电容式电压互感器(课堂PPT)
2024年电压互感器培训课件
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。
互感器PPT课件
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11.2 互感器的配置原则
互感器在主接线中的配置与测量仪表、 同期点的选择、保护和自动装置的要求 以及主接线的形式有关。
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11.2.1 电流互感器的配置
（1）为了满足测量和保护装置的需要，在发电机、变 压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回 路中均设有电流互感器。对于大接地短路电流系统，一 般按三相配置；对于小接地短路电流系统，依具体要求 按二相或三相配置。
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11.2.2 电压互感器的配置
（1）母线 除分路母线外，一般工作及备用母线都装 有一组电压互感器，用于同期、测量仪表和保护装置。
（2）线路 35kV及以上输电线路，当对端有电源时， 为了监视线路有无电压、进行同期和设置重合闸，装有 一台单相电压互感器。
（3）发电机 一般装二组电压互感器。一组（D，y 接线），用于自动调整励磁装置。另一组供测量仪表、 同期和保护装置使用，该互感器采用三相五柱式或三只 单相接地专用互感器，其开口三角形供发电机未并列之 前检查接地之用。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。20万kW 及以上发电机中性点常接有单相电压互感器，用于100 ％静子接地保护。
（5）两相三完全星形接线
中流入第三个继电器的电流
是 。 .
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Ij IuIwIv
该接线方式应用在大电流
接地系统中，保护线路的三
相短路、两相短路。
两相三完全星形接线
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11.1.1 电流互感器
电流互感器在接线中应注意以下内容： 1）电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。使 用过程中拆卸仪表或继电器时，应事先将二次侧短路。 安装时，接线应可靠，不允许二次侧安装熔丝； 2）二次侧必须有一端接地。防止一、二次侧绝缘损 坏，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全； 3）接线时要注意极性。电流互感器一、二次侧的极 性端子，都用字母表明极性。 4）一次侧串接在线路中，二次侧的继电器或测量仪 表串接。
《电压互感器》课件 (2)
电压互感器的维护和保养
1
定期检查
定期检查电压互感器的外观和连接情况，确保无腐蚀和损坏。
2
清洁保养
定期清洁电压互感器的表面，以确保传感器的性能和准确度。
3
故障排除
对于出现故障的电压互感器，及时进行排除和维修，以保证其正常运行。
总结和展望
电压互感器在电力系统中起着关键的作用，随着技术的进步和需求的增加， 其应用前景将会不断扩大。同时，存在一些问题，如测量误差和维护要求， 需要不断探索和解决。
电压互感器的绝缘特性
电压互感器通过绝缘材料对高压回路和低压回路进行隔离，以确保输出信号的准确度和安全性。
电压互感器的测量误差
测量误差是指电压互感器输出信号与实际输入信号之间的差异。误差源包括变压器的磁路饱和、绝缘材构造和分类
电压互感器的构造和分类主要分为电流互感器式和非电流互感器式，根据应用领域和要求选择适合的结构和类 型。
电压互感器的精度等级和特点
精确测量
具有高精度的电压测量能力，能够满足各种精 确度要求。
高灵敏度
对电压变化能够敏感，能够及时反应系统状态 的变化。
电压互感器的选择和安装
选择原则和方法
根据需要选择合适的型号和规格，考虑系统要求和 测量需求。
安装和调整
按照安装说明，正确安装并调整电压互感器，确保 其运行稳定和精确度。
用于测量高压输电线路和变电站中的电压，以监测系统的状态和性能。
2 电力负荷管理
通过测量用户侧的电压来监控电力负荷情况，以优化系统的运行和分配电力资源。
电压互感器的基本原理
电压互感器基于电感耦合原理，通过变压器的原理将输入电压和输出电压相互关联，从而实现高电压到低电压 的变换，并保持精确的电压变换比和相位关系。
电压互感器培训课件
电压互感器目前电力系统广泛应用的电压互感器，用TV表示。
按其工作原理可分为电磁式和电容分压式两种。
对于500KV电压等级，我国只生产电容分压式，本节将着重分析此种互感器。
一、电磁式电压互感器1.电磁式电压互感器的工作原理电磁式电压互感器的工作原理、构造和接线方式都与变压器相似。
它与变压器相比有如下特点：(1)容量很小，通常只有几十到几百伏•安。
(2)电压互感器一次侧的电压U1为电网电压，不受互感器二次侧负荷的影响，一次侧电压高，需有足够的绝缘强度。
(3)互感器二次侧负荷主要是测量仪表和继电器的电压线圈，其阻抗很大，通过的电流很小，所以电压互感器的正常工作状态接近于空载状态。
电压互感器一、二次绕组额定电压之比称为电压互感器的额定变(压)比，即K U=U N JU N2-NJN2"UJU2(7-7)N],N2——互感器一、二次绕组匝数；Uyu2——互感器一次实际电压和二次电压测量值；Uw等于电网额定电压，Um已统一为100(或100/匕)V,所以,也标准化了。
