電壓互感器又稱為儀用變壓器(亦稱為TV)。它是一種把高壓變?yōu)榈蛪翰⒃谙辔?上與原來保持一定關系的儀器。其工作原理、構造和接線方式都與變壓器相同,只是容量較小,通常僅有幾十或幾百伏安。
電壓互感器是電力系統(tǒng)中專用作變換電壓的特種變壓器,是測量和保護用的重要設備。它能將電力系統(tǒng)的高電壓變換成標準的低電壓(100V或100/√3V、100/3V),用以向測量儀表和繼電保護及安全自動裝置提供低壓交流電源。
其作用如下:
(1)與各種測量儀表配合,對電力系統(tǒng)的電壓、電能進行測量;
(2)與繼電保護裝置、安全自動裝置配合 ,對電力系統(tǒng)和各種設備進行保護;
(3)使測量儀表、繼電保護裝置、 安全自 動裝置等與電力系統(tǒng)的高電壓隔離開來,以保證工作人員和電氣設備的安全;
(4)將高電壓轉換成統(tǒng)一的標準值,以利于測量儀表和繼電保護及安全自動裝置等標準化、系列化生產;
(5)電容式電壓互感器除了具有一般電磁式電壓互感器的作用之外,還可代替耦合電容器兼作高頻載波之用。
電壓互感器用途
是把高壓按一定比例縮小,使低壓線圈能夠準確地 反映高壓量值的變化,以解決高壓測量的困難。同時,由于它可靠地隔離了高電壓,從而保證了測量人員、儀表及保護裝置的安全。此外,電壓互感器的二次電壓均為100V,這樣可 以使儀表及繼電器標準化。
電壓作原理與變壓器相同,基本結構也是鐵心和原、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,副邊出現對地高電位而造成人身和設備事故。
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,副邊出現對地高電位而造成人身和設備事故。
測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結構,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電動勢之和為零。
一旦發(fā)生單相接地時,中性點出現位移,開口三角的端子間就會出現零序電壓使繼電器動作,從而對電力系統(tǒng)起保護作用。
線圈出現零序電壓則相應的鐵心中就會出現零序磁通。
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構,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電動勢之和為零。
一旦發(fā)生單相接地時,中性點出現位移,開口三角的端子間就會出現零序電壓使繼電器動作,從而對電力系統(tǒng)起保護作用。
線圈出現零序電壓則相應的鐵心中就會出現零序磁通。
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,第三線圈的準確度要求不高,但要求有一定的過勵磁特性(即當原邊電壓增加時,鐵心中的磁通密度也增加相應倍數而不會損壞)。
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,就需要根據線路電壓的大小,制作相應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。
電壓系統(tǒng)中通常有四種接線方式,接線接地、相位等必須按嚴格的接法,并且電壓互感器二次側嚴禁短路。
一、一個單相電壓互感器接線方式
一個單相電壓互感器接線方式
一個單相電壓互感器的接線,用于對稱的三相電路,二次側可接儀表和。
二、兩個單相電壓互感器互V/V型的接線方式
兩個單相電壓互感器互V/V型的接線方式
兩個單相電壓互感器的V/V形接線,可測量線電壓,但不能測相電壓,它廣泛應用在20kV以下中性點不接地或經消弧線圖接地的電網中。
三、三個單相電壓互感器Y0/Y0型的接線方式
三個單相電壓互感器Y0/Y0型的接線方式
可供給要求測量線電壓的儀表和繼電器,以及要求供給相電壓的絕緣監(jiān)察電壓表。
四、三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五柱式三繞組電壓互感器接成Y0/Y0/Δ型
三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五柱式三繞組電壓互感器接成Y0/Y0/Δ型
接成Y0形的二次線圈供電給儀表、繼電器及絕緣監(jiān)察電壓表等。輔助二次線圈接成開口三角形,供電給絕緣監(jiān)察電壓繼電器。當三相系統(tǒng)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(jiān)察電壓繼電器動作,發(fā)出信號。用于3~220kV系統(tǒng)(110kV及以上無高壓熔斷器),供接入交流電網絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。