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1、电压互感器电压互感器电气化电气化3122李楠李楠06305120230目的目的目的目的一一一一.对电压互感器原理有所了解；对电压互感器原理有所了解；对电压互感器原理有所了解；对电压互感器原理有所了解；二二二二.熟悉电压互感器的各参数含义；熟悉电压互感器的各参数含义；熟悉电压互感器的各参数含义；熟悉电压互感器的各参数含义；三三三三.了解电压互感器在电网应用中的一些注意点了解电压互感器在电网应用中的一些注意点了解电压互感器在电网应用中的一些注意点了解电压互感器在电网应用中的一些注意点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电磁式电压互
2、感器的工电磁式电压互感器的工电磁式电压互感器的工电磁式电压互感器的工作原理，构造和连接方作原理，构造和连接方作原理，构造和连接方作原理，构造和连接方法都和普通电力变压器法都和普通电力变压器法都和普通电力变压器法都和普通电力变压器相同。其主要区别在于相同。其主要区别在于相同。其主要区别在于相同。其主要区别在于电压互感器的容量很小，电压互感器的容量很小，电压互感器的容量很小，电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安。通常只有几十到几百伏安。通常只有几十到几百伏安。通常只有几十到几百伏安。电压互感器的外形电压互感器的外形电压互感器的外形电压互感器的外形 电压互感器从结构形式上来说，一般可分为电压
3、互感器从结构形式上来说，一般可分为电压互感器从结构形式上来说，一般可分为电压互感器从结构形式上来说，一般可分为4 4种：全绝缘、半绝缘、种：全绝缘、半绝缘、种：全绝缘、半绝缘、种：全绝缘、半绝缘、全封闭、半封闭全封闭、半封闭全封闭、半封闭全封闭、半封闭 全绝缘全绝缘全绝缘全绝缘 半绝缘半绝缘半绝缘半绝缘 半封闭半封闭半封闭半封闭说明：全封闭的铁芯和线圈是被绝缘材料全部封装的，半封闭只封装线圈不说明：全封闭的铁芯和线圈是被绝缘材料全部封装的，半封闭只封装线圈不说明：全封闭的铁芯和线圈是被绝缘材料全部封装的，半封闭只封装线圈不说明：全封闭的铁芯和线圈是被绝缘材料全部封装的，半封闭只封装线圈不封装铁
4、芯；另现一般不采用半绝缘互感器，因为它容易发生铁磁谐振，进封装铁芯；另现一般不采用半绝缘互感器，因为它容易发生铁磁谐振，进封装铁芯；另现一般不采用半绝缘互感器，因为它容易发生铁磁谐振，进封装铁芯；另现一般不采用半绝缘互感器，因为它容易发生铁磁谐振，进而导致互感器击穿事故，如不得已采用半绝缘产品，则一次侧而导致互感器击穿事故，如不得已采用半绝缘产品，则一次侧而导致互感器击穿事故，如不得已采用半绝缘产品，则一次侧而导致互感器击穿事故，如不得已采用半绝缘产品，则一次侧N N端必须接端必须接端必须接端必须接地或经地或经地或经地或经D D型消谐器接地！型消谐器接地！型消谐器接地！型消谐器接地！三、电压互
5、感器使用的注意事项三、电压互感器使用的注意事项三、电压互感器使用的注意事项三、电压互感器使用的注意事项 1 1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
6、联，同时要注意极性的正确性。时要注意极性的正确性。时要注意极性的正确性。时要注意极性的正确性。2 2接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的正
7、确性。的正确性。的正确性。的正确性。3 3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。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。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。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。4 4为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕为了确
8、保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。5.5.
