电气工程教案-电压互感.docVIP

第10单元 电压互感器 一．电磁式电压互感器 （一）电磁式电压互感器的工作原理 一次绕组匝数很多，而二次绕组匝数很少，相当于降压变压器。工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。额定电压一般为100V；容量小，只有几十伏安或几百伏安；负荷阻抗大，工作时其二次侧接近于空载状态，且多数情况下它的负荷是恒定的。电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间有下列关系： （4-16） 式中，为电压互感器一次和二次绕组匝数；为电压互感器的变压比，一般表示为其额定一、二次电压比，即，例如10000V/100V。 （二）电磁式电压互感器的测量误差及影响误差的运行因素 由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗，测量时结果都呈现误差，通常用电压误差（又称比值差）和角误差（又称相角差）表示。 （1）电压误差： 电压误差为二次电压的测量值乘额定互感比所得一次电压的近似值（）与实际一次电压之差，而以后者的百分数表示 （%） （4-17） （2）角误差： 角误差为旋转的二次电压向量-与一次电压相量之间的夹角，并规定-超前于时， 角误差为正值。反之，则为负值。 2．电压互感器运行功况对误差的影响 电压互感器一次电压变化时，励磁电流和角将随之变化，因此，电压误差及角误差都会发生变化。 （1）一次电压的影响。应使一次额定电压与电网的额定电压相适应。 （2）二次负荷及功率因数的影响。如果一次电压不变，则二次负载阻抗及功率因数直接影响误差的大小。要保证电压互感器的测量误差不超过规定值，应将其二次负载阻抗和功率因数限制在相应的范围内。 (三) 电磁式电压互感器的结构类型和型号 1. 电磁式电压互感器的分类 电压互感器可分为以下几种类型： 按安装地点可分为户内式和户外式。 按相数可分为单相式和三相式。 按每相绕组数可分为双绕组和三绕组式。 按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式、串级油浸式和电容式等。 2. 电磁式电压互感器的结构类型 （1）35kV及以下的电压互感器 根据其绝缘方式的不同，可分为干式、环氧浇注式和油浸式三种。 干式电压互感器一般只用于低压的户内配电装置。 浇注式电压互感器用于 3～35kV户内配电装置。 油浸式电压互感器JDJJ2-35型、JDJ2-35型被广泛用于35kV 系统中。 （2）110～220kV电压互感器 110kV及以上电压互感器采用串级式，铁芯不接地，带电位，由绝缘板支撑。 JDX-110型电压互感器的铁芯是接地的，为单级绝缘结构。 JCC型电压互感器有一个二次绕组，供测量和保护用；一个剩余电压绕组，三相接成开口三角，测量零序电压用。 JDCF型和JDX-110型电压互感器均由两个二次绕组，测量和保护分开，以及一个剩余电压绕组。 3．电磁式电压互感器的型号 二．电容式电压互感器 （一）电容式电压互感器的工作原理 原理接线如图4-21所示。 电容式电压互感器实质上是一个电容分压器，在被测装置的相和地之间接有电容,按反比分压，上的电压为 （4-21） 式中 K-----分压比， 。 （二）电容式电压互感器的误差 电容式电压互感器的误差由空载误差，负载误差和阻尼器负载电流产生的误差等几部分组成，即 (4-24) (4-25) 上式中的各项误差， 可仿照电磁式互感器分析方法求得。当采用谐振时自动投入阻尼器者，其可略而不计。 电容式电压互感器的误差除受的影响外，还与电源频率有关，当系统频率变化超出范围时，由于，因而会产生附加误差。 电容式电压互感器的结构类型 YDR型已被TYD型代替，这里只介绍TYD-110型和TYD-220型的结构。 TYD型由一台OWF型分压电容器构成。TYD型由一台OWF型分压电容器构成 TYD由一台OWF型耦合电容器及一台OWF型分压电容器叠装串联组成。TYD型由一台OWFH型耦合电容器及一台OWF型分压电容器叠装串联组成。 OWF型（或OWF型）分压电容器，在其芯子下部标称电容为处抽头，用磁套从底盖引出至油箱中，低压端子需用小绝缘套从底盖引至油箱上端子板。OWF型电容器均为绝缘套外壳。电磁装置包括补偿电抗器、中间变压器以及谐振阻尼器的电抗器。这些装置在同一油箱中，组成电容式电压互感器的电磁装置单元，并作为电容分压器的底座。补偿电抗器具有可调气隙的铁芯，用于出厂实验时误差调节。 电容式电压互感器由于结构简单、重量轻、体积小、占地少、成本低，且电压越高效果越显著。三．电压互感器准确度级和容量 1. 电压互感器的准确度级 电压互感器的测量误差，以用其准确度级来表示。电压互感器的准确度级，是指在