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電壓互感器范文第1篇

關(guān)鍵詞：電壓互感器;故障;原理

引言

電壓互感器（壓變、PT），是一種將高電壓按一定比例變換成一定標(biāo)準(zhǔn)的低電壓（通常為100V、100/V），并在相位上與高壓保持一定的關(guān)系，能準(zhǔn)確、實(shí)時的反映高壓量值變化的設(shè)備。它解決了高壓難以直接量測的問題，還使得高壓與低壓有效的隔離，保證了工作人員及二次設(shè)備的安全。廣泛的應(yīng)用于測量、保護(hù)等環(huán)節(jié)，是電力系統(tǒng)不可或缺的設(shè)備，其能否正常、持續(xù)工作，直接關(guān)系到系統(tǒng)一、二次設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。作為電網(wǎng)運(yùn)行的指揮者，要想準(zhǔn)確、迅速地判斷、處理電壓互感器異常，就需對電壓互感器的結(jié)構(gòu)、原理、故障特性、處理原則有所了解。以下就電壓互感器的部分知識點(diǎn)及常見故障分析。

1、工作原理

電壓互感器按工作原理可分為：電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器。電磁式電壓互感器其工作原理與變壓器相同，主要由鐵心和原、副繞組成，特點(diǎn)是容量很小且比較恒定。而電容式電壓互感器是在電容分壓器的基礎(chǔ)上制成，可防止因鐵芯飽和引起鐵磁諧振外，在經(jīng)濟(jì)和安全上較老式的電磁式電壓互感器有很多優(yōu)越之處。圖1為電磁式電壓互感器（PT）結(jié)構(gòu)圖，圖2為電容式電壓互感器（CVT）原理示意圖。

2、故障分析

電壓互感器相關(guān)的保護(hù)、裝置有很多，如電壓保護(hù)（接地保護(hù)）、阻抗保護(hù)（距離保護(hù)）、高頻保護(hù)、低頻（低壓）減負(fù)荷。一旦發(fā)生故障，上述保護(hù)及裝置將不得不短時退出運(yùn)行，有時甚至引起保護(hù)誤動、爆炸等危及設(shè)備、人身安全的嚴(yán)重事故。如何快速、準(zhǔn)確處理相關(guān)故障，調(diào)度的好經(jīng)驗(yàn)就是事故預(yù)想，做到有備無患，下面就針對電壓互感器的典型故障作簡要分析。

2.1高壓、低壓熔斷器熔斷

電壓互感器熔斷器熔斷，是其最常見的故障。這類故障一般有如下現(xiàn)象： a“.電壓回路斷線”光字牌亮； b.電壓表、有功和無功功率表的指示值會降低； c.三相電壓指示不平衡等。在接到運(yùn)行人員匯報后，調(diào)度員應(yīng)能根據(jù)上述現(xiàn)象做出初步判斷，并： a.立刻通知人員去現(xiàn)場確認(rèn)、檢查；b.發(fā)現(xiàn)壓變二次側(cè)熔絲熔斷后，可立即進(jìn)行更換；c.如更換熔絲后再次熔斷，則立即停用會誤動的保護(hù)及裝置；d.詢問二次回路有沒有工作，并對壓變一、二次部分進(jìn)一步檢查；e.隔離壓變，處理異常。其中要注意的是： a.母線壓變故障一般不將正、副母壓變二次回路并列，以防止事故擴(kuò)大。b.在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，由間隙性電弧接地引起的暫態(tài)過電壓等有可能造成電壓互感器高壓熔絲熔斷，這時候由于過電壓的存在又可能引起網(wǎng)絡(luò)絕緣薄弱處的絕緣擊穿，造成接地。這兩種故障發(fā)生時間較短，不易發(fā)現(xiàn)，因此在現(xiàn)場發(fā)“PT斷線”或“單相接地”信號時，應(yīng)注意區(qū)分和檢查，不能盲目更換熔絲或拉路查找。