9、电压互感器二次接地点只能有一个，因为一个变电所的接地网并不电压互感器二次接地点只能有一个，因为一个变电所的接地网并不电压互感器二次接地点只能有一个，因为一个变电所的接地网并不电压互感器二次接地点只能有一个，因为一个变电所的接地网并不是一个等电位面，当大接地电流注入接地网时，在不同点间会出现电位差。是一个等电位面，当大接地电流注入接地网时，在不同点间会出现电位差。是一个等电位面，当大接地电流注入接地网时，在不同点间会出现电位差。是一个等电位面，当大接地电流注入接地网时，在不同点间会出现电位差。如果一个回路在不同的地点接地，地电位差将不可避免地进入这个回路，造如果一个回路在不同的地点接地，地电位差
10、将不可避免地进入这个回路，造如果一个回路在不同的地点接地，地电位差将不可避免地进入这个回路，造如果一个回路在不同的地点接地，地电位差将不可避免地进入这个回路，造成测量的不准确，严重时，会导致保护误动。当二次有击穿保险器时，一般成测量的不准确，严重时，会导致保护误动。当二次有击穿保险器时，一般成测量的不准确，严重时，会导致保护误动。当二次有击穿保险器时，一般成测量的不准确，严重时，会导致保护误动。当二次有击穿保险器时，一般也需要在配电房内通过小母线一点接地。也需要在配电房内通过小母线一点接地。也需要在配电房内通过小母线一点接地。也需要在配电房内通过小母线一点接地。电压互感器接线注意事项电压互感器
11、接线注意事项电压互感器接线注意事项电压互感器接线注意事项电力系统接地方式电力系统接地方式电力系统接地方式电力系统接地方式首先需要先了解电力系统接地方式的分类：首先需要先了解电力系统接地方式的分类：首先需要先了解电力系统接地方式的分类：首先需要先了解电力系统接地方式的分类：中性点接地方式分为中性点有效接地（大电流接地）和中性点非有效接中性点接地方式分为中性点有效接地（大电流接地）和中性点非有效接中性点接地方式分为中性点有效接地（大电流接地）和中性点非有效接中性点接地方式分为中性点有效接地（大电流接地）和中性点非有效接地（小电流接地），中性点非有效接地系统包括中性点绝缘系统和中性点补地（小电流接地
12、），中性点非有效接地系统包括中性点绝缘系统和中性点补地（小电流接地），中性点非有效接地系统包括中性点绝缘系统和中性点补地（小电流接地），中性点非有效接地系统包括中性点绝缘系统和中性点补偿系统，中性点补偿系统又可分为中性点经电抗接地和中性点经高（中）电偿系统，中性点补偿系统又可分为中性点经电抗接地和中性点经高（中）电偿系统，中性点补偿系统又可分为中性点经电抗接地和中性点经高（中）电偿系统，中性点补偿系统又可分为中性点经电抗接地和中性点经高（中）电阻接地；而中性点有效接地系统可分为中性点直接接地和中性点经小电阻接阻接地；而中性点有效接地系统可分为中性点直接接地和中性点经小电阻接阻接地；而中性点有效
13、接地系统可分为中性点直接接地和中性点经小电阻接阻接地；而中性点有效接地系统可分为中性点直接接地和中性点经小电阻接地两种方式。地两种方式。地两种方式。地两种方式。补充：补充：补充：补充：国家电网公司输配电工程通用设计国家电网公司输配电工程通用设计国家电网公司输配电工程通用设计国家电网公司输配电工程通用设计 -电能计量装置分册电能计量装置分册电能计量装置分册电能计量装置分册明确说明：明确说明：明确说明：明确说明：中性点绝缘系统任何情况下中性点都不会流过不平衡电流，采用三相三线计中性点绝缘系统任何情况下中性点都不会流过不平衡电流，采用三相三线计中性点绝缘系统任何情况下中性点都不会流过不平衡电流，采用
14、三相三线计中性点绝缘系统任何情况下中性点都不会流过不平衡电流，采用三相三线计量不会产生附加误差；中性点非绝缘系统，当三相系统不平衡时，中性点会量不会产生附加误差；中性点非绝缘系统，当三相系统不平衡时，中性点会量不会产生附加误差；中性点非绝缘系统，当三相系统不平衡时，中性点会量不会产生附加误差；中性点非绝缘系统，当三相系统不平衡时，中性点会流过不平衡电流，采用三相三线计量会产生附加误差；所以流过不平衡电流，采用三相三线计量会产生附加误差；所以流过不平衡电流，采用三相三线计量会产生附加误差；所以流过不平衡电流，采用三相三线计量会产生附加误差；所以35kV35kV35kV35kV及以下系及以下系及以
15、下系及以下系统如果中性点是绝缘的，计量统如果中性点是绝缘的，计量统如果中性点是绝缘的，计量统如果中性点是绝缘的，计量PTPTPTPT宜采用宜采用宜采用宜采用V-vV-vV-vV-v接法；如果中性点是非绝缘的，接法；如果中性点是非绝缘的，接法；如果中性点是非绝缘的，接法；如果中性点是非绝缘的，计量计量计量计量PTPTPTPT应采用应采用应采用应采用Y/yY/yY/yY/y0 0 0 0的接法。的接法。的接法。的接法。铁磁谐振铁磁谐振铁磁谐振铁磁谐振什么是铁磁谐振？什么是铁磁谐振？什么是铁磁谐振？什么是铁磁谐振？铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁铁磁谐振是电力系统自