2.电压互感器误差电压互感器的等值电路与普通变压器相同，其简化相量图如图7—7所示。
由于存在励磁电流和内阻抗，使得从二次侧测算的一次电压近似值KJ)?与一次电压实际值U1大小不等，相位差也不等180。
，产生了电压误差和相位误差，两种误差定义如下。
电压误差为f u=(KJ^—Up/UiX100%U]<0时，4为负，反之为正。
图7—7电磁式电压互感器简化相量相位误差为旋转180°的二次电压相量一U'2与一次电压相量U1之间成夹角u,并规定一U'2超前于J时相位误差为正，反之为负。
这两种误差除受互感器构造影响外，还与二次侧负荷及其功率因数有关，二次侧负荷电流增大，其误差也增大。
国家规定电压互感器准确级等级分为四级，即0.2、0.5、1和3级。
电压互感器的准确级，是指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，电压误差的最大值。
电压互感器介绍 ppt课件
ppt课件
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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，简称CVT
▪电容分压型； ▪适用于110kV－500kV系统； ▪价格低，容量小，误差大
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1.电磁式电压互感器的工作原理
±10 ±20 ±40 不规定
±120 ±240
(0.8～1.2)U1N (0.05～1)U1N
(0.25～1)S2N cosφ2=0.8
电压互感器的准确级和误差限值
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②电压互感器的额定容量S2N
❖ 同一台电压互感器工作在不同准确级时，会有不同的额定容量，即可以带不同范围 的额定二次阻抗。
电压互感器介绍
电压互感器（PT，potential transformer）将电力系 统中的高电压变换为低电压。主要是给测量仪表和继电保 护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能。因此电 压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安。
电压互感器一次绕组并接于一次系统，相当于一个复 边开路的变压器，二次负载变化并不会影响一次系统的相 应电压。
✓ 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。
✓ 一次绕组匝数N1很多，二次绕组匝 数N2较少
✓ 二次绕组所接负载的阻抗较大， TV近似运行于空载状态
✓ 电压互感器的一、二次电压之比称
为电压互 感器的额定变比
JDJ-10型油浸式单相TV
JSJW-10型油浸式三相五柱式TV
互感器工作原理PPT课件
LC=
22 34*3.14 87.92cm 2
互感器工作原理
二次阻抗计算
二次导线长度 120（100 60） 2103 38.4m
电磁线规格Φ1.68
截面积=（1.68/2）2 ×π=2.2mm2
电磁线电阻r2=ρｌ/s=0.02 ×38.4/2.2=0.34Ω CT线圈漏抗X2=0.2Ω
互感器工作原理
1.2.1 基于电磁感应定律的电压、电流互感器
2.电流互感器：铁心式和空心式
（1）铁心电流互感器： 电力系统中主要的电流检测工具，其基本工作原理与铁心
电磁式电压互感器相似。 （2）空心电流互感器：
目前在智能电器中应用比较多的一种电流传感器，其结构 简单、输入电流变化范围宽、线性度好、性能价格比好。
RS
B R3
R2 R4
T1
A
R6
T2
零磁通霍尔电流传感器原理图
组，作为反馈环节形 成简单闭环控制系 统，对霍尔元件输出 电压调节。最终有关 24V系式：
互感器工作原理
根据
，只要求出RS 两端电压即可求
3得.被零测磁电通流霍I1尔。电流传感器
霍尔电流传感器特点： （1）工作频率范围宽，可从DC到几百KHz （2）抗干扰能力强 （3）构造简单、坚固、耐冲击、体积小 （4）没有因充油等因素而产生的易燃、易爆等危险
1工作频率范围宽可从dc到几百khz2抗干扰能力强3构造简单坚固耐冲击体积小4没有因充油等因素而产生的易燃易爆等危险互感器工作原理根据只要求出r两端电压即可求得被测电流i企业文化就是传统氛围构成的公司文化它意味着公司的价值观诸如进取守势或是灵活这些价值观构成公司员工活力意见和行为的规范
互感器工作原理
互感器工作原理
电容式电压互感器课件
未来研究方向探讨
高精度测量技术
研究提高电容式电压互感器测量 精度的方法和技术，满足电力系
统高精度测量的需求。
温度稳定性研究
探究温度对电容式电压互感器性 能的影响规律，提出改善温度稳 定性的有效措施。
新型材料应用
ERA
绝缘材料性能要求及选择依据
绝缘材料性能要求
良好的机械性能 良好的热稳定性
高介电强度 低介质损耗
绝缘材料性能要求及选择依据
工作电压等级
选择依据
01
02
03
环境温度
湿度
04
05
污秽等级
绝缘结构设计原则和方法
设计原则 安全可靠，满足运行要求
结构简单，便于制造和维修
绝缘结构设计原则和方法
经济合理，降低制造成本 设计方法
学习方法
理论讲解、案例分析、实验操作等多种方式相结合，提高学习效果。
学习成果
掌握电容式电压互感器的基本知识，具备分析和解决实际问题的能 力。
行业发展趋势预测
