电压互感器

合集下载

电压互感器知识全解

电压互感器知识全解

一、何谓电压互感器1电压互感器(Potentialtransformer简称PT,Voltagetransformer也简称VT)和降压变压器很相像,都是用来变换线路或母线上的电压。

2电压互感器是一个带铁心的变压器。

它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。

当在一次绕组上施加一个电压U1时,在铁心中就产生一个磁通φ,根据电磁感应定律,则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。

3改变一次或二次绕组的匝数,可以产生不同的一次电压与二次电压比,这就可组成不同比的电压互感器。

4电压互感器将高电压按比例转换成低电压,一般为100V,电压互感器一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表、继电保护等设备。

二、电压互感器的作用1电压互感器时隔离高电压,供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次电压信息的传感器。

把高电压按比例关系变换成100V或100/3V标准二次电压,供计量、仪表装置和继电保护使用。

2同时使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离,保证设备和人身安全的作用。

三、电压互感器分类1按安装地点可分:户内式和户外式。

35kV及以下多为户内式,35kV及以上多为户外式,其绝缘有明显差距。

2按相数可分:单相式和三相式。

10kV及以下采用三相式。

3按绕组数可分:双绕组、三绕组和四绕组。

4按绝缘方式可分:干式、浇注式、油浸式和气体式。

5按工作原理可分为:电磁式、电容式和新型的光电式电压互感器。

其中电磁式可分为:三相式和单相式;三相式又可分:三相两柱式和两相五柱式。

四、电压互感器结构1油浸式电压互感器油浸式电压互感器分为:单级式和串级式单级式,单级式可用于220kV及以下电压等级,串级式可用于66kV及以上电压的所有电压等级。

单级式其一二次绕组绕在共同的铁芯上,绝缘不分级,靠磁耦合实现能量转换。

串级式由多个匝数相同的一次绕组装在数量为绕组数一半的相同的铁芯上,自上而下排列,接于高压与地之间。

2SF6气体绝缘电压互感器SF6气体绝缘电压互感器由外壳、绝缘套管、铁芯、一、二次绕组以及安装附件组成。

电压互感器 技术参数

电压互感器 技术参数

电压互感器技术参数电压互感器(Voltage Transformer,简称VT)是一种用于测量电网中高电压的电气设备,通常用于将高压信号转换为低压输出信号,以便更容易进行测量和监测。

