电容式电压互感器型号说明及内部结构详解
CVT电容式电压互感器内部结构分析
CVT电容式电压互感器内部结构分析电容式电压互感器（CVT）是由串联电容器分压，再经电磁式互感器降压和隔离，作为表计、继电保护等的一种电压互感器，电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。
因此和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上还有很多优越之处。
电容式电压互感器是利用电容器的分压原理工作的，其基本结构包括电容分压器、电磁装置、保护装置等，有些还设有载波耦合装置。
（1）电容分压器，由高压电容器C1（主电容器）和串联电容器C2（分压电容器）组成。
分压电容器C2的作用是进行电容分压。
分压电容器不能作为输出端直接与测量仪表等相连接，因为二次回路阻抗相对比较小，将影响其准确度，所以要经过一个电磁式电压互感器降压后再接仪表等二次设备。
（2）电磁装置，由电磁式电压互感器TV和电抗器L组成。
它的作用是将分压电容器上的电压降低到所需的二次电压值。
由于分压电容器上的电压会随负荷变化，所以，在分压回路串入电抗器L，可以补偿电容器的内阻抗，使二次电压稳定。
（3）保护装置，由火花间隙P1和P2和阻尼电阻RD组成。
1）火花间隙P1和P2，用来限制补偿电抗器、电磁式电压互感器、分压器的过电压。
2）阻尼电阻RD，用来防止持续的铁磁谐振。
阻尼装置由阻尼电阻与饱和电抗器串联组成，跨接在二次绕组上。
在正常情况下阻尼装置有很大的阻抗，当发生铁磁谐振引起过电压时，电抗器已经饱和，只剩电阻负载，使谐振能量很快降低。
一般在110～330kV电容式电压互感器二次侧装设400～600W的阻尼电阻，但长期投入限制了电压互感器的容量，也降低了准确度，很不经济。
因此，在500～750kV电容式电压互感器二次侧采用装设谐振型阻尼器的方法，也有在阻尼回路中装设电子开关线路，或两种方式联合使用。
（4）载波耦合装置，是一种能接收载波信号的线路元件，它可将载波频率耦合到输电线路上用于长途通信、远方遥测、选择性的高频保护、遥控、电传打字等。
tyd220电容式电压互感器说明书
TYD220/√3-0.01HTYD220/√3-0.005H型电容式电压互感器安装使用说明书大连互感器有限公司1.总述1.1本型电容式电压互感器是户外型产品，在额定频率为50Hz、中性点有效接地系统中，接到线与地之间为电气测量仪器、仪表和保护、控制装置提供电压信号,并可以用于电力线路中载波通讯。
1.2 产品型号含义T Y D 220/√3-0.01 HT Y D 220/√3-0.005 H污秽型产品用于Ⅲ级污秽地区电容分压器额定总电容值（μF）电容式电压互感器额定一次电压（kV）电容器式电压互感器成套装置1.3 产品外形图,安装尺寸见图 2外形尺寸为:821×725×2040安装尺寸为:500×5751.4 产品重量:840kg2使用条件2.1环境空气温度类别－40/A最高40℃24h平均最高30℃年平均最高20℃最低－40℃2.2 海拔不超过2000m2.3 产品在1.2倍额定电压下长期运行，在1.5倍额定电压下运行30s。
3 主要技术性能参数3.1 原理线路见图1C 1－高电压电容器 C 2－中间电压电容器 A －电容分压器高压端子 N －电容分压器低压端子 E －接地端子A ’－N ’－中间变压器一次绕组的接线端子B 1－B 10－中间变压器一次绕组匝数调节线段 A L －X L －补偿电抗器K 1－K 8－补偿电抗器绕组匝数调节线段 1a －1n － 二次绕组1# 2a －2n － 二次绕组2# da －dn － 剩余电压绕组 Z 1,Z 2－阻尼器 F －低压避雷器 S －载波装置保护球极3.2 主要技术性能参数及试验电压见下表产品型号TYD220/√3－0.01HTYD220/√3－0.005H设备最高电压 