电压互感器的选型和原理
电压互感器校验的选型和原理
电压器校验仪的选型和原理赖振学（福州亿森电力设备有限公司）摘要：光电互感器校验仪的选型密切关系到日后运行可靠性、 社会和系统的经济效益。
这里从运行角度提出几点建议，供变压器选型参考。
关键词：光电互感器校验仪选型 可靠性 经济效益Proposals for Power Transformer Type SelectionGuan gdo ng Power Grid Corporati onCheng Qiche ngAbstract: The selectio n of power tran sformer concerns very much to the operati ng reliability, the social profit and system econo mic profit afterward. Here bas ing on the view of operati on, several proposals are put forward for the reference of power tran sformer type select ion. Key words: power tran sformer type select ion reliabilityecono mic profit 1.概述光电互感器校验仪是电力系统的主设备， 它的选型涉及很多方面，大的方面有如下几种：1.1. 单台变压器的相数大多数光电互感器校验仪都是三相共体的， 即所谓三相变压器。
但对于大容量变压器（容量>750MVA ）,限于运输重量，往往采用单相变压器。
采用单相变压器投资增大（比同容量的三相变压器 大20%〜30%），且占地面积也较大。
但单相变压器 优点很多。
最大的好处是可以设置备用相，大大地 提高运行可靠性。
尤其是大电厂的升压变，机组停 发几天的损失就抵得上一相变压器！单相变压器磁 路闭合，在系统非全相运行（跳单相）时，主磁通 基本没有外漏，不易产生结构局部过热问题。
电压互感器基本知识与选型要求
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2013-8-23
电压互感器基本知识与选型要求
GB1207-1997与IEC60044-2对电压误差和相位差限值如下 相位差 电压误差 准确级 ±% ±(′) ±(crad) 0.1 0.2 0.5 1.0 3.0 3P 6P 0.1 0.2 0.5 1.0 3.0 3 6 5 10 20 40 不规定 120 240 0.15 0.3 0.6 1.2 不规定 3.5 7.0
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2013-8-23
电压互感器基本知识与选型要求
4、额定电压因数 接地电压互感器的额定电压因数与系统中性点接地方式密切 相关，三相系统的中性点有以下几种不同接地方式： 中性点绝缘系统 除经保护、测量用的高阻抗接地外，中性 点不接地的系统。在这种系统发生单相接地故障时，接地短路电 流也就是对地电容电流很小，系统线电压的对称不被破坏，可以 维持较长时间的运行，以便运行人员寻找故障点并设法消除故障。 中性点经阻抗（例如消弧线圈或适当的阻抗）接地系统 随 着线路的增长和电压的提高，中性点绝缘系统发生单相接地故障 时，接地短路电流增加，接地电弧往往发生重燃，出现过电压。 为此，在系统中性点和地之间接入一消弧线圈以补偿电容电流， 减少流经故障点的电流。中性点经消弧线圈接地的系统又称谐振 接地系统。
电压互感器的工作原理、特性和接线方式
电压互感器的工作原理、特性和接线方式常用的电磁式电压的工作原理与普通变压器相同，结构原理和与系统的连接也相似，但二次电压低，容量很小，只有几十伏安或几百伏安的一次绕组和二次绕组额定电压之比称为电压互感器的额定电压比，用ku表示，不考虑激磁损耗，就等于一、二次绕组的匝数比，即ku=un1/un2≈n2/n1=kn，式中，un1、un2为一、二次绕组的额定电压；n1、n2为一、二次绕组匝数；kn为匝数比。
说到电压互感器，想必大部分电气人员都不陌生，但是对一个电气初学者来说就可能一知半解了。
电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。
精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限，测量电压、功率和电能的一种仪器。
