電壓互感器范文

導語：如何才能寫好一篇電壓互感器，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1、其工作原理與變壓器相同，基本結構也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定，正常運行時接近于空載狀態。

2、電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時，副邊出現對地高電位而造成人身和設備事故。

3、測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結構，其原邊電壓為被測電壓（如電力系統的線電壓），可以單相使用，也可以用兩臺接成V-V形作三相使用。實驗室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的，以適應測量不同電壓的需要。供保護接地用電壓互感器還帶有一個第三線圈，稱三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開口三角形，開口三角形的兩引出端與接地保護繼電器的電壓線圈聯接。

（來源：文章屋網 ）

篇2

關鍵詞 電壓互感器；故障；過電壓

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）54-0133-02

1 電壓互感器燒毀發生爆炸的原因

1.1 間歇性弧光接地過電壓造成電壓互感器燒毀

中性點非有效接地系統單相接地故障是經常發生的。單相接地一般有三種情況：間歇性電弧接地、穩定電弧接地和完全金屬性接地。單次接地故障可能是從間歇性電弧接地開始，進而發展為穩定電弧接地，最后造成完全金屬性接地，也可能只經歷其中某一或兩個階段。發生間歇性弧光接地故障時，由于不穩定間歇性電弧多次不停地熄滅和重燃，在故障相電感、電容回路上，會引起高頻震蕩過電壓，非故障相的過電壓幅值最高可達到3.5倍的相電壓，這種過電壓一旦發生必然會危及電網內電氣設備的絕緣，在絕緣薄弱處擊穿造成事故。由于干式電壓互感器絕緣裕度小，常常最先被擊穿燒毀。有時也會造成變壓器等其它絕緣薄弱的設備燒毀損壞。

弧光接地過電壓的產生與系統對地電容電流的大小有一定的關系，電容電流越大，產生弧光接地過電壓的概率約高。DL-T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》規定，在非有效接地系統中，當單相接地故障電容電流超過10A時，應采用消弧線圈接地方式，也就是說不超過10A，就可采用中性點絕緣的方式。但接地電流不超過10A不等于不會產生弧光接地過電壓。研究表明；系統對地電容電流小也可能產生弧光接地過電壓，有人曾經在系統對地電容電流為1.1A~4.5A情況下做過多次試驗，結果都有產生弧光接地過電壓的可能。也就是說中性點不接地系統不論其對地電容電流大小 都有可能發生弧光接地過電壓，只不過概率大小不同，且過電壓的幅值與系統對地電容電流的大小無關。

一般來說，采用消弧線圈接地的系統發生弧光接地過電壓的可能性很小，這不光是有消弧線圈補賞后故障點的接地電流小（一般不超過5A），還因為有消弧線圈補賞后故障點的接地電流是感性的，更有利于電弧的熄滅。本公司運行中損壞的電壓互感器大多是弧光接地過電壓造成的，38次電壓互感器損壞，只有35kV北山變當時裝有消弧線圈，且故障時消弧線圈是否投運無法查對。

1.2 鐵磁諧振造成電壓互感器燒毀

中性點不接地系統中，所有設備的中性點都是不接地的，但是為了絕緣監測的需要，電壓互感器高壓側中性點是必須接地的。同時線路有對地電容，這樣就構成了電容電感的并聯回路。系統正常運行時電壓互感器鐵心工作在線性區，其感抗遠遠大于線路對地容抗，因此不會發生諧振。當系統發生單相接地故障時，故障相電壓為零，非故障相電壓升高為原來的1.73倍，這使得非故障相對地電容電流增大，同時因非故障相電壓升高可能使得電壓互感器鐵心飽和而電感下降，這就有可能引起鐵磁諧振。諧振時電壓互感器一次繞組電流可能比正常時大十幾倍，又沒有達到使熔絲熔斷的電流幅值，就可能使電壓互感器燒毀。

一般來說，采取了消諧措施后鐵磁諧振發生的可能性很小。消諧措施很多，目前常用的為一次消諧或二次消諧。

一次消諧在就是在10kV~35kV電磁式電壓互感器一次繞阻Y0結線中性點與地之間串聯一只非線性電阻，起阻尼與限流的作用，但是應注意的是消諧器的動作時，其兩端子之間的電壓不能超過半絕緣電壓互感器一次繞組X端子的絕緣水平。

