电压互感器的运行与检修（电气设备运行检修）

互感器及载流导体的运行与检修

电流互感器的运行与检修

电压互感器的运行与检修

母线、绝缘子、电力电缆3.2电压互感器的运行与检修知识点1电压互感器的认知知识点2电压互感器的运行与检修TV—变换电压、容量很小（最大不过数百伏安）、负荷恒定

应用电压互感器测量电压的原理：1.电磁式电压互感器的工作原理

一、电压互感器知识点1电压互感器的认知

式中：Ｋu—称为TV的额定电压比，其中一次线圈额定电压U1N是电网的额定电压，且已标准化(如10、35、110、220、330、500千伏等)，二次电压U2N

统一定为100(或100/)伏，所以

Ｋu也标准化。

KN=N1/N2—称为TV的匝数比可见：TV二次侧测量仪表测得的二次电压U2乘以额定电压比ＫU这一常数，即为一次侧电压U1

。2.电压互感器的工作特点（1）电磁式电压互感器就是一台小容量的降压变压器。一次绕组匝数N1很多，而二次绕组匝数N2较少。（2）电压互感器一次侧电压决定于一次电力网的电压，不受二次负载的影响。（3）正常运行时，电压互感器二次绕组近似工作在开路状态。电压互感器的二次负载是测量仪表、继电器的电压线圈，匝数多、电抗大，通过的电流很小，二次绕组接近空载运行。（4）运行中的电压互感器二次侧绕组不允许短路。与电力变压器一样，当二次侧短路时，将产生很大的短路电流损坏电压互感器。为了保护二次绕组，一般在二次侧出口处安装熔断器或快速自动空气开关，用于过载和短路保护。

3.电压互感器的准确度级

准确度级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷的功率因数为额定值时，电压误差的最大值。

六个准确度级—0.2、0.5、1、3、3P、6P

0.5级：可用于收费用的电度表，因母线TV为母线段中各接线单元公用，其中必有计费测量，故宜选用0.5级。

3级：用于一般测量和继电保护装置，继电保护用电压互感器有3P和6P。

4.电压互感器的额定容量

是指最高准确度级下的额定容量。

例：JDZ–10型电压互感器，各准确级下的额定容量为：0.5级—80V·A，1级—120V·A，3级—500V·A，则该电压互感器的额定容量为80V·A。注：与TA一样，要求在某些准确度级下测量时，二次负载不应超过该准确度级规定的容量，否则准确度级下降，测量误差满足不了要求。5.电压互感器的型号意义型号名称表示字母字母含义型号名称表示字母字母含义用途J电压互感器结构形式及用途X带剩余（零序）绕组相数D单相B三柱带补偿绕组式S三相W五柱三绕组绝缘形式J油浸式G空气（干式）C串级式带剩余（零序）绕组Z浇注成型固体F测量和保护分开的二次绕组Q气体油保护方式N不带金属膨胀器C瓷绝缘R电容分压式6.电压互感器的结构

干式电压互感器干式电压互感器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污染等问题。它主要由铁芯、绕组等组成，适用于500V以下低压接线。浇注式电压互感器

用于35kV及以下电压等级，有单相双绕组、单相三绕组之分。该型互感器优点是运行维护方便，但一旦损坏，不能检修只有更新。JDZ2-1型JZW-12型JDZ—10型浇注式单相电压互感器油浸式电压互感器

普通油浸式电压互感器的额定电压制成3-35kV等级，铁芯和绕组均放于充满油的油箱内，绕组通过套管引出。JSJW一10型互感器由五个铁芯和两个铁箍组成磁路系统，一次侧三个绕组接成Y形，两个二次侧绕组分别接成Y形与开口三角形。二次侧Y形接线的绕组用来测量线电压和相电压以及相对地电压，开口三角形用来测量单相接地后的零序电压。JSJW-10型

JDJ2-35型（1）JSJW-10型油浸式三相五柱电压互感器。（2）JCC-20型串级式电压互感器。（3）JDXN－35电压互感器。SF6气体绝缘电压互感器

在三相系统中需要测量的电压有：①线电压（一般测量仪表和继电器的电压线圈都用线电压）；②相对地电压；③当发生单相接地故障时出现的零序电压。②、③用于某些继电保护和绝缘监察装置中。

