电压互感器介绍课件.pptx

电压互感器介绍电压互感器介绍 电压互感器（电压互感器（PTPT，potential transformerpotential transformer）将电力系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。因此电压互感器的压互感器的容量很小容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安。，一般都只有几伏安、几十伏安。电压互感器一次绕组电压互感器一次绕组并接于一次系统并接于一次系统，相当于一个复相当于一个复边开路的变压器边开路的变压器，二次负载变化并不会影响一次系统的相二次负载变化并不会影响一次系统的相应电压应电压。按工作原理，电压互感器可分为：按工作原理，电压互感器可分为：按工作原理，电压互感器可分为：按工作原理，电压互感器可分为：vv电磁式电压互感器电磁式电压互感器电磁式电压互感器电磁式电压互感器 电力变压器型电力变压器型电力变压器型电力变压器型，原理和普通变压器相似；，原理和普通变压器相似；，原理和普通变压器相似；，原理和普通变压器相似；适用于适用于适用于适用于6kV6kV110kV110kV系统；系统；系统；系统；价格贵，容量大，误差小（相对于后者）价格贵，容量大，误差小（相对于后者）价格贵，容量大，误差小（相对于后者）价格贵，容量大，误差小（相对于后者）vv电容式电压互感器，简称电容式电压互感器，简称电容式电压互感器，简称电容式电压互感器，简称CVTCVT 电容分压型电容分压型电容分压型电容分压型；适用于适用于适用于适用于110kV110kV500kV500kV系统；系统；系统；系统；价格低，容量小，误差大价格低，容量小，误差大价格低，容量小，误差大价格低，容量小，误差大1 1.电磁式电压互感器电磁式电压互感器的工作原理的工作原理电磁式电压互感器的工作原理、构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造和连接方法都和普通电力变压器相同。相同。其主要区别在于其主要区别在于电压互感器的容量电压互感器的容量很小很小，通常只有几十到几百伏安。，通常只有几十到几百伏安。一次绕组匝数一次绕组匝数N1很多，二次绕组匝很多，二次绕组匝数数N2较少较少二次绕组所接二次绕组所接负载的阻抗较大负载的阻抗较大，TV近似运行于近似运行于空载空载状态状态电压互感器的电压互感器的一、二次电压之比一、二次电压之比称称为电压互为电压互 感器的感器的额定额定变比变比 如图所示，当在一次绕组上施加一个交如图所示，当在一次绕组上施加一个交流电压流电压U1时，在铁心中就会感生出一个时，在铁心中就会感生出一个磁通磁通，根据电磁感应定律，则在二次，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绕组中就产生一个交变的二次电压U2。改变改变一次或二次绕组的匝数，可以产生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。组成不同比的电压互感器。-5-2.2.电压互感器的工作特性电压互感器的工作特性电压互感器的工作特性电压互感器的工作特性TV与电路与电路并联并联连接。一次绕组并接于被测连接。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。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，为被测电一次侧电压不受二次负载的影响，为被测电力网的电压。力网的电压。二次绕组近似工作在二次绕组近似工作在开路状态开路状态。二次绕组的负载是测量仪表和继电器的电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，通过的电流很小压线圈，阻抗很大，通过的电流很小二次侧绕组二次侧绕组不允许短路不允许短路。二次侧流过的电流由二次回路的阻抗决定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，损坏短路时将产生很大的短路电流，损坏TV为了保护为了保护TV，一般在二次侧出口处，一般在二次侧出口处安装熔断器或快速断路器安装熔断器或快速断路器，用于过，用于过载和短路保护。载和短路保护。-6-3.3.