技术参数是衡量电压互感器性能的重要指标,下面将详细介绍和解释一些典型的技术参数。

1. 额定电压(Rated Voltage):电压互感器的额定电压是指该设备可以安全运行的最高电压。

常见的额定电压包括10kV、35kV、110kV等,根据实际需求进行选择。

2. 额定频率(Rated Frequency):额定频率是指电压互感器正常运行的电网频率。

通常为50Hz或60Hz,根据实际电网频率进行选择。

3. 额定变比(Rated Turns Ratio):额定变比是指电压互感器输入电压与输出电压之间的比值。

以变压器为例,额定变比一般为高压侧电压与低压侧电压之比,如1000:1、2000:1等。

4. 准确级别(Accuracy Class):准确级别是指电压互感器输出电压与实际输入电压之间的误差范围。

通常使用国际电工委员会(IEC)的准确级别标准,例如0.2级、0.5级、1级等。

5. 频率响应(Frequency Response):频率响应是指电压互感器在不同频率下的输出电压变化情况。

通常在设备的技术参数中标注频率响应范围,例如50Hz至5kHz。

6. 负载特性(Load Characteristics):负载特性是指电压互感器在不同负载条件下的输出电压变化情况。

通常以百分比的形式表示,例如在0.1-120%额定负载下的输出电压变化范围。

7. 绝缘电阻(Insulation Resistance):绝缘电阻是指电压互感器绝缘材料的绝缘性能。

通常以兆欧姆(MΩ)为单位表示,具体数值要求通常根据国家或地区的标准进行规定。

8. 额定短时热电流(Rated Short-time Thermal Current):额定短时热电流是指电压互感器可以连续运行的最高电流。

高压低压配电柜的电压互感器有什么作用

高压低压配电柜的电压互感器有什么作用

高压低压配电柜的电压互感器有什么作用电压互感器是一种常见的电力变电设备,广泛用于高压低压配电柜中。

它起着非常重要的作用,能够实现电力变压、电力计量、电力保护等功能。

本文将详细介绍高压低压配电柜的电压互感器的作用,以及其在电力系统中的应用。

一、什么是电压互感器电压互感器是一种用来将高电压转换成低电压,以便测量或保护装置使用的装置。

它是电力系统中必不可少的设备之一,通过电磁感应原理,将高压一侧的电压变换成低压输出。

二、电压互感器的作用1. 电力测量电压互感器在电力系统中起着电力测量的作用。

它能够将高压电网的电压转换成符合低压电表测量范围的低电压,以便进行准确的电能计量。

通过电压互感器的测量,我们可以了解到电力系统中的电压水平,为电力供需的平衡、电网运行和电能计费提供参考依据。

2. 电力保护电压互感器在电力系统中担负着电力保护的重要任务。

当高压电网发生故障时,电压互感器能够及时感知到并传递给保护装置,保护装置进而采取措施,切断故障部分,确保电网的安全运行。

电压互感器的保护功能对于预防和减少电力系统中的故障以及保护设备的安全非常关键。

3. 电力监测与调控电压互感器可以用于电力监测与调控。

通过对电压互感器的监测,可以实时了解电力系统中的电压波动情况,包括过高、过低、过载等异常情况。

根据监测结果,电力系统可以及时调整电力输出,确保电网的稳定运行。

4. 电力质量分析电压互感器还可以用于电力质量分析。

通过对电压互感器输出电压的采集和分析,可以了解电力系统中的电压波形、电流波形等参数。

这对于发现电力系统中的潜在问题、调整电力质量,提高电力供应的可靠性和稳定性具有重要意义。

三、电压互感器在电力系统中的应用电压互感器在电力系统中应用广泛。

它通常用于变电站、配电柜等场所,用于测量和保护系统中的电压。

在变电站中,电压互感器用于测量变电站内部各个电压等级的电压,以及传递给保护装置进行故障检测和保护动作。

在配电柜中,电压互感器用于测量配电柜内部的电压,以便及时发现电力异常,保护电器设备的安全运行。

电压互感器培训课件(带目录)

电压互感器培训课件(带目录)

电压互感器培训课件一、引言电压互感器是电力系统中非常重要的测量设备,主要用于将高电压降至适宜的测量范围内,为保护、控制、测量等设备提供准确的电压信号。

为了提高大家对电压互感器的了解和应用水平,本次培训将围绕电压互感器的基本原理、分类、参数、选型、接线、运行与维护等方面进行讲解。

二、电压互感器的基本原理电压互感器的工作原理基于电磁感应定律,即在一定的磁路中,当一次绕组通以交流电流时,将在铁芯中产生交变磁通,交变磁通通过二次绕组时,将在二次绕组中感应出电动势,从而实现电压的降低。

