一、電壓互感器的型號(hào)及含義

電壓互感器按其結(jié)構(gòu)形式，可分為單相、三相、雙繞組、三繞組以及戶外裝置、戶內(nèi)裝置等。如下圖所示，電壓互感器的型號(hào)通常用橫列拼音字母及數(shù)字表示。

第一個(gè)字母J表示電壓互感器；第二個(gè)字母表示相數(shù)；第三個(gè)字母表示絕緣形式；第四個(gè)字母表示結(jié)構(gòu)形式。

二、電壓互感器的結(jié)構(gòu)

1、澆注絕緣電壓互感器可分為全澆注式和半澆注式兩種。半澆注式電壓互感器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是澆注體比較簡(jiǎn)單，容易制造；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不夠緊湊，鐵芯外露會(huì)產(chǎn)生銹蝕。

2、澆注式電壓互感器應(yīng)在適當(dāng)部位采取屏蔽措施，以提高其游離電壓和表面閃絡(luò)電壓。

3、澆注式電壓互感器層間和繞組間絕緣均用電纜紙或復(fù)合絕緣紙，這是為了改善繞組在沖擊電壓作用時(shí)的電壓分布。澆注式電壓互感器,由于樹脂的絕緣度很高，其厚度主要取決于澆注工藝和機(jī)械強(qiáng)度。

三、電壓互感器的工作原理

常用的電壓互感器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，其基本構(gòu)造與普通變壓器相同，主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組組成。電壓互感器一次繞組匝數(shù)較多，二次繞組匝數(shù)較少，使用時(shí)一次繞組與被測(cè)量電路并聯(lián)，二次繞組與測(cè)量?jī)x表或繼電器等電壓線圈并聯(lián)。由于測(cè)量?jī)x表、繼電器等電壓線圈的阻抗很大,因此,電壓互感器在正常運(yùn)行中相當(dāng)于一個(gè)空載運(yùn)行的降壓變壓器，其二次電壓基本上等于二次電動(dòng)勢(shì)值,且取決于恒定的一次電壓值，所以電壓互感器在準(zhǔn)確度所允許的負(fù)載范圍內(nèi),能夠精確地測(cè)量一次電壓。

四、電壓互感器的分類

電壓互感器按結(jié)構(gòu)分為電磁式和電容式。電磁式電壓互感器可分為單級(jí)式和串級(jí)式。

五、電壓互感器的特點(diǎn)

1、電壓互感器二次回路的負(fù)載，為阻抗恒定且很大的測(cè)量表計(jì)的電壓線圈和繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的電壓線圈，二次工作電流小，相當(dāng)于變壓器的空載運(yùn)行狀態(tài)。

2、電壓互感器始終處于空載運(yùn)行狀態(tài)，消耗功率很小，二次電壓基本上等于二次電動(dòng)勢(shì)，只取決于恒定的一次電壓，所以測(cè)量電壓具有一定的準(zhǔn)確級(jí)。

3、電壓互感器二次繞組不能短路。由于電壓互感器的正常負(fù)載是阻抗很大的儀表或繼電器電壓線圈，而發(fā)生短路后，二次回路阻抗僅僅是互感器二次繞組的阻抗，因此在二次回路中會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，影響測(cè)量表計(jì)的指示，造成繼電保護(hù)誤動(dòng)，甚至燒毀互感器。

4、電壓互感器二次繞組及零序電壓繞組的一端必須接地，否則在線路發(fā)生故障時(shí)，在二次繞組和零序電壓繞組上將感應(yīng)出高電壓，危及儀表、繼電器和人身安全。

六、電壓互感器的主要參數(shù)

1、變壓比

電壓互感器通常在銘牌上標(biāo)出一次繞組和二次繞組的額定電壓,變壓比是指一次與二次繞組額定電壓之比K=U 1e /U 2e 。

2、誤差和準(zhǔn)確級(jí)次

1）電壓互感器的測(cè)量誤差分為兩種:一種是變比誤差(電壓比誤差),另一種是角誤差。

（1）變比誤差取決于下式：△U%=(KU 2 -U 1e )/U 1e ×100%

式中K為電壓互感器的變壓比；U1e為電壓互感器一次額定電壓；U2電壓互感器二次電壓實(shí)測(cè)值。

（2）所謂角誤差是指二次電壓的相量與一次電壓相量間的夾角δ。當(dāng)二次電壓相量超前于一次電壓相量時(shí),規(guī)定為正角差,反之為負(fù)角差。正常運(yùn)行的電壓互感器角誤差是很小的,最大不超過(guò)4^o^,一般都在1^o^以下。