2.2鐵磁諧振

電壓互感器（主要針對電磁式電壓互感器）正常運(yùn)行時勵磁繞組感抗很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對地電容，系統(tǒng)不會發(fā)生諧振。但在系統(tǒng)發(fā)生單相接地、突然合閘操作等情況時，可使電壓互感器飽和，電感減小，出現(xiàn)電感與系統(tǒng)電容相等的情況，從而引發(fā)鐵磁諧振。由于電壓互感器飽和引起的鐵磁諧振持續(xù)時間一般較長，如不采取有效的消除措施，有可能造成電壓互感器燒毀損壞、繼電保護(hù)裝置誤動等事故。在發(fā)生諧振時，可采取如下方法消除諧振： a.將該母線上的任一備用負(fù)荷短時投入； b.對合上的開關(guān)重新切合一次； c.用該母線上的備用電源開關(guān)合分一次。

2.3其他故障

電壓互感器除了常出現(xiàn)上述異常、故障外，本體還有可能發(fā)生內(nèi)部絕緣損壞、套管爆裂及放電、著火等故障（可能由于諧振引起，也可能引起熔絲熔斷，由于故障及現(xiàn)象交叉，這里不做更細(xì)劃分）。一般會有以下現(xiàn)象： a.本體發(fā)熱； b.二次側(cè)電壓升高或降低； c.內(nèi)部有放電聲和不正常的噪聲； d.滲漏油； e.電壓互感器內(nèi)發(fā)出臭味或冒煙。

異常處理原則： a.如為一般性故障，可遠(yuǎn)控操作的隔離閘刀，可拉開閘刀隔離；故障嚴(yán)重時，只能通過開關(guān)來切斷電源。b.電壓互感器故障需轉(zhuǎn)檢修處理時，相應(yīng)的母線或線路方式注意調(diào)整。c.如本體著火則需選用干式滅火器或砂子滅火。d.將情況匯報有關(guān)負(fù)責(zé)人。電壓互感器回路上都不裝開關(guān)，如直接用電源開關(guān)切除故障就會影響到對用戶的供電。所以應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行處理，一般先進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)移負(fù)荷操作。若電壓互感器冒煙、著火，來不及調(diào)電時，應(yīng)立即拉開該母線電源開關(guān)，然后拉開故障電壓互感器隔離閘刀隔離故障，最后恢復(fù)母線、線路運(yùn)行。

3、防范措施

迅速、準(zhǔn)確地處理電壓互感器故障非常重要，從根本上解決故障發(fā)生的幾率也同樣重要。根據(jù)上述異?？刹扇∪缦麓胧哼x擇性能較好、質(zhì)量可靠的電壓互感器；加強(qiáng)檢修、設(shè)備管理，將故障遏制在萌芽狀態(tài)；在電壓互感器二次開口接500W白熾燈或接消諧器、阻尼電阻；盡量避免消弧線圈退出運(yùn)行；盡量避免產(chǎn)生諧振的操作；提升人員業(yè)務(wù)素質(zhì)，掌握必備的互感器知識，做到處理故障時候胸有成竹；強(qiáng)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，確保在電壓互感器發(fā)生故障時，不會導(dǎo)致變電所長時間失電。

結(jié)束語

電壓互感器是一次與二次電氣回路之間連接的重要設(shè)備，其發(fā)生故障，對電網(wǎng)運(yùn)行影響很大。了解、熟悉電壓互感器的特點(diǎn)，不斷總結(jié)使用的經(jīng)驗(yàn)和故障處理的方法，對調(diào)度員來說具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

電壓互感器范文第2篇

關(guān)鍵詞：干式電壓互感器；異常；措施

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：16723198（2015）22023801

1異常概況

近10年10-35kV澆注式Y(jié)H共發(fā)現(xiàn)異常設(shè)備20臺，按其設(shè)備缺陷可分為YH主絕緣擊穿缺陷和YH絕緣燒毀兩大類、炸裂缺陷，其中YH主絕緣缺陷7臺，YH絕緣燒毀、炸裂缺陷13臺，現(xiàn)就YH這兩類缺陷進(jìn)行分析。

2初步分析

2.1YH主絕緣擊穿缺陷

（1）鳳翔變10kVⅠ母YH C相進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，由于運(yùn)行中絕緣老化，在交流耐壓升壓至30kV時，造成絕緣擊穿。