三、电压互感器的分类根据绝缘结构、用途、准确级、变比误差和角度误差等不同特点,电压互感器可分为多种类型。

常见的电压互感器分类如下:1.按绝缘结构分类:油浸式电压互感器、干式电压互感器、充气式电压互感器等。

2.按用途分类:测量用电压互感器、保护用电压互感器、计量用电压互感器等。

3.按准确级分类:0.2级、0.5级、1级、3级等。

4.按变比误差和角度误差分类:普通电压互感器、精密电压互感器等。

四、电压互感器的参数电压互感器的参数主要包括额定一次电压、额定二次电压、准确级、变比误差、角度误差、容量、绝缘水平等。

这些参数是选择电压互感器时需要考虑的重要因素,应结合实际工程需求进行合理选择。

五、电压互感器的选型1.电压等级:根据实际工程需求,选择合适的电压等级。

2.准确级:根据测量、保护、计量等不同用途,选择合适的准确级。

3.变比误差和角度误差:根据系统对测量精度的要求,选择合适的电压互感器。

4.容量:根据二次侧负载的大小,选择合适的电压互感器容量。

5.绝缘水平:根据系统绝缘水平要求,选择合适的电压互感器。

6.结构类型:根据安装环境、维护要求等因素,选择合适的电压互感器结构类型。

六、电压互感器的接线电压互感器的接线方式主要有Y/Δ接法和Y/Y接法。

在实际工程中,应根据系统电压、负载性质、测量精度等因素选择合适的接线方式。

七、电压互感器的运行与维护1.运行:电压互感器在正常运行时,应定期检查二次侧负载、绝缘状态、接地点等,确保电压互感器的正常运行。

电压互感器的工作原理

电压互感器的工作原理

电压互感器的工作原理电压互感器(VT)是一种用于测量高电压系统中电压值的电子设备。

它利用互感原理将高电压系统的电压降低到可测范围内的低电压,并将其与测量设备相连,以实现对电压的准确监测。

下面将详细介绍电压互感器的工作原理。

1.互感原理互感作为电磁现象的一种,指的是两根线圈通过磁场彼此耦合时,其中一个线圈中电流的变化会在另一个线圈中诱发出相应的电动势。

当电压互感器工作时,它的一根线圈将与被测高电压系统相连,称为高压线圈;另一根线圈与测量设备相连,称为低压线圈。

通过互感原理,高压线圈中的电压变化将通过耦合磁场传递到低压线圈中,从而实现电压的测量。

2.变压器和标称比电压互感器实际上是一种变压器,它将高电压降低到测量范围内的低电压。

变压器由一个主要线圈和一个次要线圈组成,通过改变线圈的匝数比例来改变输入输出电压之间的变换关系。

在电压互感器中,主要线圈是高压线圈,次要线圈是低压线圈。

电压互感器通常都有一个标称比,表示低压线圈输出电压与高压线圈输入电压之间的比例关系。

比值等于高压线圈的匝数除以低压线圈的匝数。

例如,一个100:1的互感器表示当高压线圈输入100V时,低压线圈输出1V。

3.铁芯和磁场为了增强互感效应,电压互感器的两个线圈通常都包裹在一个铁芯中。

铁芯能够集中和引导磁场,并提高对高压线圈和低压线圈之间耦合效应的控制。

铁芯中的磁场是由高压线圈中通过的电流产生的,电流与铁芯中的磁感应强度成正比。

这个磁感应强度负责在低压线圈中诱发出与高压线圈电压变化相对应的电动势。

通过适当设计铁芯的材料和形状,可以实现对磁场的精确控制,从而获得准确的电压测量结果。

4.电压降低和保护在高压电网中,电压互感器起到了降低电压的作用,从而确保测量设备的安全和准确。

它可以将系统中的高电压变为对设备和人体无害的低电压,以避免任何潜在的电击风险。

为了确保整个系统的安全性和可靠性,电压互感器通常还配备了保护设备,如保险丝和安全连接器。

电压互感器介绍

电压互感器介绍

-5-
4.电压互感器的准确等级与额定容量
①电压互感器的准确级
电压互感器的准确级以电压误差 fu来定义的。
在规定的一次电压和二次负荷变化范围内,二次负荷功率因数为额定值时,最大 电压误差百分数。
用途
准确级
0.2 0.5 1 3 3P 6P
误差限值 电压误差 相位差 (′) (%) ± 0.2 ± 0.5 ± 1.0 ± 3.0 ± 3.0 ± 6.0 ±10 ±20 ±40 不规定 ±120 ±240
JSJW-10型油浸式三相五柱式TV
三相五柱式 三个芯柱+两个边柱 一次三相绕组分别绕于三个芯柱上,为YN
接线
二次有两组三相绕组 主二次绕组:同样为yn接线 辅助二次绕组:开口三角形接线,用于测
量小电流接地系统零序电压
两个边柱为零序磁通提供磁路,避免了普
通电压互感器因零序磁阻太大导致电流过 大而发热损坏。
二次绕组额定容量(VA) 0.5级 120 1级 200 3级 400
最大容量(VA) 960
通常所说的额定容量是指对应于最高准确级的容量
-7-
5.电压互感器的分类和结构
(1) 根据相数的不同,分为单相式和三相式。 单项式可制成任意电压等级 三相式一般只有20kV以下电压等级。 (2) 根据安装地点的不同,分为户内式和户外式。 35kV及以下多制成户内式 (3) 根据绕组的不同,分为双绕组式和三绕组式。 三绕组电压互感器有两个二次绕组 一个是基本二次绕组,用于测量仪表和继电器; 另一个为辅助二次绕组(开口三角绕组、剩余电压绕组),用来反映单相接地故 障(零序电压) (4) 按绝缘分为干式、浇注式、油浸式和气体绝缘式。
5.电压互感器的分类和结构

