,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高压电气测量技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,教学目标,重点难点,教学内容,思考练习,课程引入,任务,1.1,电压互感器的选型,教学目标重点难点教学内容思考练习课程引入任务1.1 电压互,3,、电压互感器的技术参数,2,、电压互感器的工作原理基误差分析,1,、电压互感器的作用、结构；,本节主要内容,4,、电压互感器的选择方法与案例分析,3、电压互感器的技术参数2、电压互感器的工作原理基误差分析1,2,教学目标,2,、能正确应用电压互感器的技术参数；,3,、能正确进行电压互感器的选型设计,1,、理解电压互感器的作用与工作原理；,教学目标2、能正,3,一、电压互感器原理分析,电压互感器的作用是,隔离高电压，,并把高电压变为低电压，,供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次侧电压信息。,按工作原理，电压互感器可分为：,电磁式电压互感器,电力变压器型，原理和普通变压器相似；,适用于,6kV,110kV,系统；,价格贵，容量大，误差小,(,相对于后者,),电容式电压互感器,(CVT-capacitance voltage T),电容分压型；,适用于,110kV,500kV,系统；,价格低，容量小，误差大,(,相对于前者,),一、电压互感器原理分析 电压互感器的作,1,、工作原理,电磁式电压互感器的工作原理，构造和连接方法都和普通电力变压器相同。其主要区别在于电压互感器的容量很小，通常只有几十到几百伏安。,电压互感器原理接线图,N,1,N,2,.,.,（一）电磁式电压互感器,1、工作原理 电磁式电压互感器的工作原理,由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗，使得测量结果的大小和相位都有误差。,2.,电磁式电压互感器误差及影响因素,电压误差：,相位误差：,理想情况下,:,但实际上,:,（一）电磁式电压互感器,由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗，使得,r,1,x,1,r,2,x,2,r,2L,x,2L,2.,误差及影响因素,O,（一）电磁式电压互感器,r1x1r2x2r2Lx2L2.误差及影响因素O（,7,2.,误差及影响因素,r,1,x,1,r,2,x,2,r,2L,x,2L,O,（一）电磁式电压互感器,2.误差及影响因素r1x1r2x2r2Lx2LO（,8,O,2.,误差及影响因素,O2.误差及影响因素,9,影响误差的因素：,2.,误差及影响因素,O,A,B,C,A,2,B,2,A,1,B,1,+90,-,90,0,d,u,由正值向负值变化。,f,u,由负值向正值变化；,若,Z,2L,不变，则当,2,=90,-,90,时，,(1)|,f,u,|,、,d,u,的空载误差与,I,0,成正比，应选用高导磁材料。,(2),二次负载的影响：（设 ）,若,2,不变，则二次负载,Z,2L,I,2,|,f,u,|,。,影响误差的因素：2.误差及影响因素OABCA2B2A1B1,JDZJ-10,JDQX-220,JDJ2-35,JZW-10,JSJW-10,JCC 110,YDR-110,3.,电压互感器外形及型号含义,JDZJ-10 JDQX-220 JDJ2-35 JZW-1,11,准确级：,在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差的最大误差。,3.,准确级和额定容量,准确级,误差限值,一次电压变化范围,频率、功率因数及二次负荷变化范围,电压误差,(%),相位差,(),0.2,0.5,1,3,0.2,0.5,1.0,3.0,10,20,40,不规定,(0.81.2),U,N1,(0.251),S,N2,cos,j,2,=0.8,f,=,f,N,3P,6P,3.0,6.0,120,240,(0.051),U,N1,准确级：3.准确级和额定容量准确级误差限值一次电压变化范围,3.,准确级和额定容量,由于误差与二次负荷有关，所以同一台电压互感器对应于不同的准确级便有不同的容量。,额定容量：对应于最高准确级的容量。,最大容量：按照在最高工作电压下长期工作容许发热条件所规定的容量。,3.准确级和额定容量由于误差与二次负荷有关，所以同一台电压,按绝缘方式分：,浇注式：用环氧树脂绝缘，,3-35kV,油浸式：用油绝缘，,110kV,及以上,按结构分：,普通式：同变压器，,3-35kV,串级式：采用分级绝缘，,110kV,及以上,4.,分类,按绕组数分：,双绕组,三绕组,按安装地点分,：,户内型,户外型,按相数分：,单相：,35kV,及以上,三相：,35kV,以下,（三相五柱式）,按绝缘方式分：4.分类按绕组数分：按安装地点分：按相数分：,A,B,C,4.,分类,三相五柱式,ABC4.分类三相五柱式,实质上是一个电容分压器,1.,工作原理,a,b,C,1,C,2,a,b,L,TV,Z,2L,实际上，由于电容器有损耗、电抗器有电阻，使内阻不可能为零，因此负荷变化时，还会有误差产生。,减小分压器的输出电流，可减小误差，故将测量仪表,(,Z,2L,),经中间变压器,TV,升压后与分压器连接。,(,二,),电容式电压互感器,实质上是一个电容分压器1.工作原理abC1C2abLT,(,二,),电容式电压互感器,1.,工作原理,a,b,C,1,C,2,当,a,、,b,间接上负荷时，由于,C,1,、,C,2,有内阻压降，使,U,C2,小于电容分压值，而且负荷电流越大，误差越大。,当,a,、,b,间开路时，按反比分压，有,a,b,Z,i,a,b,L,(二)电容式电压互感器1.工作原理abC1C2当a、b间,(,二,),电容式电压互感器,a,b,C,1,C,2,a,b,L,TV,Z,2L,r,d,二次侧短路引起的过电流和过电压,所以应加放电间隙,E,。