kV 252 额定一次电压 kV220/√3 额定二次 电压(V) 计量绕组 1a －1n100/√3 保护绕组 2a －2n 100/√3 剩余电压绕组da －dn 100中间电压(电磁单元电压),kV33/√3级次组合及相应输出计量绕组保护绕组剩余电压绕组 0.2/0.5/3P 级－100/100/100VA 0.2/0.5/3P 级－100/100/100VA 0.2/3P/3P 级－100/150/100VA 0.2/3P/3P 级－100/100/100VA 0.5/3P/3P 级－150/150/100VA0.5/3P 级－150/100VA高压电容器额定电容值C 1n ,μF 0.011765 0.05882 中压电容器额定电容值C 2n ,μF 0.066666 0.033333 电容分压器额定总电容值C 总,μF 0.010.005电容分压器工频试验电压kV （有效值） 360 电容分压器全波冲击试验电压kV （峰值） 850 中间变压器感应试验电压kV （有效值） 62.2 补偿电抗器感应电压 kV （有效值）103.3 载波装置保护球极的工频放电电压为1kV ，允许偏差±10%。
750KV电容式电压互感器介绍(CVT)
CVT的结构、原理
电容式电压互感器的整体结构(以220kV CVT为例)
一次接线端子板 上节电容分压器 下节电容分压器
电磁单元 二次输出接线板
油位视察窗 接地板 吊装孔
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CVT的结构、原理
电容式电压互感器的整体结构
1
结构形式： 油浸、单相、 单柱式
生产工序工艺
生产工序工艺
总装配
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相关试验项目
出厂试验（对生产的每一台产品进行）
» » » » » » » » » » » 外观检查 叠装后检查高压端子板方向； 密封性试验； 电容分压器的试验： 电容值和介质损失角正切值tanδ测量； 1min工频耐压试验； 低压端对地1min工频耐压； 局部放电试验； 铁磁谐振试验； 绝缘电阻测量； 误差测量。
电容式电压互感器的工作原理
分压器和 电磁单元
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元组成。电容分压 器由C1高压电容和C2中压电容串联组成。电磁单元由中间变 压器、补偿电抗器等串联组成。
分压器 多功能
电磁单 元调准
电容分压器可作为耦合电容器，在其低压端N端子连 接结合滤波器以传送高频信号。
通过电容分压器的分压，将分压后得到的中间电压（13 kV）通过中 间变压器降为100/ √3V和100V 的电压，为电压测量及继电保护装置 提供电压信号。为了补偿由于负载效应引起的电容分压器的容抗压降 ，使二次电压随负载变化减小，在中压回路中串接有电抗器，设计时 使回路等效容抗和感抗值基本相等，以便得到规定的负荷范围和准确 级的电压信号。在中间变压器二次侧的一个绕组上，接有阻尼器，以 便能够有效地抑制铁磁谐振。
运行维护
运行维护
电容式电压互感器
IC几乎是不变的。 tg取决于缺陷对Ir 的影响。
这相当于不同的绝缘部分相并联的情况，总 绝缘损耗为完好部分与缺陷部分介质损耗之和。
P U 2C X tg U 2C0tg 0 U 2C1tg1 U 2C0tg 0 U 2C1tg1 tg U 2C X C0tg 0 C1tg1 CX
2 2 2 2 2 2
I CS ~U I
R
UR
UC
U
并联等效电路图
电流相量图
等值电路的应用
如果损耗主要是由于电导引起的，则常应用并联 等值电路。 如果损耗主要由介质极化及连接导线的电阻等引 起，则常用串联等值电路。