电压互感器介绍

电压互感器介绍

平衡绕组:平衡上下铁芯柱的磁势,保证正确的电压变换关系,即保证测量准确度
220kV串级式电压互感器
右图是220kV四级串级式电压互感器。上铁芯对地为额定电压的3/4,下铁芯对地为额定电压的1/4。绕组边缘线匝与铁芯之间为额定电压的1/4。二次绕组只与最下面一个铁芯柱耦合。 平衡绕组在同一铁芯的上下柱上,匝数相等,反极性连接。平衡上下铁芯柱的磁势 连耦绕组:两铁芯相邻的铁芯柱上,匝数相同,反极性连接。电压均匀分布,不影响准确级。
3.选择容量 电压互感器的型号和准确级确定以后,与此准确级对应的额定容量即已确定 可从本书附录四有关手册中查得 。 为了保证电压互感器的准确级,其二次侧所带负荷的实际容量不能超过额定容量。 计算电压互感器的二次负荷容量时,必须注意互感器的接线方式和二次负荷的连接方法,可查有关手册。
电容式电压互感器
电容式电压互感器 CVT 在国外已有四十多年的发展历史,在72.5~1000kV电力系统中得到普遍应用。国产CVT从1964年在西安电力电容器厂诞生以来,也积累了三十五年的制造和运行经验,现已进入成熟期。 电容式TV和GIS中电磁式TV两种类型可作为500kV电压互感器
电容式电压互感器的工作原理
油浸式电压互感器按结构分类
5 普通结构 单级式 和串级结构两种。3~35kV电压等级都制成普通结构,110kV及以上电压等级的电压互感器才制成串级结构。在我国,电压大于330kV只生产电容式。
JDZJ-10
JDQX-220
JDJ2-35
JZW-10
JSJW-10
JCC— 110
YDR-110
图 d 所示为一台三相五柱式 电压互感器接线。一次绕组接 成星形,且中性点接地。基本 二次绕组也接成星形,并且中性 点也接地。既可测量线电压.又 可测量相电压。

电压互感器特点

电压互感器特点

电压互感器特点1. 什么是电压互感器电压互感器(Voltage Transformer,简称VT)是一种用于测量高压系统中电压的装置。

它通过将高电压变换为低电压,使得测量和保护设备能够安全地处理这些信号。

电压互感器通常用于变电站、工业领域和实验室等场合。

2. 电压互感器的工作原理电压互感器基于互感原理,即当两个线圈之间存在磁耦合时,一个线圈中的变化信号会在另一个线圈中引起相应的变化。

具体来说,电压互感器由高压绕组和低压绕组组成。

高压绕组连接到待测量的高电压系统上,而低压绕组则连接到测量和保护设备。

当高电压通过高压绕组时,产生的磁场会引起低压绕组中的感应电动势。

通过适当选择高低绕组的匝数比例,可以将高电压试验值转换为合适的低电压试验值。

3. 优点3.1 高精度测量电压互感器能够提供高精度的电压测量。

通过合理设计和制造,电压互感器的测量误差可以控制在很小的范围内。

这使得它们成为进行精确测量和保护操作的理想选择。

3.2 安全可靠由于电压互感器将高电压变换为低电压,因此在连接到测量和保护设备时,可以避免对设备造成损坏或危险。

这种转换过程还可以提供绝缘保护,防止高电压泄漏到测量系统中。

3.3 宽工作范围电压互感器能够适应各种工作条件下的高电压试验。

无论是在额定负载下还是在过载条件下,它们都能稳定地工作,并提供准确可靠的测量数据。

3.4 抗干扰能力强在复杂的电磁环境中,如变电站等场合,存在各种干扰源。

好的电压互感器应具有良好的抗干扰能力,能够有效地过滤掉外界干扰信号,并提供准确可靠的输出信号。

3.5 体积小、重量轻电压互感器通常采用紧凑的设计,具有较小的体积和轻量化的特点。

这使得安装和维护变得更加方便,同时也节省了空间和成本。

4. 应用领域4.1 变电站电压互感器是变电站中不可或缺的设备之一。

它们用于测量和保护高压系统中的电压,确保系统的正常运行。

同时,它们还可以提供给监控设备和自动化系统所需的信号。

4.2 工业领域在工业生产过程中,需要对各种设备和线路进行电压测量。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

