和额定容量准确级和额定容量l1.1.电压互感器的准确级：电压互感器的准确级：l 是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功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。率因数为额定值时误差的最大限值。l 2. 2. 额定容量额定容量

6、l 对应于每个准确级，每台电压互感器规定一个额定容量。对应于每个准确级，每台电压互感器规定一个额定容量。l 在功率因数为在功率因数为0.8(0.8(滞后滞后) )时，额定容量标准值为时，额定容量标准值为1010、1515、2525、3030、5050、7575、100100、150150、200200、250250、300300、400400、500VA500VA。 电压误差和相位差限值电压误差和相位差限值四四. .铁磁谐振及危害铁磁谐振及危害l当电力系统操作或其它暂态过程引起互感器暂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态饱和而感抗降低时，与电力网中

7、的分布电容或杂散电容在一定条件下可能形成铁磁谐振。或杂散电容在一定条件下可能形成铁磁谐振。l铁磁谐振产生的过电流和或高电压可能造成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。以上，从而严重损坏互感器。l 四四. .对铁磁谐振的防谐措施对铁磁谐振的防谐措施l在中性点不接地系统中：在中性点不接地系统中： l 1 1在电压互感器开口三角或互感器

8、中性点在电压互感器开口三角或互感器中性点与地与地 之间接入专用的消谐器；之间接入专用的消谐器；l 2 2选用三相防谐振电压互感器选用三相防谐振电压互感器l 3 3增加对地电容破坏谐振条件增加对地电容破坏谐振条件 l在中性点直接接地系统中：在中性点直接接地系统中：l 采用人为破坏谐振条件采用人为破坏谐振条件l 五五. .电磁式电压互感器分类电磁式电压互感器分类 (1)(1)按安装地点分为户内式和户外式。按安装地点分为户内式和户外式。(2)(2)按相数分为单相式和三相式。按相数分为单相式和三相式。 (3)(3)按线圈数可分为双线圈和三线圈。按线圈数可分为双线圈和三线圈。(4)(4)按绝缘结构可分为

9、干式、浇注式、充气按绝缘结构可分为干式、浇注式、充气式和油浸式。式和油浸式。 油浸电磁式电压互感器的结构油浸电磁式电压互感器的结构 l油浸式电压互感器按其结构可分为普通式和串级油浸式电压互感器按其结构可分为普通式和串级式。式。l额定电压额定电压3 335kV35kV油浸式电压互感器制成普通式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，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。绕组通过固定在箱盖上的瓷套管引出。l电压为电压为60kV60kV及以上的电压互感器普遍制成串级式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

10、和铁心采用结构。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。箱中，瓷箱兼作高压出线套管和油箱。JCClJCCl一一110110型串级式电压互感器的结构型串级式电压互感器的结构l一个一个“口字型铁心采用悬空口字型铁心采用悬空式结构，用四根电木板支撑着。式结构，用四根电木板支撑着。电木板下端固定在底座上。原电木板下端固定在底座上。原绕组分成匝数相等的两部分，绕组分成匝数相等的两部分，绕成圆筒式安置在上、下铁柱绕成圆筒式安置在上、下铁柱上。原绕组的上端为首端，下上。原绕组的上端为首端，下端为

11、接地端，其中点与铁心相端为接地端，其中点与铁心相连，使铁心对地电位为原绕组连，使铁心对地电位为原绕组电压的一半。电压的一半。JCClJCCl一一110110型串级式电压互感器的结构型串级式电压互感器的结构l基本付绕组和辅助绕组都放基本付绕组和辅助绕组都放置在下铁心柱上。上、下铁置在下铁心柱上。上、下铁心柱都绕有平衡绕组。心柱都绕有平衡绕组。l一般平衡绕组是安放得最靠一般平衡绕组是安放得最靠近铁心柱。依次向外的顺序近铁心柱。依次向外的顺序是：原绕组、基本付绕组、是：原绕组、基本付绕组、辅助付绕组。辅助付绕组。l瓷外壳装在钢板做成的圆形瓷外壳装在钢板做成的圆形底座上。原绕组的尾端、基底座上。原绕组

12、的尾端、基本付绕组和辅助付绕组的引本付绕组和辅助付绕组的引线端从底座下引出。原绕组线端从底座下引出。原绕组的首端从瓷外壳顶部的油扩的首端从瓷外壳顶部的油扩张器引出。油扩张器上装有张器引出。油扩张器上装有吸潮器。吸潮器。220kV220kV串级式电压互感器的原理接线图串级式电压互感器的原理接线图l互感器由两个铁心组成，互感器由两个铁心组成，一次绕组分成匝数相等的一次绕组分成匝数相等的四个部分，分别套在两个四个部分，分别套在两个铁心上、下铁柱上，按磁铁心上、下铁柱上，按磁通相加方向顺序串联，接通相加方向顺序串联，接在相与地之间。在相与地之间。l每一单元线圈中心与铁心每一单元线圈中心与铁心相连。二次

13、绕组绕在末级相连。二次绕组绕在末级铁心的下铁柱上。铁心的下铁柱上。 220kV串级式电压互感器的原理接线串级式电压互感器的原理接线图图l当二次绕组开路时，当二次绕组开路时，线圈电位均匀分布，线圈电位均匀分布，线圈边缘线匝对铁心线圈边缘线匝对铁心的 电 位 差 为的 电 位 差 为 U x g / 4U x g / 4Uxg Uxg 为相对地电为相对地电压）。压）。l串级式结构可以大量串级式结构可以大量节约绝缘材料和降低节约绝缘材料和降低造价。造价。220kV220kV串级式电压互感器中连耦线圈的作用串级式电压互感器中连耦线圈的作用 l当二次接通负荷后，由于二次负荷电流的去磁作用，使当二次接通负

14、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。感抗不等，电压分布不均，准确度会降低。l为了避免这一现象，在两铁心相邻的铁柱上绕有匝数相为了避免这一现象，在两铁心相邻的铁柱上绕有匝数相等的连耦线圈等的连耦线圈( (绕向相同，反向对接绕向相同，反向对接) )。这样，当某一单。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，