它的接线方式与测量精度如果选择不合理，会直接影响到电压、功率以及电能测量的精确度。
因此在用户供配电系统变配电站(所)设计中，如何正确选择电压互感器，关系到测量与计量准确等级，以及继电保护与自动装置动作的可靠性。
那么电压互感器的原理和作用具体是什么？接线方式又是怎样的呢？下面我们一起来学习一下吧！01电压互感器的工作原理和特性电压互感器可分为电磁式和电容分压式两种，电压等级在220kV及以下时多为电磁式，那么就以电磁式介绍。
1、工作原理电压互感器利用了电磁感应原理，在闭合的铁芯上，绕有两个不同匝数、相互绝缘的绕组，接入电源侧的是一次绕组N1，输出侧是二次绕组N2。
当一次绕组加有电压时，绕组就会有交流电流通过，铁芯中就会产生与电源频率相同的交变磁通Φ1，由于一次绕组和二次绕组在一个铁芯上，根据电磁感应定律，在二次绕组会产生频率相同但数值不同的感应电动势E2。
因为匝数的不同导致两个绕组的感应电动势不同，具体数值关系就是：N1/N2=U1/U2，根据国标，电压互感器二次侧输出电压值是100V。
2、电压互感器特性电压互感器一次电压不受二次负荷的影响。
电压互感器二次侧仪表或继电器的电压线圈阻抗很大，通过的电流很小，因此电压互感器正常工作时接近空载状态。
简述电压和电流互感器选择量程的原则
电压和电流互感器是电气行业中常用的传感器，用于测量电路中的电压和电流。
在选择电压和电流互感器的量程时，有一些原则需要遵循，以确保传感器在实际工作中能够准确、稳定地工作。
本文将从电压和电流互感器的工作原理、选择量程的影响因素以及量程选择的原则等方面进行详细的阐述。
一、电压和电流互感器的工作原理电压互感器和电流互感器是一种用于测量电路中电压和电流的传感器。
它们通过电磁感应的原理，将电路中的电压和电流转换成相应的信号输出。
电压互感器主要由一对缠绕在铁芯上的绕组组成，当电路中通过电流时，产生的磁场使得铁芯中的磁通量发生变化，从而在次级绕组中感应出电压信号。
电流互感器则是通过电路中的电流产生的磁场作用在次级绕组上感应出电压信号。
二、选择量程的影响因素在选择电压和电流互感器的量程时，需要考虑以下几个因素：1. 电路中的最大电压和电流：首先需要确定待测电路中的最大电压和电流值。
量程应该能够覆盖这些最大值，以保证传感器在工作时不会因为超出量程而损坏。
2. 测量精度要求：不同的应用场景对测量精度的要求不同。
一般来说，量程越小，测量精度也会相对提高。
但如果量程过小，可能无法覆盖实际工作范围，导致测量失真。
3. 安全因素考虑：在选择量程时，也需要考虑安全因素。
如果量程设置过大，可能无法检测到电路中的小信号变化，影响测量精度。
而设置过小的量程，则可能使得传感器在工作时超出额定范围，存在安全隐患。
三、量程选择的原则在实际选择电压和电流互感器的量程时，可以遵循以下原则：1. 确定电路中的最大电压和电流值，并在此基础上选择略大于这些最大值的量程。
这样可以保证在电路中发生异常情况时，传感器不会因为超出量程而损坏。
2. 根据实际测量精度要求，选择合适的量程。
如果精度要求较高，可以考虑选择小量程的传感器，而如果精度要求一般，可以选择较大量程的传感器。
3. 安全考虑也是量程选择的重要因素，需要在满足测量要求的前提下，尽量选择合适的量程，既能保证测量精度，又能保证传感器在工作时的安全性。
电压互感器的基本原理及接线方案图
电压互感器的基本原理及接线方案图一、基本原理电压互感器是一种用于测量高压电力系统中电压的装置，通过将高压系统的电压转换为低压输出，以便于测量、监控和保护设备的工作。
电压互感器主要由高压绕组、低压绕组和铁芯组成。
1. 高压绕组高压绕组通常由若干个匝数较低的导线组成，接在高压线路上。
高压绕组接收系统中的高压信号，并将其传递给低压绕组。
2. 低压绕组低压绕组通常由较高匝数的导线组成，这样可以使得输入的高压信号变成输出的低压信号。
低压绕组的输出端连接到测量、监控和保护设备。
3. 铁芯铁芯是电压互感器中的关键组件，其主要作用是产生磁通量。
铁芯由硅钢片制成，通常采用环形或柱状结构。
通过将高压绕组和低压绕组绕制在铁芯上，可以使得输入的高压信号在绕组间通过铁芯的磁场耦合。
二、接线方案图电压互感器的接线方案图如下所示：接线方案图接线方案图三、接线方案解析根据图中的接线方案，我们可以看到高压线路与电压互感器间有一段距离，这是为了确保安全。
在实际安装中，应根据具体情况来确定高压线路和互感器之间的距离。
高压线路的A、B、C相分别与电压互感器的1S、2S、3S 相连接。