二次消諧早期的做法是在電壓互感器的開口三角上接一電阻或燈泡，當發生單相接地故障時起阻尼作用，以抑制諧振的發生，此種方法現在很少使用，取而代之的是微機消諧，其原理是：對電壓互感器開口三角電壓進行監測，正常工作時，該電壓小于30V，裝置內的消諧元件(可控硅)處于阻斷狀態，相當于開路，對系統無任何影響。當電壓互感器開口三角電壓大于30V時，說明系統可能發生故障，裝置開始對采集的數據進行處理分析，判斷出當前的故障狀態。如果出現某種頻率的鐵磁諧振，CPU立即啟動消諧電路，使可控硅導通，將鐵磁諧振消滅在萌芽中。

選擇勵磁特性好的電壓互感器可以降低鐵磁諧振發生的概率。鐵磁諧振的產生原因是電壓互感器鐵心飽和感抗下降，從而與系統電容參數匹配發生諧振。選擇勵磁特性好的電壓互感器就是使之鐵心不易飽和，進而降低鐵磁諧振發生的概率。江蘇省電力設備交接和預防性試驗規程規定，中性點非有效接地系統中使用的電壓互感器在1.9倍額定電壓電壓下，空載電流不應大于額定電壓下的空載電流的10倍，就是要杜絕勵磁特性不好的電壓互感器進入電網，降低鐵磁諧振發生的概率。

1.3 運行中電壓互感器燒毀的其它原因

有的電壓互感器本身存在質量問題，例如干式電壓互感器絕緣裕度小，耐受過電壓能力差，在系統稍有風吹草動時就出現問題。有的用于澆鑄電壓互感器的環氧樹脂質量不過關，時間長了老化，經不住日曬雨淋熱脹冷縮，器身龜列，發生爆炸。配網中VV接線的全絕緣電壓互感器運行中發生爆炸多半是這個原因，因為這種接線的電壓互感器不會形成鐵磁諧振過電壓，一次繞組全絕緣裕度較大，耐受弧光接地過電壓的能力較強。

有的電壓互感器二次接線板質量很差，濕度大了會沿面漏電，運行久了二次接線板損壞造成故障。

運行中的電壓互感器二次短路也會造成燒毀。如電壓互感器二次接線端子處連接引線部分觸及電壓互感器底座鐵板引起故障，其位置在電壓互感器二次接線端和低壓熔斷器(或空氣斷路器)前端，當發生短路故障時，低壓熔斷器(或空氣斷路器)起不到保護作用。

2 電壓互感器高壓熔絲熔斷的原因

弧光接地過電壓和鐵磁諧振過電壓都可能造成電壓互感器高壓熔絲熔斷，但更多的造成電壓互感器高壓熔絲熔斷的是系統對地電容電荷釋放的結果。

以我公司110kV高資變10kVII段母線壓變多次發生熔絲熔斷甚至壓變損壞缺陷為例。該變電所未安裝消弧線圈，但壓變安裝了消諧器。其09年至10年10kVII段母線壓變故障情況如下：

日期 命名編號 故障現象 是否打雷

09.07.30 10kVII段母線壓變 AC相熔斷

09.08.21 10kVII段母線壓變 A相熔斷后3相熔斷，現場發現壓變損壞，

9月7日更換。 是

2010.02.09 10kVII段母線壓變 3相熔斷

2010.02.11 10kVII段母線壓變 A相熔斷

2010.07.12 10kVII段母線壓變 上午B相熔斷，

下午3相熔斷 是

高資變10kV壓變故障情況

通過調閱高資變接地情況記錄發現，每次熔絲熔斷均伴隨有接地故障，具體情況見下表（已用紅色標記，序號為第9、10、13、14、23、24、25、26、27、28、29、30、45、46、47）：