16、激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象！磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象！以电感、电容串联谐振为例分析产生谐振原因。以电感、电容串联谐振为例分析产生谐振原因。对于中对于中 性点不接地三相对性点不接地三相对称电力系统来说，称电力系统来说，变压器中性变压器中性 点点 对对 地地 有有 电容电容 C0,母线对地存在电容母线对地存在电容 Ce，而而 电电 压压 互互 感感 器器 通通 常常 接接 在在 变变 电电 站或发电厂的母线上，其一次绕组接成站或发电厂的母线上，其一次绕组接成星型，中性点星型，中性点 直直 接接 接接 地
17、，相当于非地，相当于非 线线 性性 电电 感感，因，因 此此 各各 相相 对对 地地 励励 磁磁 电电 感感 L1，L2、L3 与与 母母 线线 对对 地地 电电 容容 Ce 间间 组组 成成 各各 自自 独独 立立 的的 振振 荡荡 回回 路路，如如 图图 1 所所 示，其中示，其中 E1、E2、E3 为三相电源电势。为三相电源电势。图图图图1 1 1 1：励磁电感与母线对地电容构成的震荡电路：励磁电感与母线对地电容构成的震荡电路：励磁电感与母线对地电容构成的震荡电路：励磁电感与母线对地电容构成的震荡电路其其 等等 值值 电电 路路 可可 简简 化化 为为 电电 感感 L1与与 电电 容容
18、Ce 并并 联联 又又 和和 电电 容容 C0 串联的串联的电路，如图电路，如图 2a 所示。所示。如果如果 Ce 相对相对 C0 来说较小，可来说较小，可 忽略不计，忽略不计，则等值电则等值电路变为路变为 电电 感感 L 电电 容容 C0 相相 串串 联联 的的 电电 路路，如图如图 2b 所示所示图图图图2222震荡电路的等效电路震荡电路的等效电路震荡电路的等效电路震荡电路的等效电路a ab b由于互感器铁芯线圈的电感是非线性的由于互感器铁芯线圈的电感是非线性的，它它 的的 伏伏 安安 特特 性曲线见图性曲线见图 3 中中 UL，而电容的伏安特性曲线是一条直线，在，而电容的伏安特性曲线是一
19、条直线，在 相位上，相位上，UL 与与 UC 相差相差 180，正好相反，因此在电感与电容串，正好相反，因此在电感与电容串 联联 的的 电电 路路 中中，电，电 源源 端端 电电 压压 等等 于于 电电 感感、电、电 容容 上上 电电 压压 的的 向向 量量 和和，即两个电即两个电 压压 UL、UC 的的 差差 值值，如如 图图 3 中中 沿沿 o-a-b-c-e 变变 化化 的的 曲线。曲线。铁磁谐振原理铁磁谐振原理铁磁谐振原理铁磁谐振原理铁磁谐振分类铁磁谐振分类铁磁谐振分类铁磁谐振分类分频谐振：分频谐振：当比值当比值Xco/XL较小（在较小（在0.010.1）时发生的谐振是分频谐振。）时发
20、生的谐振是分频谐振。电容和电感在振荡时能量交换所需的时间较长，振荡频率较低，表现为：过电容和电感在振荡时能量交换所需的时间较长，振荡频率较低，表现为：过电压倍数较低，一般不超过电压倍数较低，一般不超过2.5倍相电压；三相电压表的指示数值同时升高，倍相电压；三相电压表的指示数值同时升高，并周期性摆动，线电压正常。并周期性摆动，线电压正常。高频谐振：高频谐振：当比值当比值Xco/XL较大（在较大（在1.04.0）时发生的谐振是高频谐振。发）时发生的谐振是高频谐振。发生高频谐振时线路的对地电容较小，振荡时能量交换较快。表现为过电压倍生高频谐振时线路的对地电容较小，振荡时能量交换较快。表现为过电压倍数
21、较高；三相电压表的指示数值同时升高，最大值可达到数较高；三相电压表的指示数值同时升高，最大值可达到45倍相电压，线倍相电压，线电压基本正常；谐振时过电流较小。电压基本正常；谐振时过电流较小。基频谐振：基频谐振：当比值当比值Xco/XL接近于接近于1时，发生谐振的谐振频率与电网频率相同，时，发生谐振的谐振频率与电网频率相同，故称之为基频谐振。其表现为：三相电压表中指示数值为两相升高、一相降故称之为基频谐振。其表现为：三相电压表中指示数值为两相升高、一相降低，线电压正常；过电流很大，往往导致电压互感器熔丝熔断，严重时甚至低，线电压正常；过电流很大，往往导致电压互感器熔丝熔断，严重时甚至会烧坏互感器；过电压不超过会烧坏互感器；过电压不超过3.2倍相电压，伴有接地信号指示，称为虚幻倍相电压，伴有接地信号指示，称为虚幻接地现象。接地现象。说明：当比值说明：当比值Xco/XL小于小于0.01或大于或大于4时，便不会产生谐振！时，便不会产生谐振！其中：其中：其中其中 Xco为每相容抗，为每相容抗，XL 为电压互感器单相绕组在额定线电压作用为电压互感器单相绕组在额定线电压作用下的励磁电抗。下的励磁电抗。谢谢！谢谢！