2）電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)是以最大變比誤差(簡(jiǎn)稱比差)和相角誤差(簡(jiǎn)稱角差)來(lái)區(qū)分的。準(zhǔn)確級(jí)次在數(shù)值上就是變比誤差等級(jí)的百分限值,通常電力工程上常把電壓互感器的誤差分為0.5級(jí)、1級(jí)和3級(jí)三種。另外在精密測(cè)量中尚有一種0.2級(jí)試驗(yàn)用互感器。準(zhǔn)確級(jí)次的具體選用,應(yīng)根據(jù)二次負(fù)載性質(zhì)來(lái)確定,例如用來(lái)饋電給電度計(jì)量專用的電壓互感器,應(yīng)選用0.5級(jí)；用來(lái)饋電給測(cè)量?jī)x表用的電壓互感器,應(yīng)選用1級(jí)或0.5級(jí)；用來(lái)饋電給繼電保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)具有不低于3級(jí)次的準(zhǔn)確度。實(shí)際使用中,經(jīng)常是測(cè)量用電壓表、維電保護(hù)以及開關(guān)控制信號(hào)用電源混合使用一個(gè)電壓互感器,這種情況下，測(cè)量電壓表的讀數(shù)誤差可能較大,因此不能作為計(jì)算功率或功率因數(shù)的準(zhǔn)確依據(jù)。

由于電壓互感器的誤差與二次負(fù)載的大小有關(guān),所以同一電壓互感器對(duì)應(yīng)于不同的二次負(fù)載容量,在銘牌上標(biāo)注幾種不同的準(zhǔn)確級(jí)次，而電壓互感器銘牌上所標(biāo)定的最高的準(zhǔn)確級(jí)次，稱為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)次。

3、電壓互感器的容量

電壓互感器的容量是指二次繞組允許接入的負(fù)荷功率，分為額定容量和最大容量?jī)煞N,以VA值表示。

1）額定容量

由于電壓互感器的誤差是隨二次負(fù)載功率的大小而變化的，容量增大,準(zhǔn)確度降低，所以銘牌上每一個(gè)給定容量是和一定的準(zhǔn)確級(jí)次相對(duì)應(yīng)的，通常所說(shuō)的額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)次的容量。

2）最大容量

最大容量是允許發(fā)熱條件規(guī)定的極限容量，除特殊情況及瞬時(shí)負(fù)荷需用外，一般正常運(yùn)行情況下,二次負(fù)荷不應(yīng)達(dá)到這個(gè)容量。

4、接線組別

電壓互感器的接線組別,是指一次繞組與二次繞組線電壓間的相位關(guān)系。10kV系統(tǒng)常用的單相電壓互感器,接線組別為I,IO；三相電壓互感器接線組別為Y,yn0或YN,yn0。

七、電壓互感器的運(yùn)行維護(hù)

1、投入運(yùn)行前的檢查

電壓互感器投入運(yùn)行前，應(yīng)按《電氣設(shè)備試驗(yàn)規(guī)程》交接試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)，合格后，還應(yīng)進(jìn)行以下檢查：

1）充油電壓互感器外觀應(yīng)清潔，油量充足，無(wú)滲漏油現(xiàn)象。

2）瓷套管或其他絕緣介質(zhì)無(wú)裂紋破損。

3）一次側(cè)引線、線卡及二次回路各連接部分螺絲應(yīng)緊固，接觸應(yīng)良好。計(jì)量單元的電壓電路導(dǎo)線截面積不應(yīng)小于2.5mm^2^、輔助單元的控制、信號(hào)等導(dǎo)線截面積不應(yīng)小于1.5mm^2^，導(dǎo)線應(yīng)為銅導(dǎo)線。

4）外殼及二次回路一點(diǎn)接地應(yīng)良好，不應(yīng)有松動(dòng)、斷開現(xiàn)象。

2、運(yùn)行中的檢查

運(yùn)行中的電壓互感器應(yīng)保持清潔。每1~2年進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)。運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)定期巡視檢查。