必须注意同一介质用不同等值电路表示时，其 等值电容量是不同的。
2 U Cs tg 2 P U C ptg 2 1 tg Cs Cp 1 tg 2
这样如果缺陷部分（C1）越小，则C1 / CX 越 小，所以在测量整体绝缘tg时越难以发现缺陷部 分（ tg1）的影响。
发电机
反映不灵敏的设备 tg 反映灵敏的设备
电力电缆
变压器绕组
套管 PT
CT
在线检测tg的电桥法
在停电试验中用电桥法测量tg是一种常用的、 高精度的测量方法。 如果能够在运行状态下进行
Cx
CN
1 Z X RX j C X 1 Z N j( ) C N
单元体积的介质损耗 I=Ir+IC
~U
IC
I
P 功率三角形
绝缘介质工作图
U 电流相量图
使用介质损耗P表示绝缘介质的品质好坏是不 方便的，因为P值与试验电压、介质尺寸等因素有 关，不同设备间难以进行比较。 所以改用介质损耗角正切 tg 来判断介质的品 质。 tg与类似，是仅取决于材料的特性与材料尺 寸无关的物理量。
电压互感器型号含义及原理
电压互感器型号含义及原理说明型号含义说明：第1位：J—PT第2位：D—单相；S—三相；C—串级；W—五铁芯柱第3位：G—干式；J—油浸；C—瓷绝缘；Z—浇注绝缘；R—电容式；S—三相第4位：W—五铁芯柱；B—带补偿角差绕组；连字符号后面：GH—高海拔；TH—湿热区例：JDZ(X)10-3,6,10J 电压互感器 Voltage transformerD 单相 Single phaseZ 浇注式 Casting typeX 带剩余电压绕组 With residual voltage winding10 设计序号 Design Number3,6,10 电压等级（kV） Voltage class(kV)JDZF7-10GYW1J 电压互感器 Voltage transformerD 单相 Single phaseZ 浇注式 Casting typeF 带剩余电压绕组 With residual voltage winding7 设计序号 Design Number10 电压等级（kV） Voltage class(kV)GYW1 高原污秽 Plateau Dirty互感器在供配电系统中主要分为两种：电压互感器和电流互感器。
在供配电系统中，大电流、高电压有时不能直接用电流表和电压表来测量，必须通过互感器按比例减小后测量。
互感器的内部结构就是变压器。
按照变压器的原理运行。
电压互感器的工作原理相当于2次侧开路的变压器，用来变压，在二次侧接入电压表测量电压（可以并联多个电压表）。
电压互感器的二次侧不能短路。
电流互感器的工作原理相当于2次侧短路的变压器，用来变流，在二次侧接入电流表测量电流（可以串联多个电流表）。
电流互感器的二次侧不能开路。
电压表相当于电压互感器大负载（阻抗大）测量装置。
电流表相当于电流互感器小负载（阻抗小）测量装置。
PT，电压互感器，英文拼写Potential Transformers，是将一次侧的高电压按比例变为适合仪表或继电器使用的额定电压为100V的变换设备。
电容式电压互感器CVT结构原理试验方法运行维护故障分析
电容式电压互感器CVT结构原理试验方法运行维护故障分析电容式电压互感器（Capacitive Voltage Transformer，CVT）是一种常用的电力系统测量设备，用于测量高电压。
CVT通过电容式互感器转换高电压为低电压，以便于测量和保护。
CVT的结构原理、试验方法、运行维护和故障分析如下：一、电容式电压互感器CVT的结构原理：CVT由电介质容性元件、电容电极、铁心装置等组成。
其基本结构如下：1.电容器：CVT主要由两个电容器组成，一个高压电容器和一个低压电容器。
高压电容器由两个金属电极与介电层构成，用于装置高电压。
低压电容器用于检测器计量电路。
2.电感器：电感器通过铁心装置，将高电压转换为低电压，以供测量和保护。