序號 日期 時間 現象 序號 日期 時間 現象

1 09.06.08 09:34 10kV II母接地 25 10.02.09 08:52 10kV II母電壓互感器斷線

2 09.06.14 18:34 116接地 26 10.02.09 22:14 10kV II母接地

3 09.06.14 18:35 210接地 27 10.02.09 22:56 10kV II母接地

4 09.06.14 21:05 10kV II母接地 28 10.02.09 23:30 10kV II母接地

5 09.06.21 12:33 118接地 29 10.02.11 07:27 10kV II母電壓互感器斷線

6 09.06.21 17:30 10kV II母接地 30 10.02.11 08:14 10kV II母接地

7 09.07.03 13:51 116接地 31 10.03.05 05:09 10kV II母接地

8 09.07.9 01:07 110接地 32 10.03.21 23:11 116接地

9 09.07.30 06:36 10kV II母接地 33 10.03.25 14:34 118接地

10 09.07.30 08:55 10kV II母接地 34 10.04.12 21:33 10kV II母接地

11 09.08.10 15:20 10kV II母接地 35 10.04.17 11:04 210接地

12 09.08.10 20:02 210、116接地 36 10.04.17 22:29 10kV II母接地

13 09.08.21 17:27 10kV II母電壓互感器斷線 37 10.04.21 14:37 10kV II母接地

14 09.08.21 17:38 210、116接地、10kV II母接地 38 10.05.22 04:10 10kV II母電壓互感器斷線

118跳閘

15 09.09.23 16:36 10kV II母接地 39 10.05.22 12:05 10kV II母電壓互感器斷線

118跳閘

16 09.09.25 02:58 10kV II母接地 40 10.05.22 14:26 10kV II母電壓互感器斷線

118跳閘

17 09.10.21 09:30 110接地 41 10.06.04 04:20 10kV II母接地

18 09.10.25 09:20 118接地 42 10.06.28 13:39 118接地

19 09.11.22 09:15 118接地 43 10.07.04 19:40 10kV II母接地

20 09.12.23 08:02 110接地 44 10.07.10 22:22 116接地

21 10.01.30 14:45 116接地 45 10.07.12 05:13 10kV II母接地

22 10.02.02 17:46 116接地 46 10.07.12 07:09 10kV II母電壓互感器斷線

23 10.02.09 07:44 10kV II母電壓互感器斷線 47 10.07.12 22:16 116接地

24 10.02.09 08:16 10kV II母接地 48 10.07.13 10:36 10kV II母接地

高資變接地情況

根據以上情況分析認為，高資變壓變高壓熔絲的熔斷不僅是弧光接地過電壓和鐵磁諧振造成的，更多的是接地故障消失瞬間系統對地電容存儲的電荷釋放的結果。

在中性點不接地系統中，其母線上Y0接線的電磁式電壓互感器一次繞組成為中性點不接地系統對地的唯一金屬通道，電網對地電容的充、放電途徑只有通過電壓互感器的一次繞組完成。正常運行時．導線對地電容承受的是系統對地電壓，電容儲能瞬時值由相電壓決定。但當一相接地時。另兩相電壓升高到線電壓，它們的對地電容便充上和線電壓相對應的電荷，此時是接地故障發生的瞬間，充電電荷以接地點為通路；在接地故障消除的瞬間，非故障相對地電壓要從線電壓恢復到正常運行時的相電壓，故障相對地電壓也要從零恢復到正常運行時的相電壓，而此時接地通路消除，原來非故障相的導線所帶線電壓下的電荷只好通過電壓互感器的一次繞組泄往大地。如果線路對地電容較大，自由電荷很多，在泄放過程中就要引起鐵心的飽和。飽和鐵心的電壓互感器．在工頻電源電壓作用下將出現很大的沖擊電流．造成熔絲熔斷。如果系統中性點裝有消弧線圈（或小電阻），消弧線圈（或小電阻）的一次繞組為系統對地電容充放電提供通道，因此在消弧線圈接地（或小電阻）接地系統中電壓互感器高壓熔絲熔斷的概率要小得多。

3 結論

1）間歇性弧光接地過電壓多發生在中性點絕緣的系統中，不論接地電容電流大小都有可能產生弧光接地過電壓，其幅值最高可達到3.5倍的相電壓，是造成電壓互感器燒毀爆炸的主要原因。采用消弧線圈接地的系統發生弧光接地過電壓的可能性很小；

2）中性點不接地系統發生單相接地可能會激發鐵磁諧振的發生，鐵磁諧振會使電壓互感器過電流燒毀，無論是一次還是二次安裝消諧器都能有效地抑制鐵磁諧振的發生。選擇勵磁特性好的電壓互感器可以降低鐵磁諧振發生的概率；

