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電壓互感器到底是什么及基本結構與型號詳細說明

Wildesbeast ? 來源:21IC ? 作者:21IC ? 2020-07-26 11:48 ? 次閱讀

什么是電壓互感器?

電壓互感器(PotenTIaltransformer簡稱PT,Voltagetransformer也簡稱VT)和變壓器類似,是用來變換線路上的電壓的儀器。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能,因此容量很大,一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位;而電壓互感器變換電壓的目的,主要是用來給測量儀表和繼電保護裝置供電,用來測量線路的電壓、功率和電能,或者用來在線路發生故障時保護線路中的貴重設備、電機和變壓器,因此電壓互感器的容量很小,一般都只有幾伏安、幾十伏安,最大也不超過一千伏安。詞條介紹了其基本結構、工作原理、主要類型、接線方式、注意事項、異常與處理、以及鐵磁諧振等。

電壓互感器的基本結構

電壓互感器的基本結構和變壓器很相似,它也有兩個繞組,一個叫一次繞組,一個叫二次繞組。兩個繞組都裝在或繞在鐵心上。兩個繞組之間以及繞組與鐵心之間都有絕緣,使兩個繞組之間以及繞組與鐵心之間都有電氣隔離。電壓互感器在運行時,一次繞組N1并聯接在線路上,二次繞組N2并聯接儀表或繼電器。因此在測量高壓線路上的電壓時,盡管一次電壓很高,但二次卻是低壓的,可以確保操作人員和儀表的安全。

電壓互感器的工作原理

其工作原理與變壓器相同,基本結構也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定,正常運行時接近于空載狀態。

電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副邊發生短路,電流將急劇增長而燒毀線圈。為此,電壓互感器的原邊接有熔斷器,副邊可靠接地,以免原、副邊絕緣損毀時,副邊出現對地高電位而造成人身和設備事故。

測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結構,其原邊電壓為被測電壓(如電力系統的線電壓),可以單相使用,也可以用兩臺接成V-V形作三相使用。實驗室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的,以適應測量不同電壓的需要。供保護接地用電壓互感器還帶有一個第三線圈,稱三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開口三角形,開口三角形的兩引出端與接地保護繼電器的電壓線圈聯接。

正常運行時,電力系統的三相電壓對稱,第三線圈上的三相感應電動勢之和為零。一旦發生單相接地時,中性點出現位移,開口三角的端子間就會出現零序電壓使繼電器動作,從而對電力系統起保護作用。

線圈出現零序電壓則相應的鐵心中就會出現零序磁通。為此,這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心(10KV及以下時)或采用三臺單相電壓互感器。對于這種互感器,第三線圈的準確度要求不高,但要求有一定的過勵磁特性(即當原邊電壓增加時,鐵心中的磁通密度也增加相應倍數而不會損壞)。

電壓互感器是發電廠、變電所等輸電和供電系統不可缺少的一種電器。精密電壓互感器是電測試驗室中用來擴大量限,測量電壓、功率和電能的一種儀器。電壓互感器和變壓器很相像,都是用來變換線路上的電壓。

線路上為什么需要變換電壓呢?這是因為根據發電、輸電和用電的不同情況,線路上的電壓大小不一,而且相差懸殊,有的是低壓220V和380V,有的是高壓幾萬伏甚至幾十萬伏。要直接測量這些低壓和高壓電壓,就需要根據線路電壓的大小,制作相應的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會給儀表制作帶來很大困難,而且更主要的是,要直接制作高壓儀表,直接在高壓線路上測量電壓,那是不可能的,而且也是絕對不允許的。

電壓互感器型號

電壓互感器的型號以漢語拼音字母表示,組成如下:

(1)產品類別,符號為J,表示電壓互感器。

(2)相數,S-三相;D-單相。

(3)繞組外絕緣介質,用下列字母表示:

G-干式;Q-氣體絕緣;Z-澆注絕緣;油浸式不表示。

(4)結構特征,用下列字母表示:

X-帶零序電壓繞組;B-三柱帶補償繞組;W-五柱三繞組;

C-串級式帶零序電壓繞組;F-測量和保護分開的二次繞組。

(5)油保護方式,N-不帶金屬膨脹器;帶金屬膨脹器不表示。

(6)系列序號,用數字表示。

(7)額定電壓,單位為kV。

(8)特殊環境,用下列字母表示:

GY-高原地區用;W-污穢地區用;TA-干熱帶地區用;TH-潮熱帶地區用。

例如,JDX-110型表示單相、油浸式、帶零序電壓繞組的110kV電壓互感器。

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