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技术创新 随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现，电容 式电压互感器的性能将不断提高，应用领域也将 不断拓展。
智能化发展 结合人工智能、大数据等先进技术，实现电容式 电压互感器的智能化监测、诊断和管理，提高设 备运行的安全性和可靠性。
根据电压等级和绝缘水平确定绝缘结构形式
绝缘结构设计原则和方法
01
根据电场分布和绝缘材料特性进行 结构优化
02
采用计算机辅助设计进行仿真分析 和优化
提高绝缘性能的措施和建议
措施 采用高性能绝缘材料
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电容式电压互感器
赵世华 2015年06月
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目录
1 基本原理缘特性试验 2 基本结构 3 运行与维护 4
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一、基本原理
电压互感器是将一次高电压按照额定电压比转换成可供仪表、继电 保护装置使用的二次低电压的变压设备。 其功能与作用可归纳为以下三点： 1）将一次系统的电压信息准确地传递到二次侧相关设备； 2）将一次系统的高电压变换为二次侧的低电压，使测量、计量仪表 和继电器等装置标准化、小型化，降低二次设备的绝缘要求； 3）将二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离，从而保 证二次设备和人身的安全。
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一、基本原理
电压互感器分类
按照电压变换原理分为： 电磁式TV 电容式TV 电子式TV
按绝缘介质分为： 油浸式TV 气体绝缘TV 干式TV
按用途分为： 计量用TV 测量用TV 保护用TV
按磁路结构分为： 单极式TV 串极式TV 开放式铁芯TV
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一、基本原理
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一、基本原理
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一、基本原理
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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三、运行与维护
➢ 电容式电压互感器的常见故障和缺陷
1）渗漏油。包括分压电容器的膨胀器制造质量不良造成的破裂渗漏、端部法兰 密封老化造成的渗漏、电磁单元油位观察窗密封不良造成的渗漏。需要特别 说明的是，电容分压单元一旦发现渗漏油要立即退出运行。
2）分压电容器介质损耗试验超标。主要因内部电容元件制造工艺不良和总装时 真空处理不好造成。
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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二、基本结构
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三、运行与维护
➢ 电容式电压互感器的特点
与电磁式电压互感器相比较，电容式电压互感器有以下特点： a. 体积小，重量轻，现场便于安装和运输。 b. 由温度变化引起的电容量和分压比的变化可以忽略不计。 c. 每节分压电容内装金属膨胀器，在互感器本体温度变化时保持内部压力 微正压。 d. 除用做系统电压测量外，还作为载波或继电保护信号的上传通道。 e. 正常运行时不需要对其中的绝缘油进行处理和分析。 f. 运行时不易导致系统的铁磁谐振。
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三、运行与维护
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谢谢! 欢迎批评指正!
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一、基本原理
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一、基本原理
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一、基本原理
3）电磁单元内部的补偿电抗器因铁芯松动造成振动大，声音异常。 4）中压电容接地端子未正常接地或者接地不良造成二次接线盒内部放电。
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三、运行与维护
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三、运行与维护
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三、运行与维护
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二、基Байду номын сангаас结构
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二、基本结构