电压互感器常见故障有哪些,应如何处理?(1)电压三相指示不平衡:可能是保险损坏。

(2)中性点不接地:三相不平衡,可能是谐振,或受消弧线圈影响。

(3)高压保险多次熔断:内部绝缘损坏,层间和匝间故障。

(4)中性点接地,电压波动:若操作是串联谐振,没有操作是内绝缘损坏。

(5)电压指示不稳:接地不良,及时检查处理。

(6)电压互感器回路断线:退出保护,检查保险并更换,检查回路。

(7)电容式电压互感器的二次电压波动:可能是二次阻尼配合不当。

二次电压低,可能接线断或分压器损坏。

二次电压高,可能是分压器损坏。

(8)声音异常:电磁单元电抗器或中间变压器损坏。

1 电压互感器的使用和保护电压互感器在使用中相位正确非常关键,这就要求接线极性一定要对应,一旦引出端子用错,造成极性用反将会使电压相位变化180°,因而一般其一次、二次侧都会标出极性。

电压互感器在运行中一定要保证二次侧不能短路,因为其在运行时是一个内阻极小的电压源,正常运行时负载阻抗很大,相当于开路状态,二次侧仅有很小的负载电流。

若二次侧短路时,负载阻抗为零,将产生很大的短路电流,巨大的发热会将互感器烧坏,甚至导致发生设备爆炸事故。

在运行中为了达到对电压互感器的良好保护,可以采取以下措施:(1) 二次侧熔断器是保证电压互感器安全运行的可靠措施,必须选择适当的熔断器,并加装闭锁装置。

(2) 为避免开口三角绕组两端在电压不平衡的情况下,长时间存在较高电压。

在开口三角绕组两端加装并联电阻,并联电阻在开口三角感应出零序电压时,使零序电流得以流通,对高压线圈产生去磁作用,从而也能抑制谐振。

(3) 在绝缘监察装置回路中,为了使绝缘监察继电器和电压表能正确反映电网的接地故障,还必须注意与电压互感器以及结构等有关的问题。

即为了反映每相对地电压,电压互感器高压侧的每相绕组必须接在相与地之间,高压绕组必须呈星形接地,而且还要有中性点接地,同时,电压互感器的低压侧两绕组也必须有一点接地。

(4) 在10 kV以下配电网络中,电源侧的中性点是不直接接地的,电压互感器的中性点接地。

因此由于系统操作,开关合闸不同期及单相接地等原因,常常出现过电压,引起电压互感器高压熔丝熔断、冒烟甚至烧毁。

因此必须选用伏安特性比较好的电压互感器或在中性点加装阻尼电阻。

(5) 对于电容式电压互感器,有一个末屏点,也就是一次线圈的非极性端。

在运行中末屏可以采取两种方式:一种是末屏直接接地,这样在雷击或者振荡等情况下,一次侧若出现过电压可以有效防止烧毁;如果末屏不直接接地,那么必须在末屏和地之间设击穿间隙,这样在出现过电压时能够通过间隙放电而释放。

2 电压互感器故障处理2.1 电压互感器二次熔丝熔断当互感器二次熔丝熔断时,会出现下列现象:有预告音响;“电压回路断线”光字牌会亮;电压表、有功和无功功率表的指示值会降低或到零;故障相的绝缘监视表计的电压会降低或到零;“备用电源消失”光字牌会亮;在变压器、发电机严重过流时,互感器熔丝熔断,低压过流保护可能误动[1]。

处理方法:首先根据现象判断是什么设备的互感器发生故障,退出可能误动的保护装置。

如低电压保护、备用电源自投装置、发电机强行励磁装置、低压过流保护等。

然后判断是互感器二次熔丝的哪一相熔断,在互感器二次熔丝上下端,用万用表分别测量两相之间二次电压是否都为100V。

如果上端是100 V,下端没有100 V,则是二次熔丝熔断,通过对两相之间上下端交叉测量判断是哪一相熔丝熔断,进行更换。

如果测量熔丝上端电压没有100V,有可能是互感器隔离开关辅助接点接触不良或一次熔丝熔断,通过对互感器隔离开关辅助接点两相之间,上下端交叉测量判断是互感器隔离开关辅助接点接触不良还是互感器一次熔丝熔断。