（2）雙石鋪10kVⅠ母YH A相運(yùn)行中發(fā)生一次主絕緣絕緣擊穿，造成A相一次側(cè)接地，熔斷器熔斷。

（3）眉縣變35kVⅡ母YH C相二次dadn繞組對地絕緣電阻減小的主要原因?yàn)椋怯捎诙蝑adn繞組外部的絕緣有局部的損壞，二次dadn繞組對底座固定鐵板絕緣不夠，是造成二次dadn繞組對地絕緣電阻只有2MΩ的主要原因。

（4）臥龍寺35kVⅡ母YH C相一次線圈匝間短路，一次繞組直流電阻變小，試驗(yàn)數(shù)據(jù)不合格。

（5）溫江寺35kV母ⅠYH A相直流電阻明顯小于B、C相，其YH存在絕緣故障引起的匝間短路；C相對地絕緣電阻值為0MΩ，即已經(jīng)接地。

（6）三岔變10kVⅠ母YH B相電氣試驗(yàn)直阻不合格，變比不對。判斷為系統(tǒng)電壓不穩(wěn)，當(dāng)電壓增高時互感器內(nèi)部產(chǎn)生局部過熱，對其絕緣的熱穩(wěn)定性產(chǎn)生了一定的破壞作用，從而引起YH繞組匝間短路。

2.2YH絕緣燒毀、炸裂缺陷

YH絕緣燒毀、炸裂缺陷可分為兩種情況，一是由于YH運(yùn)行中系統(tǒng)發(fā)生諧振、振蕩過電壓，造成YH的燒毀、炸裂缺陷，二是由于YH運(yùn)行中設(shè)備絕緣熱老化，造成的YH燒毀、炸裂缺陷。

（1）由于YH運(yùn)行中系統(tǒng)發(fā)生諧振、振蕩過電壓，造成YH的燒毀、炸裂缺陷原因?yàn)椋?/p>

10-35kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，一般多為間歇性電弧接地，由于接地電流沒有大到能產(chǎn)生穩(wěn)定性的電弧程度，于是就形成了熄弧與電弧重燃互相交替的不穩(wěn)定狀態(tài)。這種間歇性電弧現(xiàn)象引起了系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的瞬息改變，導(dǎo)致電磁能的強(qiáng)烈振蕩，并在非故障相中產(chǎn)生嚴(yán)重的暫態(tài)過程過電壓。導(dǎo)致中間變壓器的磁路飽和，出現(xiàn)鐵磁諧振過電壓。

電壓互感器為干式半絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣裕度較小，熱穩(wěn)定性較差，運(yùn)行中產(chǎn)生熱量無法很好擴(kuò)散，導(dǎo)致線圈的層間、匝間絕緣隨運(yùn)行時間而逐步老化。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，在互感器線圈匝間、層間產(chǎn)生巨大熱量，使其絕緣擊穿，導(dǎo)致互感器燒毀、炸裂。

（2）由于YH運(yùn)行中設(shè)備絕緣熱老化，造成的YH燒毀、炸裂缺陷原因?yàn)椋?/p>

YH為環(huán)氧樹脂材料一次澆注而成，一、二次繞組線圈之間的匝、層間絕緣為絕緣清漆，一、二次繞組也被澆注在環(huán)氧樹脂內(nèi)部。在YH正常運(yùn)行時，YH繞組會產(chǎn)生一定的熱量，發(fā)生熱老化。如果YH在出廠時繞組的絕緣處理不好，在長期的運(yùn)行條件下熱老化會使一次絕緣繞組匝、層間絕緣老化，絕緣清漆脫落，一次繞組匝、層間部分線圈短路，由于環(huán)氧樹脂材料的散熱效果不佳，熱量無法向外散出，會使熱量繼續(xù)使繞組溫度升高，繼續(xù)使完好部位絕緣損壞，一次繞組繞組短路線圈電阻減小，最終導(dǎo)致YH絕緣燒毀、炸裂缺陷。