3）運行中電壓互感器燒毀的還可能是電壓互感器本身質量問題，干式電壓互感器絕緣裕度小，環氧樹脂澆鑄的電壓互感器經不住日曬雨淋熱脹冷縮，不易戶外使用， 電壓互感器二次短路也會造成燒毀；

4）電壓互感器高壓熔絲的熔斷不僅是弧光接地過電壓和鐵磁諧振造成的，更多的是接地故障消失瞬間系統對地電容存儲的電荷釋放的結果。

參考文獻

[1]西安交通大學.電力系統工程基礎[M].北京：電力工業出版社，1981：169-171．

篇3

關鍵詞：中性點， 電壓互感器 ，熔斷器 ，諧振

Abstract: using a nonlinear resistance, its the cold resistance, only a few Europe, in the investment 100 V power frequency voltage, the 2 ~ 3 seconds, then slowly rise to 100 the resistance of the left and right sides, such already to ensure reliable away harmonic, and to meet the transformer capacity requirements. Controlled by computer control way, detected voltage is greater than the opening set value (25 V), to think that is resonant, conduction 5 seconds away harmonic, if still exists and is considered opening voltage is single-phase grounding, silicon controlled not conduction, incorporated into 100 Europe resistance to solve this problem.

Keywords: neutral, voltage transformer, fuse, resonance

中圖分類號：TM714.2文獻標識碼：A 文章編號：

我廠35KV室內配電室35KV電壓互感器高壓熔斷器頻繁發生熔斷現象，嚴重影響電氣設備的安全運行，另一方面，熔斷器熔斷影響儀表監視、有可能造成保護誤動作，特別是在系統單相接地和過電壓時，進行停運電壓互感器更換熔斷器操作，很容易造成運行人員傷害，查清互感器高壓側熔斷器熔斷原因，杜絕非正常情況下熔絲熔斷顯得非常重要。

我廠去年一年內電壓互感器高壓側熔絲熔斷統計

徹底消除35 KV電壓互感器一次熔斷器熔斷的措施:

1、我廠35 KV系統新35KV配電室安裝35KV系統消諧裝置，

2、盡可能使用正規廠家生產的RN1熔斷器，不適用自己制作的熔斷器，

3、采用自動調整消弧線圈的運行檔位，及時跟蹤系統運行工況，及時調整運行參數，以躲開諧振點運行，

4、在母線連接和35KV電壓互感器的連接母線具有一定電阻的母線，增加諧振回路的電阻，脫離諧振點，

5、將35KV電壓互感器更換為電容式電壓互感器，消除諧振條件，

6、對消弧線圈進行改造，將目前和電阻串接的方式改為由可控硅導通的方

式，正常為大電阻，使其無法溝通諧振回路。

電網中的電感、電容元件，在一定電源的作用下，并受到操作和故障的激發，使得某一自由振蕩頻率與外加強迫頻率相等，形成周期性或準周期性的劇烈振蕩，電壓振幅急劇上升，出現嚴重諧振過電壓。諧振過電壓的持續時間較長，甚至可以穩定存在，直到破壞諧振條件為止。諧振過電壓的發生，危及絕緣，燒毀設備，破壞保護設備的保護性能。

一、系統介紹

我廠35 KV系統是中性點經過消弧線圈接地的非直接接地系統，經過7臺主變與7臺發電機相連，并且有9條35KV配出線路向煉油廠等用戶供電，系統簡圖如圖1。其中，熱電廠升壓站有2座35KV雙母線配電室，每條母線帶有一組電壓互感器；9條35KV配出線路帶有11座35KV變電所，其中煉油廠、鴨兒峽、青西、老君廟變電所為單母線分段，每段母線有1組電壓互感器；其余變電所

鴨兒峽電壓互感器參數：型號：JDJJ1-35，最大容量：1000VA，一次電壓：二次電壓：，輔助線圈電壓：，準確級：0.5、1、3，額定容量（VA）150、250、500，相數：1。

廠內35KV母線PT熔斷器參數：型號：，額定電壓：35KV，斷流容量：1000MVA，額定電流：0.5A，35KV電阻值：315±14，最大開斷電流：17KA，耐壓：95KV，熔管數：1，質量熔斷器14千克，熔管2.2千克。熔斷器上電壓降為（315×0.5）/（110//3）=2.47%0，相比6 KV熔斷器100歐：（100×0.5）/（6//3）=14.4%0。而RN1-35/2 3 5熔斷器開斷容量不小于600 MVA，最大開斷電流3.5KA，遮斷容量相差太大，故廠內不使用RN1系列熔斷器。