高压线路的中性点N通过一个接地变压器接地。
低压绕组的U、V、W相分别与接地变压器的U1、V1、W1相连接。
接地变压器的U2、V2、W2通过导线接入电力系统中的测量、监控和保护设备。
需要注意的是，在进行接线连接时，应保证接线良好，避免接触不良或松动造成故障。
四、总结电压互感器是测量高压电力系统中电压的重要装置，其基本原理是通过高压绕组、低压绕组和铁芯的组合来实现高压信号向低压信号的转换。
在进行接线时，应按照接线方案图的要求进行连接，并确保接线良好，避免故障发生。
希望通过本文对电压互感器的基本原理和接线方案有了更深入的了解。
如有需要，可以参考电压互感器的相关技术文档或咨询专业人士以获取更详细的信息。
1.1电压互感器的选型
高压电气测量技术 一、电压互感器原理分析
电压互感器的作用是隔离高电压，并把高电压变为低电压， 供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次侧电压信息。 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(CVT-capacitance voltage T) 电容分压型； 适用于110kV～500kV系统； 价格低，容量小，误差大(相对于前者)
按相数分：
按安装地点分：
•单相：35kV及以上 •户内型 •三相： 35kV以下 •户外型 （三相五柱式）
按绝缘方式分： 浇注式：用环氧树脂绝缘，3-35kV 油浸式：用油绝缘，110kV及以上 按结构分： 普通式：同变压器， 3-35kV 串级式：采用分级绝缘， 110kV及以上
(0.05~1)UN1
高压电气测量技术
3. 准确级和额定容量
由于误差与二次负荷有关，所以同一台电压互感器
对应于不同的准确级便有不同的容量。 额定容量：对应于最高准确级的容量。
最大容量：按照在最高工作电压下长期工作容许发
热条件所规定的容量。
高压电气测量技术
4. 分类
按绕组数分： 双绕组 三绕组
a’
Zi
a
L
Zi
KU 1
~
b
Z i
b’
1 j (C1 C2 )
当L
1 时， (C1 C2 )
1 Z i jL j (C1 C2 )
Zi 0，即输出电压 U C2
与负荷无关。
高压电气测量技术
(二) 电容式电压互感器
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。
电压互感器选型的6大注意事项
电压互感器选型的6大注意事项电压互感器是一种常见的电力测量仪器，在电力系统中用于测量高压电力系统中的电压，并将其转化成适合于测量和保护装置的低压信号。
正确选型的电压互感器能够保证电力系统的安全稳定运行，因此在选型时需要注意以下6个方面。
1. 确定安装环境首先需要确定电压互感器的安装环境。
安装环境将决定互感器的额定电压、绝缘水平和防护等级要求。
因此在选型前，需要考虑电力系统的电压等级、环境温度、湿度、海拔高度和污染程度等环境因素。
2. 确定额定电压确定电压互感器的额定电压是选型的重要步骤。
它是指电压互感器的最高工作电压值，需要与系统的电压等级相匹配。
当系统电压高于电压互感器的额定电压时，电压互感器可能会存在烧毁的风险。
3. 确定准确度等级准确度等级是指电压互感器输出信号的准确度水平。
通常情况下，电压互感器的准确度等级应当符合系统中的准确度要求。
同时，还需要考虑电压互感器的负载水平和使用条件，以确保准确度的稳定性。
4. 确定绕组类型绕组类型是指电压互感器的主要结构形式。
常见的绕组类型包括单相式、三相式、压降式和带负载自恢复式等。
不同的绕组类型适用于不同的应用场合。
在选型时，需要根据系统的使用要求和实际工作条件来确定最适合的绕组类型。
5. 确定绝缘水平绝缘水平是指电压互感器的绝缘能力。
绝缘水平需要根据系统的电压等级和使用环境来确定。
在特定的高压电压等级和污染程度下，需要使用具有特别高绝缘水平的产品，以确保电力系统的安全稳定运行。
6. 确定防护等级防护等级指电压互感器对外界环境的抗干扰能力。
根据工作环境的特点和要求，需要选用具有适合防护等级的电压互感器。
同时，在某些特殊的工作环境中，需要使用具有防雷、防电磁干扰能力的产品。
以上就是电压互感器选型的6大注意事项，选型时需结合实际工作环境及使用要求进行综合考虑，以确保电力系统的安全可靠性。
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电压器校验仪的选型和原理赖振学（福州亿森电力设备有限公司）摘要：电力变压器的选型密切关系到日后运行可靠性、社会和系统的经济效益。