3針對措施

（1）由于近10年發(fā)生故障的澆注式Y(jié)H均為半絕緣形式，在進(jìn)行停電預(yù)試時，只能進(jìn)行一次、二次繞組的絕緣電阻試驗(yàn)，由于加壓端子距離二次線圈較近，無法進(jìn)行主絕緣的繞組的交流耐壓，在停電預(yù)試時，無法掌握設(shè)備主絕緣、匝間、層間絕緣的運(yùn)行狀況，建議配置10-35YH倍頻耐壓裝置，在今后的交接預(yù)試中增加耐壓試驗(yàn)項(xiàng)目。

（2）建議對35kV消諧裝置進(jìn)行檢查、改進(jìn)，以有效消除系統(tǒng)諧振；定期對10-35kV系統(tǒng)進(jìn)行電容電流測試、核算，以確定是否加裝補(bǔ)償裝置，調(diào)整系統(tǒng)各站消弧線圈位置。

（3）做好交接試驗(yàn)驗(yàn)收檢查，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，尤其按要求做好YH勵磁特性檢查試驗(yàn)，不合格者嚴(yán)格入網(wǎng)運(yùn)行，互感器選型時應(yīng)注意產(chǎn)品的動熱穩(wěn)定倍數(shù)是否滿足電網(wǎng)短路容量的要求。選用伏安特性好的電壓互感器，使其工作點(diǎn)在伏安特性的線性部分，當(dāng)有激發(fā)因素時，鐵芯不易飽和，也就難于激發(fā)諧振

（4）對電壓互感器保險額定電流進(jìn)行排查，確認(rèn)其是否符合系統(tǒng)運(yùn)行要求。

（5）將故障設(shè)備返廠，與設(shè)備生產(chǎn)廠家溝通此類設(shè)備易發(fā)生故障的原因，并就此提出分析報告。

電壓互感器范文第3篇

關(guān)鍵詞：介質(zhì)損耗；因數(shù)判斷標(biāo)準(zhǔn)；在線監(jiān)測

前言

在電力系統(tǒng)中，35kV及以上的戶外電壓互感器，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、安裝質(zhì)量、長期運(yùn)行等方面的原因，有時會受到電場、熱效應(yīng)、化學(xué)腐蝕以及環(huán)境條件等因素的影響，其絕緣品質(zhì)將逐漸劣化，很有可能導(dǎo)致絕緣的破壞，甚至發(fā)生爆炸，危及生命財產(chǎn)安全。介質(zhì)損耗的大小是衡量絕緣性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，下面我們主要針對電壓互感器介質(zhì)損耗因數(shù)的試驗(yàn)方法進(jìn)行分析，結(jié)合工作中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對電壓互感器得出正確結(jié)論并做出正確處理。

1 測量繞組的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ

在測量20kV及以上電壓互感器一次繞組連同套管的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ時，可以靈敏地發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、劣化及套管絕緣損壞等。

在測量全絕緣電壓互感器繞組的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ的試驗(yàn)方法。測量時一次繞組首尾端短接后加電壓，其余繞組首尾端短接接地。測量結(jié)果應(yīng)不能大于規(guī)定的數(shù)值。

測量分級絕緣電壓互感器繞組的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ的試驗(yàn)方法，通常有下列幾種。

一是常規(guī)法。所謂常規(guī)反接法測量的內(nèi)容是以下三部分絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)：（1）一次靜電屏對二、三次繞組之間的絕緣值；（2）一次繞組對對二、三次繞組兩端的絕緣值；（3）絕緣支架對地絕緣值。這種方法的缺點(diǎn)是：它能主要是反映一次靜電屏對二、三次繞組間絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)的，試驗(yàn)電壓低。特別是串級式電壓互感器高壓繞組接地端的絕緣水平較低，制造廠設(shè)計時考慮的試驗(yàn)電壓為2000V，所以在預(yù)防性試驗(yàn)中對該處的試驗(yàn)電壓不能過高，僅能施加1600V電壓左右。

二是自激法。這種接線的電壓分布與電壓互感器工作時的電壓分布一致，X端對地的介質(zhì)損耗處于屏蔽狀態(tài)，一次繞組對二、三次繞組端絕緣和絕緣支架對地絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)均能準(zhǔn)確測出，它比常規(guī)法靈敏準(zhǔn)確。其缺點(diǎn)主要有：低壓勵磁能夠引起一次繞組的電壓的相位偏移，能導(dǎo)致測量誤差，容易受空間電場干擾，要注意測量環(huán)境。