电压互感器电压互感器应注意的问题：应注意的问题：电压互感器二次侧不允许短路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，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安全。全。为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕电压互感器二次绕组必须有一点接地组必须有一点接地。电压互感器的电压互感器的接线应保证其正确性接线应保证其正确性，一次绕组和被测电路并联，二，一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，同时要联，同时要注意极性的正确性注意极性的正确性。4.电压互感器的准确等级与额定容量电压互感器的准确等级与额定容量vv电压互感器的准确级以电压互感器的准确级以电压互感器的准确级以电压互感器的准确级以电压误差电压误差电压误差电压误差 f fu u来定义的。来定义的。来定义的。来定义的。vv在规定的在规定的在规定的在规定的一次电压一次电压一次电压一次电压和和和和二次负荷二次负荷二次负荷二次负荷变化范围内，变化范围内，变化范围内，变化范围内，二次负荷功率因数为额定值二次负荷功率因数为额定值二次负荷功率因数为额定值二次负荷功率因数为额定值时，最大时，最大时，最大时，最大电压误差百分数。电压误差百分数。电压误差百分数。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电压互感器的准确级和误差限值电压互感器的准确级和误差限值 用途用途准确级准确级误差限值误差限值适用运行条件适用运行条件电压误差电压误差（%）相位差相位差()一次电压一次电压变化范围变化范围功率因数及功率因数及二次负荷范围二次负荷范围测量测量0.20.513 0.2 0.5 1.0 3.0102040不规定不规定(0.81.2)U1N(0.251)S2Ncos2=0.8 保护保护3P6P 3.0 6.0120240(0.051)U1N-8-vv 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。的额定二次阻抗。的额定二次阻抗。的额定二次阻抗。电压互感器的额定容量电压互感器的额定容量电压互感器的额定容量电压互感器的额定容量S S2N2N例：例：例：例：JSJW-10JSJW-10型电压互感器型电压互感器型电压互感器型电压互感器二次绕组额定容量二次绕组额定容量(VA)最大容量最大容量(VA)0.5级级1级级3级级120200400960通常所说的额定容量是指对应于通常所说的额定容量是指对应于最高准确级的容量最高准确级的容量5.电压互感器的分类和结构电压互感器的分类和结构(1)(1)根据根据根据根据相数相数相数相数的不同，分为的不同，分为的不同，分为的不同，分为单相式单相式单相式单相式和和和和三相式三相式三相式三相式。(2)(2)根据根据根据根据安装地点安装地点安装地点安装地点的不同，分为的不同，分为的不同，分为的不同，分为户内式户内式户内式户内式和和和和户外式户外式户外式户外式。(3)(3)根据根据根据根据绕组绕组绕组绕组的不同，分为的不同，分为的不同，分为的不同，分为双绕组式双绕组式双绕组式双绕组式和和和和三绕组式三绕组式三绕组式三绕组式。(4)(4)按按按按绝缘绝缘绝缘绝缘分为分为分为分为干式干式干式干式、浇注式浇注式浇注式浇注式、油浸式油浸式油浸式油浸式和和和和气体绝缘式气体绝缘式气体绝缘式气体绝缘式。单项式可制成任意电压等级单项式可制成任意电压等级单项式可制成任意电压等级单项式可制成任意电压等级三相式一般只有三相式一般只有三相式一般只有三相式一般只有20kV20kV以下电压等级。以下电压等级。以下电压等级。以下电压等级。35kV35kV及以下多制成户内式及以下多制成户内式及以下多制成户内式及以下多制成户内式三绕组电压互感器有两个二次绕组三绕组电压互感器有两个二次绕组三绕组电压互感器有两个二次绕组三绕组电压互感器有两个二次绕组一个是一个是一个是一个是基本二次绕组基本二次绕组基本二次绕组基本二次绕组，用于测量仪表和继电器；，用于测量仪表和继电器；，用于测量仪表和继电器；，用于测量仪表和继电器；另一个为另一个为另一个为另一个为辅助二次绕组辅助二次绕组辅助二次绕组辅助二次绕组（开口三角绕组、剩余电压绕组开口三角绕组、剩余电压绕组开口三角绕组、剩余电压绕组开口三角绕组、剩余电压绕组），用来反映单相接地故），用来反映单相接地故），用来反映单相接地故），用来反映单相接地故障（零序电压）障（零序电压）障（零序电压）障（零序电压）5.