電壓互感器是一種電壓變換裝置。它將高電壓變換為低電壓,以便用低壓量值反映高壓量值的變化。因此,通過電壓互感器可以直接用普通儀表進行電壓測量。
1、電壓互感器又稱儀用變壓器,是一種電壓變換裝置;
2、電壓互感器的容量很小,通常只有幾十到幾百伏安;
3、電壓互感器一次側(cè)電壓即電網(wǎng)電壓,不受二次負荷影響,并且大多數(shù)情況下其負荷是恒定的;
4、二次側(cè)負荷主要是儀表、線圈,它們的阻抗很大,通過的電流很少。如果無限期增加二次負荷,二次電壓會降低,造成測量誤錯增大;
5、用電壓互感器來間接測量電壓,能準(zhǔn)確反映高壓側(cè)的量值,保證測量精度;
6、不管電壓互感器初級電壓有多高,其次級額定電壓一般都是100V,使得測量儀表和繼電器電壓線圈制造上得以標(biāo)準(zhǔn)化。而且保證了儀表測量和繼電保護工作的安全,也解決了高壓測量的絕緣、制造工藝等困難;
7、電壓互感器常用于儀表測量和繼電保護等回路。
電壓互感器在運行中一定要保證二次側(cè)不能短路,因為其在運行時是一個內(nèi)阻極小的電壓源,正常運行時負載阻抗很大,相當(dāng)于開路狀態(tài),二次側(cè)僅有很小的負載電流。若二次側(cè)短路時,負載阻抗為零,將產(chǎn)生很大的短路電流,巨大的發(fā)熱會將互感器燒壞,甚至導(dǎo)致發(fā)生設(shè)備爆炸事故。
在運行中為了達到對電壓互感器的良好保護,可以采取以下措施:
(1) 二次側(cè)熔斷器是保證電壓互感器安全運行的可靠措施,必須選擇適當(dāng)?shù)娜蹟嗥?,并加裝閉鎖裝置。
(2) 為避免開口三角繞組兩端在電壓不平衡的情況下,長時間存在較高電壓。在開口三角繞組兩端加裝并聯(lián)電阻,并聯(lián)電阻在開口三角感應(yīng)出零序電壓時,使零序電流得以流通,對高壓線圈產(chǎn)生去磁作用,從而也能抑制諧振。
(3) 在絕緣監(jiān)察裝置回路中,為了使絕緣監(jiān)察繼電器和電壓表能正確反映電網(wǎng)的接地故障,還必須注意與電壓互感器以及結(jié)構(gòu)等有關(guān)的問題。即為了反映每相對地電壓,電壓互感器高壓側(cè)的每相繞組必須接在相與地之間,高壓繞組必須呈星形接地,而且還要有中性點接地,同時,電壓互感器的低壓側(cè)兩繞組也必須有一點接地。
(4) 在10 kV以下配電網(wǎng)絡(luò)中,電源側(cè)的中性點是不直接接地的,電壓互感器的中性點接地。因此由于系統(tǒng)操作,開關(guān)合閘不同期及單相接地等原因,常常出現(xiàn)過電壓,引起電壓互感器高壓熔絲熔斷、冒煙甚至燒毀。因此必須選用伏安特性比較好的電壓互感器或在中性點加裝阻尼電阻。
(5) 對于電容式電壓互感器,有一個末屏點,也就是一次線圈的非極性端。在運行中末屏可以采取兩種方式:一種是末屏直接接地,這樣在雷擊或者振蕩等情況下,一次側(cè)若出現(xiàn)過電壓可以有效防止燒毀;如果末屏不直接接地,那么必須在末屏和地之間設(shè)擊穿間隙,這樣在出現(xiàn)過電壓時能夠通過間隙放電而釋放。
電壓作原理與變壓器相同,基本結(jié)構(gòu)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(tài)。
本身的阻抗很小,一旦副邊發(fā)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(xiàn)對地高電位而造成人身和設(shè)備事故。
電壓互感器的代號為P.T.,它的工作原理與變壓器相同。
電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副邊發(fā)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(xiàn)對地高電位而造成人身和設(shè)備事故。
測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu),其原邊電壓為被測電壓,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(yīng)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的電壓線圈聯(lián)接。
正常運行時,電力系統(tǒng)的三相電壓對稱,第三線圈上的三相感應(yīng)電動勢之和為零。
一旦發(fā)生單相接地時,中性點出現(xiàn)位移,開口三角的端子間就會出現(xiàn)零序電壓使繼電器動作,從而對電力系統(tǒng)起保護作用。
線圈出現(xiàn)零序電壓則相應(yīng)的鐵心中就會出現(xiàn)零序磁通。
為此,這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心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(zhǔn)確度要求不高,但要求有一定的過勵磁特性。
測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu),其原邊電壓為被測電壓(如電力系統(tǒng)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(yīng)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(lián)接。
正常運行時,電力系統(tǒng)的三相電壓對稱,第三線圈上的三相感應(yīng)電動勢之和為零。
一旦發(fā)生單相接地時,中性點出現(xiàn)位移,開口三角的端子間就會出現(xiàn)零序電壓使繼電器動作,從而對電力系統(tǒng)起保護作用。
線圈出現(xiàn)零序電壓則相應(yīng)的鐵心中就會出現(xiàn)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(zhǔn)確度要求不高,但要求有一定的過勵磁特性(即當(dāng)原邊電壓增加時,鐵心中的磁通密度也增加相應(yīng)倍數(shù)而不會損壞)。
電壓互感器是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)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(jù)發(fā)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(jù)線路電壓的大小,制作相應(yīng)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。