三是末端屏蔽法。測量一次繞組對二、三次繞組的tanδ。末端屏蔽法是《規(guī)程》建議采用的方法，測量時互感器一次繞組A端加壓，末端X接電橋屏蔽。由于X端機(jī)底座法蘭接地，小瓷套管接線端子絕緣板受潮、臟污、裂紋等產(chǎn)生的測量誤差都可以被屏蔽掉，一次靜電屏對二、三次繞組以及絕緣支架的介質(zhì)損耗因數(shù)基本測不到的，只能測量下鐵芯柱上一次繞組對二次、三次繞組的介質(zhì)損耗因數(shù)，該處是最容易受潮的部位，又是運(yùn)行中長期承受高電壓的部分，因此測量該處的介質(zhì)損耗因數(shù)特別重要。

2 影響測量tanδ的因素

在現(xiàn)場測試tanδ數(shù)值，因?yàn)楸辉囄锸茈娐分写艌龊碗妶霰砻嫘孤兜挠绊?，使得測試tanδ值不準(zhǔn)確。同時，被試品絕緣材料、環(huán)境和運(yùn)行狀況溫度不同，結(jié)構(gòu)不同，測得tanδ值也不盡相同，因此要在測試中，能正確地得出tanδ值大小，必須排除外界所有因素干擾，必須將不同溫度下的tanδ值進(jìn)行換算，獲得真實(shí)被試品tanδ值，作為判斷被試品絕緣的依據(jù)。在現(xiàn)場試驗(yàn)中，主要采用以下幾種方法進(jìn)行測量。

2.1 消除電場干擾

2.1.1 屏蔽法。這種方法只適于試品體積小的設(shè)備和儀表。試驗(yàn)中，將試品用金屬罩或金屬網(wǎng)全部罩住，再將金屬網(wǎng)罩接入屏蔽E處或直接接地，讓所有干擾電流不流進(jìn)測量系統(tǒng)中，只進(jìn)入屏蔽金的屬罩或金屬網(wǎng)或直接入接地體，這樣做可使tanδ值不基本受外界電場影響。

2.1.2 倒相法。所謂倒相法是將試驗(yàn)電源的選取輪流由A、B、C三相分別選擇，并且每相又在正反兩種極性下測出試品介損數(shù)值，然后在三相中選取差值最小的一種數(shù)值，然后我們?nèi)∑淦骄担樽鳛樵嚻返慕閾p值。

2.1.3 移相法。在干擾電源一定時，干擾電源電流的相位也應(yīng)該是一定的，我們可以采用移相器使試驗(yàn)，電源進(jìn)入CX中的電流是可變的，通過來調(diào)節(jié)移相器，再使干擾電源的電流與進(jìn)入CX中的電流同相或反相，這樣測得的tanδ值與真實(shí)值一致，最后反相再測幾次，取其平均數(shù)值。移相法與倒相法比較，倒相法每次倒相只能將試驗(yàn)電源相位移相120°，移相法可利用移相器使試驗(yàn)電源從0°-360°范圍內(nèi)變化，目前所以比較精確的方法是移相法。

2.2 消除表面泄漏

如果試品電容量較小且表面受潮臟污，這時消除表面泄漏對tanδ值的影響是非常重要的。在現(xiàn)場試驗(yàn)時，常用軟裸金屬線緊貼試品表面繞成屏蔽環(huán)，再與電橋的屏蔽相接，使表面泄漏電源不經(jīng)橋臂而直接引回電源處。屏蔽環(huán)的裝設(shè)應(yīng)盡量靠近CX接線端，這樣以減小對原電場分布的改變。

2.3 如何消除電磁干擾

在做介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)前，應(yīng)該先檢查是否有磁場干擾的存在。對于QS1電橋其方法是接通電橋電源后，讓檢流計開關(guān)在斷開位置，然后觀察光帶有無擴(kuò)展的寬度。假如有有磁場干擾存在，為了減少干擾，通常做法是使電橋遠(yuǎn)離干擾源，或使電橋在原地移動，來觀察光帶擴(kuò)展的情況，再取其最小擴(kuò)展寬度位置進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時讀取檢流計在“接通1”和“接通2”情況下所測結(jié)果的平均值?，F(xiàn)在我們用介質(zhì)損耗因數(shù)測試儀的自動化程度較高，測試時，在儀器內(nèi)部首先進(jìn)行的就是電磁干擾的處理，比QS1電橋方便了很多。