3.变比装置：由装置在铁心上的两个绕组构成。
高电压绕组通过直流高压外加电源，低电压绕组与电流互感器连接。
CVT的工作原理是通过高压电容器和电感器的相互作用来达到电压降低的目的。
高压电容器会通过电容器的引线连接到高电压设备上，当高电压施加到电容器上时，电感器会感应到高电压信号并产生对应的低压信号输出。
二、电容式电压互感器CVT的试验方法：CVT的试验方法主要包括以下几个方面：1.静态特性试验：通过施加不同电压，记录输出电压与输入电压之间的关系，以验证CVT的输出电压与输入电压之间的比例关系。
2.动态特性试验：通过施加不同的频率和幅值的交流电压，记录CVT的输出响应时间和电压失真情况，以验证CVT的动态特性。
3.湿度试验：将CVT放置于高湿度环境下，记录输出电压的变化情况，以验证CVT的湿度环境适应能力。
4.温度试验：将CVT放置于高温和低温环境下，记录输出电压的变化情况，以验证CVT的温度环境适应能力。
5.绝缘试验：通过施加高压电源，检测CVT的绝缘性能，以验证CVT的绝缘水平是否符合要求。
三、电容式电压互感器CVT的运行维护：CVT的运行维护主要包括以下几个方面：1.定期校验：定期进行静态特性试验和动态特性试验，以及绝缘试验，确保CVT的工作准确和可靠。
0SY.412.086SM TYD500型电容式电压互感器使用说明书
3.11 绝缘水平 3.11.1 标准雷电冲击全波耐受电压：1675kV (峰值 ) 3.11.2 电容分压器绝缘水平： a）高电压端子短时工频耐受电压：740kV（有效值）, 1min b) 额定操作冲击耐受电压（峰值） ：1175 kV(峰值) c）低电压端子(即通讯端子)短时工频耐受电压：4kV（有效值） ，1min。 3.11.3 二次绕组、剩余电压绕组之间及对地短时工频耐受电压：3kV（有效值） ，1min。 3.11.4 互感器接地端（E）短时工频耐压：5kV（有效值） ，1min。 3.12 绝缘电阻 在室温下，各二次绕组、剩余电压绕组之间及对地绝缘电阻应大于 1000MΩ，一次绕组接地端 E 对二次绕 组、剩余电压绕组对地绝缘电阻应大于 1000MΩ。
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TYD500/ 3 -0.005 型电容式电压互感器
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0SY.412.086SM
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套的伞裙起吊产品。 5.3.3 产品安装地点应符合第 2 条规定，并直立安装在水泥金属框架或其它足够坚固的基础上，产品与基础通过 产品底脚上的 4 个 Φ24 孔用螺栓固定。每台产品的电容器编号必须与产品铭牌规定相一致。 6 使用和维护 6.1 对本产品应采用适当的避雷器保护。 6.2 产品使用条件应符合第 2 条，使用电压应符合 3.1 条规定。 6.3 在使用期间应经常检查产品的电气联接是否可靠正常，油箱应可靠接地。出线盒内 az、a 或 2az、2a 或 3az、 3a 或 daz、 da 为阻尼器接入端子， 出厂时已用接线板联好， 应长期固定在绕组两端， 使用期间不允许有松动现象； 用于载波通讯的 N、E 端子，出厂时已短接；作载波通讯时，N、E 端必须打开连接片；不作载波通讯时，该 N、E 必须可靠短接，严禁开路；载波通讯端子右侧为过电压保护间隙(如果有)出厂时已调定（约 0.5mm） 。一次绕组的 接地端（E）应始终保持可靠接地。 6.4 使用期间应经常检查产品密封情况，检查底座及电容分压器下部是否渗油，如发现漏油，应停止使用，并及 时与生产厂家联系。 