为了测量这些电压，TV有各种不同的接线，下图为最常见的几种接线。二、电压互感器的接线方式(a)单相接线

有两种：

①对小接地电流系统，采用前一种的单相接线。这种接线只能测量相间电压（线电压），其UN1=UN·W，UN2=100V。②对大接地电流系统，采用后一种的单相接线。这种接线只能测量相对地电压，其UN1=UN·W/，UN2=100V。(b)两台单相TV接成的V-V形接线（又称不完全星形）可测量各相间电压，但不能测量相对地电压。广泛用于小电流接地系统中，其中UN1=UN·W，UN2=100V。

比采用三相式的经济，但有局限性(c)三相三柱式Ｙ/Ｙ0形接线接线

只能用来测量相间电压，不能用来测量相对地电压，因为它的一次侧绕组中性点不能接地，中性点不引出，故不能用来监视电网对地绝缘。其UN1=UN·W，UN2=100V。用于小接地电流系统中

一次侧绕组中性点不能接地的原因：中性点非直接接地电网中单相接地时，非故障相对地电压升高倍，三相对地电压失去平衡，在三个铁芯柱中将出现零序磁通。由于零序磁通是同相位的，不能通过三个铁芯柱形闭合回路，而只能经过空气间隙和互感器外壳构成通路。因此磁路磁阻很大，零序励磁电流很大，引起电压互感器铁芯过热甚至烧坏。(d)三相五柱式电压互感器接成的Y0/Y0/形接线其一次侧绕组、基本二次侧绕组接成星形，且中性点均接地，辅助二次侧绕组接成开口三角形。这种接线可用来测量相电压和相间电压，还可用作绝缘监察，故广泛用于小接地电流电网中。其UN1=UN·W，UN2=100V，辅助二次绕组开口三角形两端子的额定电压为100V，故二次绕组的每相电压UN3=100/3V。(e)三台单相三绕组TV接成的Y0/Y0/形接线可测量相间电压、相对地电压和零序电压（辅助二次绕组可作接地保护）①当使用在小接地电流系统中，其UN1=UN·W/，UN2=100/V，辅助二次绕组开口三角形两端子的额定电压为100V，故二次绕组的每相电压UN3=100/3V。②当使用在大电流接地系统中，其UN1=UN·W/，UN2=100/V，辅助二次绕组开口三角形两端子的额定电压为100V，故二次绕组的每相电压UN3=100V

。1、TV一般用熔断器保护，用隔离开关操作。三、电压互感器的操作和保护

一次侧熔断器的作用：当TV及其以内出线上短路时，自动熔断切除故障，但不作为二次侧过负荷保护。因为熔断器熔件的截面是根据机械强度选择的，其额定电流比电压互感器的工作电流大很多倍，二次侧过负荷时可能不熔断。2、

3～35KV的TV经隔离开关和熔断器接入高压电网。3、

110KV及以上电网，TV只经过隔离开关与电网连接。4、

380～500V的低压配电装置中，TV可以直接经熔断器与电网连接，而不用隔离开关。5、TV的二次侧也一律要装设低压熔断器，以保护互感器二次侧过负荷或短路。

但以下几种情况则不能装设熔断器：①中性线N②两只单相TV接成V-V，b相接地不准装FU③辅助二次绕组接成开口三角形一般也不装FU。1、除三相三柱式TV外，一次绕组接成Y形的TV中性点都接地，而不论电力系统中性点是直接接地还是小电流接地（将TV的中性点直接接地，是不会改变系统的接地性质。这是因为TV容量很小，阻抗极大，对单相接地电流基本没有影响）。

2、TV的二次侧必须有一点接地，以防绕组间绝缘损坏而使二次部分长期存在高压而危及人身安全。三、电压互感器的接地

随着电压等级的升高，TV一次绕组的绝缘需随之增强。110KV及以上电压等级的电磁式电压互感器，如果仍制成普通的具有钢板油箱和瓷套管结构的单相电压互感器，将显得十分笨重且价格昂贵。因此，电压为110KV及以上的电磁式电压互感器，现在广泛采用串级式结构。

四、串级式电压互感器结构特点：①串级式TV的铁芯和绕组装在充油的瓷外壳内，没有套管绝缘子，瓷外壳既代替油箱又兼作高压出线套管。②绕组和铁芯采用分级绝缘，简化绝缘结构。所以，瓷箱串级式TV可节省绝缘材料、减轻质量、降低造价。

随着电力系统输电电压的增高，对绝缘要求也越高，电磁式电压互感器的体积和重量越来越大，成本也随之增加。电容式电压互感器与电磁式电压互感器相比，具有结构简单、体积小、重量轻、占地少，成本低的优点，且电压愈高效果愈显著。电容式电压互感器的运行维护也较方便，且其中的分压电容还可兼作载波通信的耦合电容，因此广泛用于110～500KV中性点直接接地系统中。