如果是互感器隔离开关辅助接点接触不良,进行调整处理。

如果是互感器一次熔丝熔断,则拉开互感器隔离开关进行更换。

2.2 电压互感器一次熔断器熔断故障现象与二次熔丝熔断一样,但有可能发“接地”光字牌。

因为互感器一相一次熔断器熔断时,在开口三角处电压有33V,而开口三角处电压整定值为30V,所以会发“接地”光字处理方法,与二次熔丝熔断一样。

要注意互感器一次熔断器座在装上高压熔断器后,弹片是否有松动现象。

2.3 电压互感器击穿熔断器熔断凡采用B相接地的互感器二次侧中性点都有一个击穿互感器的击穿熔断器,熔断器的主要作用是:在B相二次熔丝熔断的时候,即使高压窜入低压,仍能使击穿熔丝熔断而使互感器二次有保护接地,保护人身和设备的安全,其击穿熔断器电压约500V。

故障现象与互感器二次熔丝熔断一样,此时更换B相二次熔丝,一换上好的熔丝就会熔断。

不要盲目将熔丝容量加大,要查清原因,是否互感器击穿熔丝已熔断。

只有将击穿熔丝更换了,B相二次熔丝才能够换上。

互感器一、二次熔断器熔断及击穿熔断器熔断,在现象上基本一致,查找时一般是先查二次熔断器及辅助接点,再查一次熔断器,最后查击穿熔断器、互感器内部是否故障,如果发电机在开机时,发电机互感器一次熔断器经常熔断又找不出原因,则有可能是由互感器铁磁谐振引起。

2.4 电压互感器冒烟损坏电压互感器冒烟损坏本体会冒烟,并有较浓的臭味;绝缘监视表计的电压有可能会降低,电压表,有功、无功功率表的指示有可能降低,发电机互感器冒烟,可能有“定子接地”光字牌亮,母线互感器冒烟,可能有“电压回路断线”,“备用电源消失”等光字牌亮。

处理方法:如果在互感器冒烟前一次熔断器从未熔断,而二次熔断器多次熔断,且冒烟不严重无一次绝缘损伤象征,在冒烟时一次熔断器也未熔断,则应判断为互感器二次绕组间短路引起冒烟,在二次绕组冒烟而没有影响到一次绝缘损坏之前,立即退出有关保护、自动装置,取下二次熔断器,拉开一次隔离开关,停用互感器。

对充油式互感器,如果在冒烟时,又伴随着较浓臭味,互感器内部有不正常的噪声;绕组与外壳或引线与外壳之间有火花放电;冒烟前一次熔断器熔断2~3次等现象之一时,应判断为一次侧绝缘损伤而冒烟。

如是发电机互感器冒烟,则应立即用解列发电机的方法,如是母线互感器则用停母线的方法停用互感器。

此时,决不能用拉开隔离开关的方法停用互感器。

2.5 单相接地故障现象:故障相电压降低或为零,其他两相相电压升高或上升到线电压。

接地相的判别方法为:(1)如果一相电压指示到零,另两相为线电压,则为零的相即为接地相。

(2)如果一相电压指示较低,另两相较高,则较低的相即为接地相。

(3)如果一相电压接近线电压,另两相电压相等且这两相电压较低时,判别原则是“电压高,下相糟”,即按A、B、C相序,哪一相电压高,则其下相可能接地。

适用于系统接地但未断线的故障,记下故障象征就可以避免检修人员盲目查线。

2.6 铁磁谐振所谓铁磁谐振就是由于铁心饱和而引起的一种跃变过程,系统中发生的铁磁谐振分为并联铁磁谐振和串联铁磁谐振[1,2]。

激发谐振的情况有:电源对只带互感器的空母线突然合闸,单相接地;合闸时,开关三相不同期。

所以谐振的产生是在进行操作或系统发生故障时出现。

中性点不接地系统中,互感器的非线性电感往往与该系统的对地电容构成铁磁谐振,使系统中性点位移产生零序电压,从而使接互感器的一相对地产生过电压,这时发出接地信号,很容易将这种虚幻接地误判别为单相接地。