6.5 用户在现场监测观察窗的油位线时，按照 20 ℃时油位线在中心线位置，在最高最低温度内变化时，油位偏 差在上下 15mm 以内，即为正常运行。 6.6 在接触产品前，须将产品从线路断开，再将产品的导电部位通过接地棒多次放电。 7 验收试验 a）外观检查 仔细检查 CVT 在运输过程中可能引起的损伤，如瓷套破裂、渗油变形等。 b）绝缘电阻测量； c）互感器电压变比测试； d） 检查电容分压器低压端 N 与一次接地端 E 之间的保护间隙及 E 端在二次出线盒中与油箱相连并通过油箱接 地； e）电容分器电容及介质损测量； f）互感器准确度试验（有条件时做） ； g）极性检查。 8 友情提醒 8.1 安装产品时，严禁利用电容分压器起吊。电容分压器编号应与产品铭牌指定的编号相对应。 8.2 验收产品严禁进行下列试验： a）对产品整体进行工频耐压试验。 b) 对一次绕组接地端(E)进行工频耐压试验。 （否则会影响避雷器的正常工作， 建议用 2500V 兆欧表进行绝缘 电阻的测量，绝缘电阻应大于 1000MΩ 方可投入运行。 ） c）从二次侧用感应的方法做空载励磁特性试验。 8.3 使用前检查二次回路，严禁出现下列情况： a）电磁单元的一次接地端 E 开路或接地不良； b）当不使用载波设备时，电容分压器的低压端 N 与接地端 E 开路； c）阻尼器接入端开路或接触不良； d）二次绕组短路。 8.4 使用维护过程中，禁止出现下列情况： a）超出本说明书中规定的使用要求； b）无人看管； c）在停电检修前，不对产品的高压侧进行多次放电处理。 8.5 为安全起见，本产品的维修操作人员必须做到： a）熟悉 CVT 并能熟练操作； b）仔细阅读本说明书及相关资料。 9 订货须知
电容式电压互感器的结构与特点
摘要：电压互感器是将一次（高压）侧交流电压按照额定电压比转换成可供仪表、继电保护装置或者控制装置使用的二次（低压）侧电压的变压设备，电压互感器在电力系统中发挥以下作用：测量、保护、计量等功能，本文主要就电容式电压互感器的结构、特点、试验等内容进行分析研究。
关键词：电容式电压互感器、特点
1.2载波需要
高压电力系统经常通过高压输电线进行通讯。是用耦合电容器和阻波器将高电压变成低电压，调谐成需要的各种波段，称作载波通讯。
变电站如选用电磁式电压互感器，为了载波需要，还要选用一个耦合电容器。如选用电容式电压互感器，既可当电压互感器，又可当耦合电容器用。显然造价低了，占地面积小了。
1.3电容式电压互感器冲击电压分布均匀，绝缘强度高。尤其是超高压电力系统用的电压互感器，电磁式绝缘结构冲击分布很不均匀，制造十分困难。
2电容式电压互感器的结构
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元两部分组成。如有载波要求，电容分压器低压端还应接有载波附件。
2.1电容分压器
电容分压器由1到4节套管式电容分压器叠装而成，每节电容分压器单元装有数十只串联而成的膜纸复合介质组成的电容元件，并充以绝缘油密封，高压电容C1和中压电容C2的全部电容元件被装在1～4节瓷套内，由于它们保持相同的温度，所以由温度引起的分压比的变化可被忽略。
a）限制一个或多个部件上的过电压。
b）抑制持续的铁磁谐振。
c）改善电容式电压互感器暂态响应特性。
2.2.4补偿电抗器的保护器件
并联在补偿电抗器两端子的一个器件，用以限制系统过电压或CVT铁磁谐振引起补偿电抗器的过电压。而且有利于阻尼CVT的铁磁谐振。可以采用避雷器或其他放电间隙。
3、电容式电压互感器的常见故障与缺陷
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电容式电压互感器型号说明及内部结构详解
型号:
TYD110／√3─0.02H
TYD－电容式电压互感器
〔T－成套；Y－电容式；D－单相〕
110／√3－额定相电压
0.02－额定电容量（μF ）