五、电容式电压互感器110kV及以上电压等级，还有电容分压式电压互感器，左图为其剖视图：1油压计

2膨胀膜

3电容单元

4绝缘油

5瓷绝缘子

6密封件

7外壳

8低压端子箱/中性(N)和高频(HF)端子

9串联电感

10中压互感器

11铁磁谐振效应阴尼电路

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母线、绝缘子、电力电缆3.2电压互感器的运行与检修知识点1电压互感器的认知知识点2电压互感器的运行与检修一、电压互感器的巡视

电压互感器的巡视应按下表内容进行。

电磁式电压互感器巡视作业指导书

基本条件知识点2电压互感器的运行与检修二、电压互感器的检修三、电压互感器异常运行情况处理

在通常情况下，35kV及以下电压等级的电压互感器一次侧装设熔断器保护，二次侧大多亦装设熔断器保护；110kV及以上电压等级的电压互感器一次侧无熔断器保护，二次侧保护用电压回路和表计电压回路均用低压自动小开关作保护来断开二次短路电流；只有电能表电压回路采用熔断器保护。因此，在电压二次回路有异常时，必须根据保护异常信号、表计指示和电能表转速等综合情况加以区分清楚，应先核实确定故障的二次回路，再进行处理。

1．内部故障由于电压互感器内部发生故障，常会引起火灾或爆炸，因此当电压互感器内部故障时，应使用断路器将故障电压互感器切断或用遥控方式拉开高压隔离开关。严禁采用取下电压互感器高压熔断器或近控拉开高压隔离开关方式隔离故障电压互感器。

2．故障停用象征

电压互感器有下列故障象征之一者，应立即汇报调度停用。

（1）电压互感器发热温度过高。

（2）电压互感器内部有放电声或其他噪声（可能是由于电压互感器内部短路、接地、夹紧螺丝松动所致）。

（3）电压互感器有严重漏油或喷油、有臭味或冒烟等现象。

（4）电压互感器引线与外壳间有火花放电现象。

（5）电压互感器一次侧熔丝熔断（35kV及以下）。

3．高压侧熔丝熔断

电压互感器一次侧熔丝熔断应汇报调度停用可能会误动作的保护及自动装置，取下低压熔丝，拉开电压互感器隔离开关，做好安全措施，检查电压互感器外部无故障，更换一次侧熔丝，恢复运行，如多次熔断则可判断为电压互感器内部故障应申请停役。

高压或低压侧熔断器一相熔断时，则该熔断相的相电压指示值降低，未熔断相的电压表指示值不会升高。

造成电压互感器高压侧熔丝熔断的原因有以下几个方面：

（1）电压互感器内部绕组发生匝间、层间或相间短路及一相接地等故障。

（2）电压互感器一、二次回路故障，可能造成电压互感器过电流。若电压互感器二次侧熔丝容量选择不合理，也有可能造成一次侧熔丝熔断。

（3）当中性点不接地系统中发生一相接地时，其他两相对地电压升高倍；或由于间歇性电弧接地，可能产生数倍的过电压。这些过电压都会使互感器铁芯饱和，将使电流急剧增加而造成熔丝熔断。

（4）系统发生铁磁谐振。在中性点不接地系统中，由于发生单相接地或用户电压互感器数量的增加，使母线或线路的电容和电压互感器的电感构成振荡回路，在一定条件下，会引起铁磁振荡故障。这时，电压互感器上将产生过电压或过电流。电流的激增，除了造成一次侧熔丝熔断外，还常导致电压互感器的烧毁事故。

（5）由于电压过负荷运行或长时间运行后，熔断器接触部位锈蚀造成接触不良。

4．电压回路断线

（1）当电压互感器高、低压侧的熔断器熔断（或小开关跳闸），回路接头松动或断线以及电压切换回路辅助触点和电压切换开关接触不良时，均会发出电压互感器回路断线的信号。

（2）电压切换回路辅助触点和电压切换开关接触不良所造成的电压回路断线现象主要发生在操作后，母线电压互感器隔离开关辅助触点切换不良牵涉该母线上所有回路的二次电压回路，线路的母线隔离开关辅助触点切换不良只涉及影响到本线路取用电压量的保护。这些问题在操作后即可发觉，应停止操作查明原因。

（3）当电压互感器回路断线时，电压互感器回路断线，光示牌亮，警铃响，有功功率表指示失常，电压表指示为零或三相不一致