这里从运行角度提出几点建议，供变压器选型参考。
关键词：电力变压器选型可靠性经济效益Proposals for Power Transformer Type SelectionGuangdong Power Grid Corporation Cheng QichengAbstract: The selection of power transformer concerns very much to the operating reliability, the social profit and system economic profit afterward. Here basing on the view of operation, several proposals are put forward for the reference of power transformer type selection.Key words: power transformer type selection reliability economic profit1.概述电力变压器是电力系统的主设备，它的选型涉及1.1.单台变压器的相数大多数电力变压器都是三相共体的，即所谓三相变压器。
但对于大容量变压器（容量≥750MV A），限于运输重量，往往采用单相变压器。
采用单相变压器投资增大(比同容量的三相变压器大20%～30%)，且占地面积也较大。
但单相变压器优点很多。
最大的好处是可以设置备用相，大大地提高运行可靠性。
尤其是大电厂的升压变，机组停发几天的损失就抵得上一相变压器！单相变压器磁路闭合，在系统非全相运行（跳单相）时，主磁通基本没有外漏，不易产生结构局部过热问题。
1.2.变压器铁芯结构形式电力变压器的铁芯结构分为“芯式”和“壳式”两大类。
三相芯式变压器又称为“三相三柱式”变压器(图1)。
三相壳式变压器又称为“三相五柱式”变压器(图3)。
“三相五柱式”变压器磁路也闭合，在非全相运行（跳单相）时也有单相变压器的优点。
相同容量下，它的结构高度比“三相三柱式”的矮。
电网部门选用它，有时只是铁道的运输高度的限制。
“三相五柱式”的造价比“三相三柱式”的高些（约10%）。
单相壳式变压器有两种器身结构：普通线圈型变压器和所谓“适型(form-fit)”变压器。
后者有时被人误称为“壳式变压器”，这是不准确的说法。
“适型”变压器结构十分紧凑，很省料（省25%～30%）。
所以造价较低，重量轻。
南方电网的山区大水电站往往选用“适型”变压器。
缺点是生产这种变压器的厂家不多，发生内部缺陷几乎不可能现场检修。
下面着重谈谈电力变压器的冷却方式选择、阻抗设定和有载调压问题。
2. 电力变压器的冷却方式选择2.1. 电力变压器的冷却方式类型通常电力变压器有四种冷却方式(表1)。
2.2. 全自然冷却电力变压器―首选第一种是全自然冷却，不带油泵，不带风扇，标记为ONAN (英文简读成Natural oil, natural air，中文简读成“自然油自然风”)。
是最理想的冷却方式。
电力变压器是长年不停运行的设备。
特别是现在推行在线监测、状态检修，变压器一两年都没有机会停下来。
而风扇和油泵都是旋转机械，无论在机械上，电气上都无法长年不间断运行。
作为静止设备的变压器，可靠性就被风扇油泵大打折扣。
而且风扇油泵的能耗很大，噪音大。
在重视环保的城区变电站，噪音也是要考虑的重要因素。
所以ONAN冷却不但节能，而且大大提高供电可靠性，较少维护工作量，是最理想的冷却方式。
随着技术的进步，现在已经能生产容量达240MV A的220kV全自然冷却的变压器了。
当然，ONAN变压器价格要比其它冷却方式的变压器要高些。
但即使不考虑可靠性的重大效益，只算两三年节约的电能和维护费用，就足够补偿这个投资差额。
所以，应当首选全自然冷却电力变压器。
2.3. 自然油循环，强逼风冷变压器―可选这种变压器带风扇，不带油泵，标记为ONAF(英文简读成Natural oil, forced air，中文简读成“自然油强风”)。
当需要的容量超过现有可能生产的ONAN变压器时，可以考虑选用带风扇的变压器。
但要注意选用低噪音，高效率的风扇。
这种冷却风扇转速比较低，风叶按空气动力学流型设计（类似飞机翼截面）；一般是垂直上吹，以充分利用热对流的助力。
要提出的负载条件是：风扇全停，即处于ONAN状态时，变压器须能带70%～80%额定负荷持续运行。
