電壓互感器(Potential transformer 簡稱PT)又叫儀用變壓器,是應用電磁感應原理或電容分壓原理製成的。由於互感器二次側所接儀表或繼電器電壓線圈阻抗很大,因此工作電流很小,可以認為電壓互感器在工作時相當於一個二次側開路的變壓器。
優質純銅線圈 絕緣性好 經久耐用
電壓互感器在工作時,一次繞組加上交流額定電壓後,一次繞組中流過交變電流(即勵磁電流),並在鐵芯中形成閉合磁路,於是在二次繞組中就產生了感應電動勢,二次負載變化都不會影響一次系統的相應電壓。電壓互感器一次繞組並接於一次系統,二次側接有電壓表或其他儀表設備(如功率表、電能表、繼電保護設備等)。
電壓互感器的作用
a.將一次迴路的高電壓轉為二次迴路的標準低電壓(通常為100V或100√3V),可使測量儀表和保護裝置標準化,使二次設備結構輕巧,價格便宜。
b.使二次迴路可採用低電壓控制電纜,且使屏內布線簡單,安裝方便,可實現遠方控制和測量。
c.使二次迴路不受一次迴路限制,接線靈活,維護、調試方便。
d.使二次與一次高壓部分隔離,且二次可設接地點,確保二次設備和人身安全。
電壓互感器的型號主要由設備名稱、相數、絕緣結構、鐵芯及繞組形式和一次額定電壓5部分組成。
例如:JSJW-10表示三相油浸式五鐵芯柱三繞組電壓互感器,一次側額定電壓10kV。
按其絕緣結構形式,可分為乾式、澆注式、油浸式、充氣式幾種,根據相數可分為單相和三相,根據繞組數可分為雙繞組和三繞組。按安裝地點可分:戶內式和戶外式,35kV及以下多為戶內式,35kV及以上多為戶外式,其絕緣有明顯差距。
(1) 油浸式電壓互感器
油浸式電壓互感器分為:單級式和串級式,單級式可用於220kV及以下電壓等級,串級式可用於66kV及以上電壓的所有電壓等級。
單級式其一二次繞組繞在共同的鐵芯上,絕緣不分級,靠磁耦合實現能量轉換。
串級式由多個匝數相同的一次繞組裝在數量為繞組數一半的相同的鐵芯上,自上而下排列,接於高壓與地之間。
(2)SF6氣體絕緣電壓互感器
SF6氣體絕緣電壓互感器由外殼、絕緣套管、鐵芯、一、二次繞組以及安裝附件組成。一次繞組一般採用寶塔形層式繞組,並按分級方式繞制;二次繞組為層式繞組,緊靠鐵芯繞制,鐵芯通常採用單相雙柱疊片鐵芯。
SF6氣體絕緣電壓互感器可以與GIS配套,也可以作為獨立的SF6氣體絕緣電壓互感器。
(3) 澆注絕緣電壓互感器
澆注絕緣採用不飽和樹脂和環氧樹脂。澆注絕緣電壓互感器通常用於35kV電壓等級,可做成戶內、戶外、接地、不接地等多種結構。
對於10kV開關櫃內,幾乎全部採用澆注式。
(4) 電容式電壓互感器
電容式電壓互感器按電容分壓器和電磁單元的組合方式分為:分裝式和單柱式兩種。
電容分壓器和電磁單元分別安裝,電磁單元通過外部套管與電容分壓器的中壓端子相互連接的方式稱為分裝式。電容分壓器和電磁單元上下組裝在一起,二者在產品內部連接,稱為單柱式。
電壓互感器接線必須遵守並聯連接的原則,電壓互感器的外殼和二次繞組應接地,採用帶絕緣監視的三相五柱式互感器,一次繞組的中性點也必須進行接地。此外一、二次側還應當裝設熔斷器保護。
1)一臺單相電壓互感器接線
單相電壓互感器接線圖
在三相線路中,這種接線只能測量某兩相之間的線電壓,它用於連接電壓表、電壓繼電器等儀表。
2)兩臺單相電壓互感器V/V形接線
兩臺單相電壓互感器V/V形接線圖
V/V形接線又稱不完全三角形接線,其特點是接線簡單,廣泛應用於中性點不接地系統或經消弧電抗器接地的系統。這種接線方式可以用於連接電壓表、三相電能表及電壓繼電器等。
3)三臺單相電壓互感器Y/Y形接線
三臺單相電壓互感器Y/Y形接線圖
4)三相五柱式電壓互感器Y0/Y0/開口三角形接線
三相五柱式電壓互感器Y0/Y0/開口三角形接線圖
接成Y0形的二次線圈供電給儀表、繼電器及絕緣監察電壓表等。輔助二次線圈接成開口三角形,供電給絕緣監察電壓繼電器。當三相系統正常工作時,三相電壓平衡,開口三角形兩端電壓為零。當某一相接地時,開口三角形兩端出現零序電壓,使絕緣監察電壓繼電器動作,發出信號。
電壓互感器的接線應保證其正確性,一次繞組和被測電路並聯,二次繞組和所接的測量儀表、繼電保護裝置或自動裝置的電壓線圈並聯,同時要注意極性的正確性。
電壓互感器的準確度與二次側的負荷大小有關,負荷越大,即接的儀表越多,二次電流就越大,誤差也就越大。因此接在電壓互感器二次側負荷的容量應適中,不應超過其額定容量。
電壓互感器運行中,二次側不能短路,否則會燒壞繞組,為此,二次側要裝熔斷器保護。為了確保人在接觸測量儀表和繼電器時的安全,電壓互感器二次繞組必須有一點接地,因為接地後,當一次和二次繞組間的絕緣損壞時,可以防止儀表和繼電器出現高電壓危及人身安全。