电压互感器的分类和结构电压互感器的分类和结构n干式：只适用于干式：只适用于6kV以下空气干燥的户内以下空气干燥的户内n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3-35kV户内。户内。5.电压互感器的分类和结构电压互感器的分类和结构油浸式：分为油浸式：分为油浸式：分为油浸式：分为普通结构普通结构普通结构普通结构和和和和串级结构串级结构串级结构串级结构两种。两种。两种。两种。普通结构普通结构普通结构普通结构：二次绕组和一次绕组完全相互耦合。：二次绕组和一次绕组完全相互耦合。：二次绕组和一次绕组完全相互耦合。：二次绕组和一次绕组完全相互耦合。用于用于3 335kV35kVJDJ-10型油浸式型油浸式单相单相TVJSJW-10型油浸式型油浸式三相五柱式三相五柱式TV-12-河南理工大学电气学院n n三相五柱式三相五柱式三相五柱式三相五柱式三个芯柱三个芯柱三个芯柱三个芯柱+两个边柱两个边柱两个边柱两个边柱一次三相绕组一次三相绕组一次三相绕组一次三相绕组分别绕于分别绕于分别绕于分别绕于三个芯柱三个芯柱三个芯柱三个芯柱上，为上，为上，为上，为YNYN接线接线接线接线二次二次二次二次有有有有两组三相绕组两组三相绕组两组三相绕组两组三相绕组主二次绕组主二次绕组主二次绕组主二次绕组：同样为：同样为：同样为：同样为ynyn接线接线接线接线辅助二次绕组辅助二次绕组辅助二次绕组辅助二次绕组：开口三角形接线开口三角形接线开口三角形接线开口三角形接线，用于测，用于测，用于测，用于测量小电流接地系统量小电流接地系统量小电流接地系统量小电流接地系统零序电压零序电压零序电压零序电压两个边柱两个边柱两个边柱两个边柱为零序磁通提供磁路，避免了普为零序磁通提供磁路，避免了普为零序磁通提供磁路，避免了普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通电压互感器因零序磁阻太大导致电流过通电压互感器因零序磁阻太大导致电流过通电压互感器因零序磁阻太大导致电流过大而发热损坏。大而发热损坏。大而发热损坏。大而发热损坏。常用于常用于常用于常用于3-20kV3-20kV中性点不接地系统或经消弧中性点不接地系统或经消弧中性点不接地系统或经消弧中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统中。线圈接地系统中。线圈接地系统中。线圈接地系统中。JSJW-10JSJW-10JSJW-10JSJW-10型三相五柱型三相五柱型三相五柱型三相五柱TVTVTVTV原理图原理图原理图原理图5.电压互感器的分类和结构电压互感器的分类和结构一次绕组由匝数相等的几个绕组一次绕组由匝数相等的几个绕组一次绕组由匝数相等的几个绕组一次绕组由匝数相等的几个绕组串联串联串联串联而成，而成，而成，而成，二次绕组只与最下面的一次绕组二次绕组只与最下面的一次绕组二次绕组只与最下面的一次绕组二次绕组只与最下面的一次绕组耦合耦合耦合耦合。分级绝缘分级绝缘分级绝缘分级绝缘：每个绕组对铁心的绝缘只：每个绕组对铁心的绝缘只：每个绕组对铁心的绝缘只：每个绕组对铁心的绝缘只需按照需按照需按照需按照U U/4/4设计，大大降低绝缘成本。设计，大大降低绝缘成本。设计，大大降低绝缘成本。设计，大大降低绝缘成本。用于用于用于用于110kV110kV及以上电压等级。及以上电压等级。及以上电压等级。及以上电压等级。n n串级结构串级结构串级结构串级结构JDCF-110型串级式电压互感器型串级式电压互感器5.5.电压互感器的分类和结构电压互感器的分类和结构电压互感器的分类和结构电压互感器的分类和结构SF6气体绝缘式：气体绝缘式：一般用于一般用于110kV及以上系统。及以上系统。电容式电压互感器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。分压比分压比n通过通过Uc2即可测出一次电压即可测出一次电压U1。n结构简单、体积小、成本低结构简单、体积小、成本低n缺点：输出容量小、误差较大缺点：输出容量小、误差较大-500kV油浸式电容式电压互感器油浸式电容式电压互感器 6、电压互感器的型号、电压互感器的型号