对于负荷特别重要的变电站，如大电厂，宜装设备用冷却器组，以免在检修风扇时压负荷。
现在，已经有ONAF大型500kV变压器在运行，容量达1200MV A (3个单相400MV A)变压器在运行。
可见，油泵是有可能避免的。
2.4. 强逼油循环，强逼风冷变压器―特殊情况选用这种变压器带风扇又带油泵，标记为OFAF(英文简读成forced oil, forced air，中文简读成“强油强风”)。
变压器冷却油泵又称潜油泵，它密封在变压器油箱内运行，能耗比风扇高，可靠性（运行寿命）也明显低于变压器本体。
潜油泵的检修更换比风扇更麻烦，而且必须停运变压器。
所以要尽量避免采用油泵。
有时，大容量的ONAF变压器体积太大，受使用条件限制，不得已选用OFAF变压器。
这时亦要注意：不能采用必须两台油泵“对称运行”才能保证冷却的结构。
这种结构变压器在一台（侧）油泵损坏时，就要大幅度减载！OFAF变压器的负载条件应为：在风扇和油泵全停，即处于ONAN状态时，变压器需能带50%～60%额定负荷连续运行。
油泵停运的减载量应与停运油泵台数大致成比例。
2.5. 导向油循环，强逼风冷变压器―不选用导向油循环，强逼风冷变压器带风扇又带油泵，标记为ODAF(英文简读成directory oil, forced air，中文简读成“导向油强风”)。
所谓导向，就是油箱内设置特殊的导油管道，使油流对准线圈的最高发热点（部位）。
这对厂家无疑是一种先进的冷却手段，可以节约材料，变压器造价较低。
进口变压器往往采用这种冷却方式。
但这种变压器在油泵停运时，变压器只能支持一段时间（≤30min），必须停下来。
而油泵的可靠性还直接受油泵电源回路的影响。
曾经发生过多次只因为油泵电源故障，迫使ODAF变压器停运的事件。
对供电可靠性要求很高的今天，ODAF变压器是不可接受的。
3.关于电力变压阻抗的设定电力系统的发展，许多电网的短路容量已经超过常规开关的开断能力。
为了解决开关的开断安全，某些地区习惯选用高阻抗变压器。
所谓高阻抗，一般指低压侧对高、中压侧的阻抗。
普通变压器的阻抗，u k1-2%和u k1-3%通常在12%～16%之间，而高阻抗变压器则高达45%。
高阻抗变压器有如下问题：3.1. 高漏通，大短路机械力所谓“漏通”是指铁芯“主磁通”以外，线圈电流在周围非铁磁性物体内（铜导线、绝缘材料、油…）形成的磁通。
阻抗就是漏通的表现，所以变压器阻抗又称“漏抗”。
提高阻抗，靠的是增加漏磁通，加大线圈之间距离（直径差）。
而线圈之间的电磁力，也和漏通成正比。
所以高阻抗变压的短路电磁力远比普通阻抗的大，所以高阻变压器抗短路能力比普通阻抗的低。
由于加大线圈直径，电磁耗材增多，造价也较高。
3.2. 高阻抗消耗无功多，输出电压波动大阻变压器消耗无功多。
高阻变压器电压调整率高，即输出电压随负荷电流变化敏感。
负荷电流增加，输出电压下降很快；而在低谷负荷时，特别在午夜电网无功剩，无功倒流，容性电流流过感性高阻，输出压飙升。
电压的波动，劣化了供电质量。
3.3. 采用外置串联电抗器可以抑制短路电流。
当然，串抗也存在电压调整率高问题。
较好的办法是采用外置“分裂电抗器”(图4)，既抑制短路电流，又不加大正常运行的电压波动。
所以，采用高阻抗变压器不应作为限制短路电流的唯一途径。
4. 关于有载调压开关（OLTC, On load tap changer）的设置电力变压器有载调压有两种方式：4.1. 恒磁通调压方式CFVV (Constant flux voltage valiation);4.2. 变磁通调压方式VFVV (Variable flux voltage valiation);新变电站变压器的调压方式可以根据系统运行要求自由选定。
但对于已经有变压器的运行中变电站，新添置变压器除了受传统的并列条件约束之外，即使调压档次和级差完全相同，还必须配置相同有载调压方式，否则和原有变压器不能完全并列运行。
因为传统的并列条件未考虑有载调压，是“静态”的基本条件。
5.结语电力变压器选型的基本依据是国标（GB）和电力行业标准（DL）。
国际上通用IEC (International Electro-technical Commission，国际电工委员会)标准。
但IEC标准是协调性的准则，许多要求都低于GB，更低于DL标准。
所以在订货时，尤其是向国外订货时，必须明确，那些部分该用GB，那些按DL。
以上是则重运行角度提出来的建议。
供电力变压器选型参考。
参考文献：[1] IEC Publication Power Transformer 76-1, 76-2。