3 電壓互感器試驗(yàn)結(jié)果分析

電磁干擾及溫度對tanδ值測量值有影響，試驗(yàn)電壓、試品電容對tanδ值的影響也是存在的。一般來說，tanδ值與介質(zhì)溫度、濕度、表面臟污、缺陷體積大小有一定關(guān)系，對tanδ的分析，可判斷絕緣普遍受潮、絕緣油或固體有機(jī)絕緣材料普遍老化、絕緣強(qiáng)度降低。觀察tanδ與試驗(yàn)電壓關(guān)系曲線，可以判定絕緣介質(zhì)中是否存在氣隙。

4 互感器的在線監(jiān)測

隨著計算機(jī)技術(shù)及電子技術(shù)的飛速發(fā)展，在線監(jiān)測互感器的介質(zhì)損耗因數(shù)已成為判斷其絕緣狀況的有效手段，而且這對于保證電力設(shè)備的可靠運(yùn)行及降低設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用都是很有意義的。

介質(zhì)損耗因數(shù)的在線監(jiān)測：介質(zhì)損耗因數(shù)的在線監(jiān)測有末端屏蔽法和末端加壓法等。所謂末端屏蔽法就是監(jiān)測鐵芯對二、三次繞組端部的絕緣情況。因?yàn)橐淮卫@組外靜電屏與一次繞組端點(diǎn)X（接地）相連接，這時X點(diǎn)是電橋測量的屏蔽點(diǎn)，因此鐵芯對二、三次繞組端部的電力線要一定繞過靜電屏。現(xiàn)場測量的電容量較小一般僅為30-50pF。主要是下鐵芯對二次繞組端部的電容。在末端加壓法監(jiān)測時，在X端串入一阻抗Z，將X點(diǎn)對地電位抬高2-2.5kV。進(jìn)行串級式電壓互感器在線監(jiān)測時，應(yīng)注意下列問題：（1）在對繼電保護(hù)用互感器進(jìn)行在線測試時，應(yīng)將其相應(yīng)的保護(hù)進(jìn)行拆除。原來系統(tǒng)要求B相接地的，應(yīng)特別注意防止二次線相間的短路。為了便于測量，互感器二次引線應(yīng)該引至專用刀閘開關(guān)上，測量時通過專用閘刀開關(guān)來連接試驗(yàn)引線。（2）測量時互感器處于運(yùn)行狀態(tài)，因此拆接二次引線時要防止二次繞組短路。連接試驗(yàn)引線應(yīng)保證二、三次繞組有一點(diǎn)接地。

5 結(jié)束語

在供電系統(tǒng)中，電壓互感器是一種電壓變換裝置，主要是用低壓量值反映高壓量值的變化的儀表，有確保了繼電保護(hù)工儀和表測量作的安全，在電網(wǎng)中起著重要的作用。進(jìn)行電壓互感器絕緣試驗(yàn)，就是為了保障電壓互感器的正常運(yùn)行。今后我們將要加強(qiáng)互感器的絕緣試驗(yàn)，積極發(fā)展互感器的在線監(jiān)測技術(shù)，并通過先進(jìn)的試驗(yàn)手段，掌握電氣設(shè)備的“情報”，從而進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)、檢修、調(diào)換，是防患于未然的有效措施。

參考文獻(xiàn)

[1]江蘇電力工業(yè)局.電氣試驗(yàn)技術(shù)培訓(xùn)教材[M].北京：中國電力出版社，1998.

