电压互感器基础知识及应用科普
电压互感器基础知识及应用科普
电压互感器(VT,Voltage Transformer)是电力系统中重要的测量设备,主要用于将高电压转换为可供测量仪表使用的低电压。本文将详细介绍电压互感器的工作原理、结构特点及其在实际应用中的注意事项。
1. 电压互感器基础知识
电压互感器采用电磁式设计,通过环氧树脂浇铸实现外部绝缘,内部一次绕组和二次绕组及出线端头被浇铸其中,形成一二次之间的绝缘。
电压互感器的初级电压需要从最接近测量标准值中选择。例如,如果要测量的电压为19kV,则应选择初级电压为20kV的电压互感器。
电压互感器的次级电压通常为100V或110V,具体取决于所连接的仪器功能。
电压互感器的VA功率需要通过计算连接线损耗与所连接仪器的吸收之和来确定。
电压因数由最大工作电压、中性线类型和电压互感器初级电路的接地条件决定。对于相相型电压互感器,因数为1.2 x Un连续;对于相中性型电压互感器:
- 在具有有效接地中性系统的装置中,1.5 x Un,持续30秒;
- 1.9 x Un,持续30秒,在带有非有效接地中性线系统的装置中,具有瞬时接地故障跳闸;
- 1.9 x Un在带隔离或补偿中性线系统的安装中持续8小时,无瞬时接地故障跳闸。
警告:切勿在初级电路通电的情况下将电压互感器的次级短路,以免在几秒钟内损坏。
2. 电压互感器的应用
标准应用要求电压互感器的一次侧和二次侧都要安装熔断器,以避免电压互感器磁饱和谐振等引起的过电流。
电压互感器在开关柜里的安装多数采用抽出式结构。电压互感器固定式安装主要应用于计量或手车式无法安装的地方,计量要求防窃电,电流回路串联在进出线之间,断开就没电,电压回路只是连接到高压回路上,抽出不影响供电,而且可以主回路带电抽出,因此一般计量采用电流互感器、电压互感器一体式手车,这样无法抽出。还有就是固定安装,隔室门安装挂锁、铅封等装置防窃电。
电压互感器固定安装的形式还用于主母线的电压测量,直接安装在主母线上,可以节省两台抽出式母线PT柜,安装在母线室顶部或后部的电压互感器,与主母线直接相连,为节省空间一般采用带熔断器一体式的电压互感器。
国内项目一般不采用固定式安装,主要原因是中性点接地方式,很多用户说电压互感器熔断器经常会熔断,因此固定式电压互感器熔断器更换不便。
在通常不接地或在某些开关操作期间不接地的电路中,当电压互感器一次线接地连接时,可能会发生铁磁谐振。当VT在未接地系统上接地时,VT一次回路成为系统接地电流的主要路径。在VT二次电路负载轻的情况下,当系统瞬变导致VT的磁化电抗和对地耦合电容之间出现振荡电流时,就会发生铁磁谐振。铁磁谐振引起的过电压会使系统的介电能力过大,并且还可能损坏电压互感器。
国外项目基本上都是电力系统中性点直接接地系统,因此发生谐振的几率很小,因此国外开关柜电压互感器很多采用固定安装,很多还不使用熔断器。