在合空母线或切除部分线路或单相接地故障消失时,也有可能激发铁磁谐振。

此时,中性点电压(零序电压)可能是基波(50 Hz)、也可能是分频(25 Hz)或高频(100~150 Hz)。

经常发生的是基波谐振和分频谐振。

根据运行经验,当电源向只带互感器的空母线突然合闸时易产生基波谐振;当发生单相接地时,两相电压瞬时升高,三相铁心受到不同的激励而呈现不同程度的饱和,易产生分频谐振。

从技术上考虑,为了消除铁磁谐振,可以采取以下措施:选择励磁特性好的电压互感器或改用电容式电压互感器;在同一个10kV配电系统中,应尽量减少电压互感器的台数;在三相电压互感器一次侧中性点串接单相电压互感器或在电压互感器二次开口三角处接入阻尼电阻;在母线上接入一定大小的电容器,使容抗与感抗的比值小于0 01,避免谐振;系统中性点装设消弧线圈;采用自动调谐原理的接地补偿装置,通过过补、全补和欠补的运行方式,来较好地解决此类问题。

3 电压互感器故障案例分析案例1:2003年7月10日,某供电公司110 kV变电站发生10 kV母线电压互感器一次侧三相熔丝因雷击谐振熔断的故障,10kV系统为中性点不接地系统。

事后检查,发现中性点所接消谐电阻正常,中性点绝缘正常,励磁特性在正常范围,二次回路绝缘正常,更换高压熔丝后,电压互感器又恢复正常运行。

雷击时工频和高频铁磁谐振过电压的幅值一般较高,可达额定值的3倍以上,起始暂态过程中的电压幅值可能更高,危及电气设备的绝缘结构。

工频谐振过电压可导致三相对地电压同时升高,或引起"虚幻接地"现象。

分频铁磁谐振可导致相电压低频摆动,励磁感抗成倍下降,过电压并不高,一般在2倍额定值以下,但感抗下降会使励磁回路严重饱和,励磁电流急剧加大,电流大大超过额定值,导致铁心剧烈振动,使电压互感器一次侧熔丝过热烧毁。

可见,一次内部绝缘对于高电压等级的电压互感器十分重要。

建议制造厂改变设计,加强最下节瓷套和油箱电磁单元电气连接部分的绝缘强度,严格设计工艺,保持各连接线对地及器件之间的距离,必要时由裸导线更换为绝缘导线(或进行绝缘包扎),严格出厂试验和外协器件的质量把关,确实有效地防止类似故障的发生。

案例2:2002年6月,某站35 kV的电容式电压互感器投运后,不到半个月就发生A相烧损事故,更换后,A相、B相又相继烧损。

根据当时的运行记录和气侯条件,发现曾有雷电活动,在此期间,伴随有严重的两相电压升高和一相电压降低的情况,两相电压由20 21 kV升到40 kV,另一相降至3 kV。

故障后对该设备进行了高压试验,介损和绝缘电阻未发现问题,空载试验发现一次绕组存在匝间短路。

继续拆卸,发现Z中的阻尼电阻烧断,与补偿电抗器并联的避雷器已击穿。

内部TV的一次绕组内侧所有绝缘材料全部烧焦炭化。

绕组本身的漆包线的漆膜被烤掉,但绕组本身未发现变形、熔断及局部过热现象。

整个线包在解体过程中排列仍然整齐,属热击穿。

说明一次绕组中存在短时大电流。

由于油箱体积小,散热不良,导致发热严重,温度急剧升高,将绝缘烧损。

由以上案例可以看出,我国35 kV系统是中性点不接地系统,在不投入消弧线圈的运行方式下,易发生由于单相接地造成的系统过电压,尤其是弧光接地过电压。

这样就会出现两相电压升高、一相电压降低的现象。

而TV内部采用速饱和特性铁心,在此电压作用下出现饱和,产生1/3次谐波,导致自身谐振。

频繁的接地会使阻尼电阻长期消谐而最终发热烧断。

失去阻尼后,再出现过电压,避雷器就会动作,并很快击穿而失效。

相关文档
最新文档