電壓互感器范文第4篇

【關(guān)鍵詞】電壓互感器;PLC;電壓測量

電壓互感器是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)不可缺少的一種電器。精密電壓互感器是電測試驗(yàn)室中用來擴(kuò)大量限，測量電壓、功率和電能的一種儀器。電壓互感器和變壓器很相象，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位;而電壓互感器變換電壓的目的，主要是給測量儀表和繼電保護(hù)裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。電壓互感器的作用是：把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供保護(hù)、計量、儀表裝置使用。下面就用PLC控制器來測量電壓互感的三相線電壓和三相相電壓。

1.輸入/輸出元件及控制功能

如表1所示，為實(shí)際控制電路的輸入/輸出元件及控制功能。

表1 輸入/輸出元件及控制功能

PLC軟元件 元件文字符號 元件名稱 控制功能

輸

入 I0.0 S1 選擇開關(guān)1端 電壓測量選擇

I0.1 S2 選擇開關(guān)21端 電壓測量選擇

I0.2 S3 選擇開關(guān)3端 電壓測量選擇

輸

出 Q1.0 電壓互感器A相 電壓互感器與電壓表連接

Q1.1 電壓互感器B相 電壓互感器與電壓表連接

Q1.2 電壓互感器C相 電壓互感器與電壓表連接

Q0.5 電壓互感器B相 電壓互感器與電壓表連接

Q0.6 電壓互感器接地端 電壓互感器與電壓表連接

2.電路設(shè)計

用PLC控制測量電壓互感器電壓的原理接線圖如圖1所示。電壓表接在PLC輸出端的公共端1L和2L上，例如，測量CA相線電壓，則將選擇開關(guān)打在CA位置，通過PLC的輸入端I0.0-I0.2的編碼，控制輸出繼電器Q1.2和Q1.0得電，兩個輸出接點(diǎn)閉合，將電壓表連接到電壓互感器電壓C相和A相上。電壓互感器電壓測量PLC接線圖如圖2所示。

3.控制原理

根據(jù)圖1和圖2可以列出輸入/輸出關(guān)系如表2所示。

表2 PLC輸入/輸出關(guān)系

選擇開

關(guān)位置 輸入 輸出

I0.2 I0.1 I0.0 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q0.5 Q0.6

0 0 0 0 0 0 0 0 0

AB 0 0 1 1 0 0 1 0

BC 0 1 0 0 0 1 1 0

CA 0 1 1 1 0 1 0 0

A 1 0 0 1 0 0 0 1

B 1 0 1 0 1 0 0 1

C 1 1 0 0 0 1 0 1

無關(guān)項(xiàng) 1 1 1

根據(jù)表2，運(yùn)用卡諾圖化簡，可以寫出輸出繼電器的邏輯表達(dá)式。

圖1

圖2

4.梯形圖

根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出梯形圖如下：

經(jīng)過驗(yàn)證，以上方案正確可行。

參考文獻(xiàn)

[1]陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社，2013.

[2]常曉玲.電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3]吳湛陰，王建國.互感器技術(shù)實(shí)用手冊[M].中國電力出版社，2011.

[4]袁秀修.電流互感器和電壓互感器[M].中國電力出版社，2011.

電壓互感器范文第5篇

關(guān)鍵詞：電壓互感器 傳感頭結(jié)構(gòu) 電場仿真 均勻性 ANSYS

中圖分類號：TM451 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（c）-0005-02

電壓互感器是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行、電壓計量和電網(wǎng)保護(hù)所必需的電壓測量設(shè)備[1]。高精度的電壓互感器和電壓的精確測量對于電力系統(tǒng)來說極為重要[2]。隨著電力系統(tǒng)向超高電壓、大容量、智能化方向發(fā)展，傳統(tǒng)電壓互感器存在體積大、質(zhì)量大、造價高等諸多缺點(diǎn)[3]。光學(xué)電壓互感器利用干涉原理來實(shí)現(xiàn)高電壓的測量，具有極高的準(zhǔn)確性和精度，因而備受關(guān)注，具有極為廣泛的應(yīng)用前景。但是，對于光學(xué)電壓互感器，其傳感頭電場分布的均勻性對電壓互感器的絕緣性能具有重要影響，而這對電壓測量的穩(wěn)定性和安全性具有決定性作用[4]。因此，該文將主要研究不同互感器傳感頭結(jié)構(gòu)下的電場分布，并仿真分析優(yōu)化的傳感頭結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1 電壓互感器傳感頭結(jié)構(gòu)