1）外殼應(yīng)清潔，無(wú)滲漏油現(xiàn)象，油位、油色應(yīng)正常，無(wú)異常氣味。

2）瓷質(zhì)部分應(yīng)清潔，無(wú)破損，無(wú)裂紋，無(wú)放電現(xiàn)象和閃絡(luò)痕跡。

3）呼吸器應(yīng)完整，內(nèi)部硅膠不變色。

4）高、低壓熔絲及小開關(guān)應(yīng)接觸良好，無(wú)短路、斷路和異常聲響。

5）內(nèi)部無(wú)放電聲音和其它異常聲響。

6）接地應(yīng)良好，各部連接牢固，無(wú)松動(dòng)，過(guò)熱現(xiàn)象。

7）表計(jì)指示正常，無(wú)異常信號(hào)。常見(jiàn)的異常現(xiàn)象有：

（1）35KV系統(tǒng)單相接地時(shí)，完全接地相電壓為零，其他兩相為線電壓，開口三角電壓為100V。

（2）35KV系統(tǒng)單相經(jīng)高阻或電弧接地時(shí)，接地相電壓低于相電壓，其它兩相電壓高于相電壓，但低于線電壓，開口三角電壓不到100V，且電壓不穩(wěn)定。

（3）高壓熔絲熔斷，熔斷相的電壓表指示降低，未熔斷相的電壓表指示正常，并可根據(jù)高壓熔絲端頭的顏色及放電聲進(jìn)行判斷。

3、運(yùn)行中電壓互感器的維護(hù)

1）電壓互感器能在1.1倍額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行，并能在8h內(nèi)無(wú)損傷地承受2倍(35kV為1.9倍)的額定電壓。

2）電壓互感器運(yùn)行中的注意事項(xiàng)

（1）電壓互感器在運(yùn)行中，二次回路不允許短路。

（2）如果發(fā)現(xiàn)電壓互感器一次側(cè)絕緣有損傷現(xiàn)象，應(yīng)使用斷路器將故障的電壓互感器切斷，禁止使用隔離開關(guān)或取下熔絲管等方法停用故障的電壓互感器，因?yàn)樗鼈兌紱](méi)有滅弧功能，若使用它們斷開故障的電壓互感器，故障電流將引起母線、設(shè)備損壞或發(fā)生人身事故。

八、電壓互感器的異常運(yùn)行與處理

1、熔斷器熔斷或二次回路斷線

中央信號(hào)屏發(fā)出“TV電壓回路斷線”的預(yù)告信號(hào)，并出現(xiàn)光字牌亮、警鈴響時(shí)，檢查電壓表可發(fā)現(xiàn)未熔斷相電壓指示不變，熔斷相指示降低或?yàn)榱?，與該相有關(guān)的電壓表指示為相電壓值，與該電壓無(wú)關(guān)的表計(jì)指示正常。處理步驟如下：

1）退出互感器所帶保護(hù)與自動(dòng)裝置，防止保護(hù)誤動(dòng)作。

2）檢查二次熔斷器是否熔斷，如已熔斷應(yīng)立即更換，若再次熔斷，應(yīng)查明原因。如熔斷器完好則檢查二次回路有無(wú)短路現(xiàn)象，有無(wú)接觸不良。找到故障后應(yīng)立即處理。

3）如二次回路正常，應(yīng)檢查一次熔斷器是否熔斷，更換一次熔斷器，應(yīng)在隔離開關(guān)將電壓互感器退出運(yùn)行并做好安全措施后進(jìn)行。如合閘后再次熔斷，則應(yīng)將電壓互感器退出運(yùn)行，并向主管部門匯報(bào)，聽(tīng)候處理。

2、高壓熔斷器熔斷原因分析

1）系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性電弧接地；

2）系統(tǒng)產(chǎn)生鐵磁諧振；

3）電壓互感器本身內(nèi)部出現(xiàn)單相接地或相間短路故障；

4）二次側(cè)發(fā)生短路，但二次側(cè)熔斷器未熔斷。

高壓側(cè)熔斷器只保護(hù)熔斷器安裝處至電壓互感器本體內(nèi)的各種故障，對(duì)二次回路的故障不起保護(hù)作用。

3、其他故障的處理

電壓互感器發(fā)生下列嚴(yán)重事故時(shí)，應(yīng)用隔離開關(guān)將互感器退出，嚴(yán)禁用取高壓熔斷器的辦法退出互感器。

1）一次熔斷器連續(xù)熔斷；

2）漏油、漏膠，瓷套管破碎，外部放電；

3）著火、冒煙、有糊味兒。