电压互感器的运行与维护课程设计(编辑修改稿)

电压互感器的运行与维护课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

末端或三相电压互感器一次绕组的中性点直接接地 ； 一次绕组不接地的电压互感器 ： 单相电压互感器一次绕组两端子对地都是绝缘的 ； 三相电压互感器一次绕组的各部分 ， 包括接线端子对地都是绝缘的 ， 而且绝缘水平与额定绝缘水平一致。 按磁路结构分 单级式电压互感器 ： 一次绕组和二次绕组 （ 根据需要可设多个二次绕组同绕在一个铁 芯上 ， 铁芯为地电位。 我国在及以下电压等级均用单级式 ）； 串级式电压互感器 ： 一次绕组分成几个匝数相同的单元串接在相与地之间 ，每一单元有各自独立的铁芯 ， 具有多个铁芯 ， 且铁芯带有高电压 ， 二次绕组 （ 根据需要可设多个二次绕组处在最末一个与地连接的单元。 我国在电压等级常用此种结构型式） ； 组合式互感器 ： 由电压互感器和电流互感器组合并形成一体的互感器称为组合式互感器 ， 也有把与组合电器配套生产的互感器称为组合式互感器。 电压互感器工作原理 其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。 特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。 电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。 为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。 测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成 VV 形作三相使用。 实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。 供保护电压互感器的运行与维护 10 接地用电压互感 器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。 三相的第三线圈接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。 正常运行时，电力系统的 三相电压 对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。 一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。 线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。 为此，这种三相电压互 感器采用旁轭式铁心（ 10KV 及以下时）或采用三台单相电压互感器。 对于这种互感器，第三线圈的准确度要求不高，但要求有一定的过励磁特性（即当原边电压增加时，铁心中的 磁通密度 也增加相应倍数而不会损坏）。 电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。 精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限，测量电压、功率和电能的一种仪器。 电压互感器和变压器很相像，都是用来变换线路上 的电压。 线路上为什么需要变换电压呢 ?这是因为根据发电、输电和用电的不同情况，线路上的电压大小不一，而且相差悬殊，有的是低压 220V 和 380V，有的是高压几万伏甚至几十万伏。 要直接测量这些低压和高压电压，就需要根据线路电压的大小，制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表。 电压互感器接线方式 电压互感器在三相电路中，常用的接线方式有四种：单相接线、 VV 接线、Y0－ Y0接线、 Y0/Y0/△ 接线。 单相接线 将一个单相电压互感器接于三相系统中的任意两相电压间的， 该接法仅适用于测量相间电压。 如果互感器一次绕组的一端接在线路上，另一端接地，互感器可测量某一相对地电压。 该接法用于对称的三相电路。 电压互感器的运行与维护 11 VV 接线 由两台单相电压互感器 接 成的 VV 接线方式。 两个电压互感器分别接于线电压 Uab和 Ubc上，一次绕组不能接地，二次绕组 b相接地。 这种接线方式适用于 35kV及以下系统。 它只用两个单相电压互感器可以得到对称的三个线电压；仪表电压线圈接于 ab相及 cb相之间。 但这种接线不能用来测量相电压。 如下图所示 Y0－ Y0 接线 由三个单相互感器一、二次侧均接 成 Y0 形，可供给要求线电压的仪表和继电器以及要求相电压的绝缘监视电压表。 适用于 35kV 及以下系统。 需要注意的是：由于小电流接地系统在一次电路发生单相接地时，另两个完好相的相电压要升高到线电压，所以绝缘监视电压表要按线电压选择否则在发生单相接地时，电压表可能被烧毁。 如下图所示 2, Y0/Y0/△ 接线 用三台单相三绕组电压互感器构成 Y0/Y0/△ 接线，供接入交流电网绝缘监视仪表和继电保护用。 这种接线可用小接地电流系统．也可用于大接地电流系统。 但应注意在两种情况下，附加的辅助二次绕组的额定电压不同。 用在小接地电流系统时二次绕组的额定电压 100V／ 3；用在大接地电流系统中二次绕组的额定电压为 100V。 其目的是不管在哪种系统中当发生一次系统一相完全接地时，电压互感器的运行与维护 12 在开口三角形绕组两端的电压均为 100V。 三相五柱式电压互感器只用于 3～ 15kV系统，其接线与三台单相三绕组电压互感器构成 Y0/Y0/△ 接线基本相同。 该接线方式其二次绕组用来测量相间电压和相对地电压，辅助二次绕组接成开口三角形检测零序电压。 如下图所示 电压互感器接地方式 电压互感器的接地方式通常有三种：一次侧中性点接地、二次侧线圈接地、互感器铁芯接地。 一次侧中性点接地 由三只单相电压互感器组成星形接线时，其一次侧中性点必须接地。 因为电压互感器在系统中不仅有电压测量，而且还起继电保护的作用。 当系统中发生单相接地时，系统中会出现零序电流。 如果一次侧中性点没有接地，那么一次侧就没有零序电流通路，二次侧开口三角形线圈两端也就不 会感应出零序电压，继电器 KV 就不会动作，发不出接地信号。 对于三相五柱式电压互感器，其一次侧中性点同样要接地。 由两只单相电压互感器组成的 VV形接线时，其一次侧是不允许接地的，因为这相当于系统的一相直接接地。 而应在二次中性点接地。 二次侧线圈接地 电压互感器二次侧要有一个接地点，这主要是出于安全上的考虑。 当一次、二次侧绕组间的绝缘被高压击穿时，一次侧的高压会窜到二次侧，有了二次侧的接地，能确保人员和设备的安全。 另外，通过接地，可以给绝缘监视装置提供相电压。 二次侧的接地方式通常有中性点接地和 V 相接地 两种，根据继电保护等具电压互感器的运行与维护 13 体要求加以选用。 采用 V相接地时，中性点不能再直接接地。 为了避免一、二次绕组间绝缘击穿后，一次侧高压窜入二次侧，故在二次侧中性点通过一个保护间隙接地。 当高压窜入二次侧时，间隙击穿接地， V 相绕组被短接，该相熔断器会熔断，起到保护作用。 二次侧接地点按规程规定，均应选在主控室保护屏经端子排接地，而在配电装置处只设置试验检修时的安全接地点。 互感器铁芯接地 在电压互感器外壳上有一个接地桩头，这是铁心和外壳的接地点，起安全保护作用。 启用电 压互感器操作顺序应该是：先一次后二次，停用时顺序与此相反。 停用电压互感器时，应考虑该电压互感器所带保护及自动。