圖1所示是電壓互感器傳感頭的基本結(jié)構(gòu)，其主要由銅電極、壓電陶瓷、傳感干涉儀以及周圍環(huán)境的油組成。壓電陶瓷和油可以增加傳感頭的絕緣性，傳感干涉儀則感受交流電壓并產(chǎn)生輸出相對應(yīng)大小的信號。在以下仿真過程中，假定在兩個銅電極之間施加電壓為10kV、頻率為50Hz的交流電，傳感干涉儀和周圍的油的相對介電常數(shù)分別為4和2.35。同時，假定壓電陶瓷截面為1cm×1cm，兩個銅電極之間的間距為4cm。

2 傳感頭電場分布仿真

以下采用ANSYS有限元分析軟件，分別仿真研究不同形狀結(jié)構(gòu)的傳感頭，主要是不同形狀的銅電極情況下，其周圍電場分布情況，同時仿真比較壓電陶瓷參數(shù)對電場分布均勻性的影響。

2.1 方塊電極

圖2表示傳感頭兩端電極為1.5cm×1.5cm×0.3cm的方塊電極，壓電陶瓷介電常數(shù)為1000，損耗角正切為0.5時電場分布。

2.2 半圓邊電極

圖3表示傳感頭兩端電極為1.5cm×1.5cm×0.3cm加半圓邊電極，壓電陶瓷介電常數(shù)為1000，損耗角正切為0.5時電場分布。

2.3 紡錘形電極

圖4表示傳感頭兩端電極為1cm×1cm×0.3cm的紡錘形電極，壓電陶瓷介電常數(shù)為1000，損耗角正切為0.5時電場分布。

2.4 三角形邊電極

圖5表示傳感頭兩端電極為1.5cm×1.5cm×0.3cm的三角形邊電極，壓電陶瓷介電常數(shù)為1000，損耗角正切為0.5時電場分布。

2.5 內(nèi)斜邊電極

如圖6（a）所示，傳感頭兩端電極為1.5 cm×1.5cm×0.4cm的內(nèi)斜邊電極，圖6（b）表示壓電陶瓷介電常數(shù)為1000，損耗角正切為0.5時電場分布，圖6（c）表示壓電陶瓷介電常數(shù)為1200，損耗角正切為0.15時電場分布。

由以上仿真可以看出，當(dāng)兩端銅電極為半圓邊形和內(nèi)斜邊形時，電壓互感器傳感頭周圍的電場分布均勻性較好，特別是兩端的銅電極為內(nèi)斜邊形時，電場均勻性最好，此時在傳感干涉儀上的電場均勻性也較好，這將使電壓測量的精度和準(zhǔn)確性更高。另外，從仿真結(jié)果中可以知道，當(dāng)壓電陶瓷的相對介電常數(shù)較大而損耗角正切較小時，電場均勻性更好，此時傳感頭的絕緣性也更好，電壓互感器的性能更高。

3 結(jié)語

該文采用ANSYS有限元分析軟件，分別建立模型，仿真電壓互感器傳感頭上兩端為方塊電極、半圓邊電極、紡錘形電極、三角形邊電極和內(nèi)斜邊電極時，傳感頭周圍的電場分布情況。仿真結(jié)果表明，銅電極采用內(nèi)斜邊電極時，傳感頭周圍的電場分布最為均勻，傳感干涉儀上的電場也更為均勻。當(dāng)壓電陶瓷的相對介電常數(shù)更大而損耗角正切更小時，傳感頭的絕緣性能更好，而且其電場均勻性也更好。該文的仿真結(jié)果對提高電壓互感器電壓測量的穩(wěn)定性和安全性具有重要意義，未來還可以進(jìn)一步研究銅電極為內(nèi)斜邊電極時，其尺寸和傾斜角度的影響，以及多個銅電極時的電場分布情況，從而獲得更好的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉豐，畢衛(wèi)紅，王健.光學(xué)高壓電壓互感器傳感頭結(jié)構(gòu)的研究[J].電工技術(shù)學(xué)報，2008，23（5）：43-48.

[2] 婁鳳偉，王汝琳.干涉式電壓互感器的有限元分析[J].高電壓技術(shù)，2008，34 （5）：909-913.