H－用于Ⅲ、Ⅳ级污秽地区
新型绝缘结构的电容式电压互感器的研究
摘要：对研制新型绝缘结构的电容式电压互感器的技术性能进行了阐述，说明该产品的研究开发是成功的。
关键词：电容式电压互感器铁磁谐振局部放电温升
1前言
本新型绝缘结构的电容式电压互感器的研究课题是广西壮族自治区技术攻关项目，经研究、试制，产品通过了广西壮族自治区技术鉴定。
本电容式电压互感器采用一种新型的绝缘结构，即电磁装置为干式结构。
具有下列技术经济特点：
1．1电磁单元先经过绝缘处理，然后充微正压SF6气体保护。
1．2 防渗漏效果好，气体年泄漏率小于0．05％，产品使用寿命期间几乎不用补气。
1．3电磁单元无渗漏油的隐患，不用化验油样等年检。
1．4 由于电磁装置充气，可以节省油处理工艺时间，从而缩短产品的生产周期，同时改善了劳动条件。
1．5对研制GIS用电容式电压互感器提供技术支持。
2研究的主要内容
2．1产品性能指标
2．1．1 产品主要性能指标见表1。
2．1．2 产品电容分压器的tanδ≤0．10％，电容偏差不超过额定值的±5％。
2．1．3 中间电压变压器绕组连接组为1／1／1－12－12。
2．1．4 产品气体年泄漏率应不超过0．5％。
2．1．5 产品其余性能按GB／T4703－2001《电容式电压互感器》及JJG314－1994《测量用电压互感器》相应技术要求执行。
2．1．6 产品外形及结构图见图1。
2．2 耐压性能
由于电磁装置先经绝缘处理，即使SF6气压为0．1MPa的情况下亦通过了耐压试验，因此绝缘强度能够达到要求。
2．3 铁磁谐振
电容式电压互感器的性能好坏取决于铁磁谐振性能的优劣，因此进行了比较详细的研究。
由于电磁装置的绝缘强度能够达到技术要求，在SF6气压为0．1～0．2MPa的情况下进行了试验研究：阻尼器参数配合合理的情况下，在0．1MPa气压下可以通过铁磁谐振试验；阻尼器参数匹配不合理的情况下，即使谐振能够有效抑制，由于暂态过电压较高，在0．2MPa 气压甚至更高的情况下，电磁单元内部会出现放电现象。
2．4 局部放电性能
局部放电性能是新型绝缘结构的电容式电压互感器研究的重点。
SF6压力需达到0．3MPa 以上其性能方可与变压器油相比。
因此电磁装置必须先经过绝缘处理，并且内部采取了均压措施后，当SF6气压为0．2MPa时，电磁装置的局部放电量为2～6pC；气压下降至0．12MPa 时，电磁装置的局部放电量仍为2～6pC；当SF6气压小于0．12MPa时，电磁装置的局部放电量为10～50pC。
2．5 温升
GB／T4703－2001《电容式电压互感器》规定如下：
a）二次绕组接额定负荷和剩余电压绕组不接负荷的情况下，施加1．2倍额定电压连续试验，直到温度达到稳定为止。
各绕组的温升应不超过60℃。
b）电磁单元在a）项1．2倍额定电压下的温升试验达到稳定状态后，立即施加1．5倍额定电压，历时30s，各绕组温升应不超过70℃。
c）在上述试验条件下，电磁单元的铁心及其他金属表面、油顶层的温升应不超过70℃。
新型绝缘结构电磁装置的散热情况较油中不一样，采用降低电流密度及加大散热面等措施，确保产品的温升不超过标准规定值。
在a）、b）、c）三种试验条件下，试验测试，各点温升均不超过12℃。
2．6 气体泄漏率
采用HL－108检漏仪，按照GB11023－1989规定方法测试，其年泄漏率为0．05％。
2．7 准确度
准确度测试结果见表2。
3结论
3．1新型绝缘结构的电容式电压互感器的铁磁谐振、局部放电、温升、精确度、泄漏率等技术要求达到了相应标准或技术条件的要求。
3．2电磁装置经绝缘处理后，SF6气压在0．12～0．2 MPa范围内，局部放电量没有明显变化且小于10pC；SF6气压小于0．12MPa时局部放电量最大为50pC。
3．3 电磁装置的SF6气压在0．1 MPa的情况下仍可满足运行需求的绝缘性能。