,E,铁磁谐振过电压,由于电容式电压互感器是由电容和非线性电抗所构成，当受到二次侧短路、断开等冲击瞬变作用时，由于非线性电抗的饱和，可能激发产生次谐波铁磁谐振。,抑制方法是装设阻尼电阻,r,d,（谐振时自动投入）。,(二)电容式电压互感器abC1C2abLTVZ2Lrd,(,二,),电容式电压互感器,优点：,制造简单，重量轻，成本低，电压等级越高越明显；,分压电容兼作载波通讯的耦合电容。,缺点：,输出容量小；,误差比电磁式大，且受频率的影响；,暂态特性不如电磁式,PT,好。,3.,特点,(二)电容式电压互感器优点：3.特点,二,、电压互感器的配置原则,电压互感器的配置原则是：应满足测量、保护、同期和自动装置的要,求；保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同期点两侧都能方便地取压。通常如下配置：,1,、,母线,6,220kV,电压级的每组主母线的三相上应装设电压互感器，旁路母线视回路出线外侧装设电压互感器的需要而确定。,2,、,线路,当需要监视和检测线路断路器外侧有无电压，供同期和自动重合闸使用，该侧装一台单相电压互感器。,20,二、电压互感器的配置原则20,3,、,发电机,一般在出口处装两组。一组（三只单相、双绕组,接线）用于自动调节励磁装置。一组供测量仪表、同期和继电保护使用，该组电压互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，接成,接线，辅助绕组接成开口三角形，供绝缘监察用。当互感器负荷太大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。,50MW,及以上发电机中性点常还设一单相电压互感器，用于,100%,定子接地保护。,4、,变压器,变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，设有一组电压互感器。,5,、,330,500kV,电压级,的电压互感器配置：双母线接线时，在每回出线和每组母线三相上装设。一个半断路器接线时，在每回出线三相上装设，主变压器进线和每组母线上则根据继电保护装置、自动装置和测量仪表的要求，在一相或三相上装设。,线路与母线的电压互感器二次回路不切换。,二,、电压互感器的配置原则,3、发电机 一般在出口处装两组。一组（三,21,三、,电压互感器的选择：,1,、,额定电压的选择,：,电压互感器的一次绕组的额定电压必须与实际承受的电压相符，由于电压互感器接人电网方式的不同，在同一电压等级中，电压互感器一次绕组的额定电压也不尽相同；电压互感器二次绕组的额定电压应能使所接表计承受,100V,电压，根据测量目的的不同，其二次侧额定电压也不相同。,22,三、电压互感器的选择：22,单台使用或两台接成不完全星形，一次绕组两个引出端跨接于电网线电压上,(,用于,3,35kV,系统,),，一、二次绕组额定电压均以线电压表示，分别为,U,NS,和,IOOV,；,三台单相互感器的一、二次绕组分别接成星形,(,用于,3kV,及以上系统,),，每台一次绕组接于电网相电压上，单台的一、二次绕组的额定电压均以相电压,表示，分别为 和,100/3V,V,。第三绕组,(,又称辅助绕组或剩余电压绕组,),的额定电压，对中性点非直接接地系统为,100/3V,，对中性点直接接地系统为,100V,。,23,三相式电压互感器,(,用于,3,15kV,系统,),，其一、二次绕组均接成星形，一次绕组三个引出端跨接于电网线电压上，额定电压均以线电压表示，分别为,U,NS,和,100V,。,单相式电压互感器，其一、二次绕组的额定电压的表示有两种情况：,三、,电压互感器的选择：,1,、,额定电压的选择,：,单台使用或两台接成不完全星形，一次绕组两个引出端跨接于电网线,24,互感器型式,接入系统方式,系统额定电压,(kV),互感器额定电压,第三绕组,(V),第三绕组,(V),第三绕组,(V),三相,五柱三绕组,接于线电压,3,10,100,100,3,三相三柱双绕组,接于线电压,3,10,100,无此绕组,单相双绕组,接于线电压,3,35,100,无此绕组,单相三绕组,接于相电压,3,63,100,3,单相三绕组,接于相电压,llOJ,500J,100,24互感器型式接入系统方式系统额定电压互感器额定电压第三绕组,25,2.,种类和型式选择,电压互感器的种类和形式应根据安装地点和使用技术条件来选择。,（,1,）,320kV,屋内配电装置，宜采用油浸式绝缘结构，也可采用树脂浇注结构的电磁式电压互感器。,（,2,）,35kV,配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。,（,3,）,110220kV,配电装置，用电容式或串级电磁式电压互感器。为避免铁磁谐振，当容量和准确度级满足要求时，宜优先采用电容式电压互感器。,（,4,）,330kV,及以上配电装置，宜采用电容式电压互感器。,（,5,）全封闭组合电器应采用电磁式电压互感器。,三、,电压互感器的选择：,252.种类和型式选择三、电压互感器的选择：,26,3,.,准确级选择,：,电压互感器准确级的选择原则，可参照电流互感器准确级选择。用于继电保护的电压互感器不应低于,3,级。至此，可初选出电压互感器的型号，由产品目录或手册查得其在相应准确级下的额定二次容量。,当所供仪表要求不同准确级时，应按其中要求准确级最高的仪表来确定电流互感器的准确级。,用于测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和,500kv,电压级的电压互感器，宜用,0.2,级；,供重要回路（发电机、调相机、变压器、厂用馈线、出线等）中的电能表和所有计费用的电能表电压互感器，不应低于,0.5,级,供运行用的电流表、功率表、电能表的电流互感器，用,0.51,级；,供估计被测数值的仪表的电流互感器，可用,3,级；,供继电保护的电