二、電壓互感器相關介紹

電壓互感器一次熔斷器的保護范圍：電壓互感器內部故障或在電壓互感器與電網聯接線上的斷路故障。電壓互感器二次熔斷器的保護范圍：二次熔斷器以下回路的短路所引起的持續故障。

電壓互感器二次回路從繞組說有單線圈（保護裝置和測量表記共用一個線圈）、雙線圈（保護裝置和測量表記共用一個線圈，電度表使用一個線圈）和三線圈（保護裝置和測量表記共用一個線圈，電度表使用一個線圈，開口三角使用一個線圈）。

為防止二次回路短路，在保護裝置和測量表記線圈出口加裝熔斷器，按最大容量的額定電流的1.1~1.2倍選擇。

RN1、RN2系列熔斷器的結構相同，是由兩個支柱絕緣子、觸座、熔絲管及底板四個部分組成。熔絲熔斷時產生電弧由石英砂填料來熄滅。

RN1系列熔斷器一般在35KV戶內用電回路中作過載及短路保護。RN1系列熔斷器用于電壓互感器的短路保護，但不能用作過載保護，需要有過載保護時，可在電壓互感器的低壓側加裝低壓熔斷器。當短路容量大于2000MVA時應在熔斷器前串聯限流電阻來降低短路電流。

根據公式S=/3UI，假設最大容量1000VA得I=5.8 A；假設容量500VA得I=2.9 A；一次側最大電流I=S//3U=0.016A。故35K一次側擺0.5A保險完全可以達到要求。

經過幾年運行，35KV系統保險熔斷情況為：室外安裝的羊角電壓互感器未發生熔斷；煉油廠安裝的西門子公司的電壓互感器未發生熔斷現象；我廠35KV系統多次發生電壓互感器一二次保險熔斷現象。

三、保險熔斷原因分析及解決方法

霹雷器只能限制瞬間雷擊過電壓，這種過電壓持續時間很長，會一直持續到系統工作狀態改變時，所以不能用避雷器限制它。消除這種過電壓的有效措施為：在互感器的開口三角端接入一個阻尼電阻R，使諧波不能產生。阻尼電阻R≦0.4XT（XT為互感器在額定線電壓下換算到低壓側的單相繞組勵磁感抗）可消除各種諧波的諧振現象。一般要求R值為10~100歐，將阻尼電阻R長期接在開口三角繞組中，由于電壓互感器容量的限制，（150 VA,250VA,500VA）阻值較小，當系統內發生持續單相接地故障時，開口三角繞組兩段將出現100V工頻零序電壓，從而造成互感器嚴重過載，為此，最好采用一種非線性電阻，其冷態電阻僅有幾歐，在投入100V工頻電壓時，經2~3秒后阻值緩慢上升到100歐左右，這樣既保證可靠消諧，又能滿足互感器容量要求。

鐵磁諧振過電壓的現象：一相對地電壓降低，兩相對地電壓不對稱升高，，這與系統出現單相接地時現象相仿，所以稱為虛幻接地現象。

如何區分諧振和單相接地：當系統發生單相接地時，接地相對地電壓降低，其余兩相對稱升高，

電磁諧振過電壓發生原因：中性點不接地系統中，由于電壓互感器突然合閘，一相或兩相繞組出現涌流，線路單相弧光接地時出現暫態涌流，線路單相弧光接地時出現暫態涌流以及發生傳遞過電壓時，可能使電磁式電壓互感器三相電感程度不同地產生嚴重飽和，形成三相或單相共振回路，激發各次諧振過電壓。

R=10歐時，I=100/10=10A，則P=100*10=1000VA；

R=100歐時，I=100/100=1A，則P=100*1=100VA；

電阻太大，消除諧波效果不好，電阻太小，系統內出現持續單相接地故障時，會造成互感器嚴重過負荷。目前采用熱敏電阻或采用計算機控制可控硅方式，檢測到開口電壓大于設定值（25V）時，先認為是諧振，可控硅導通5秒左右消諧，若仍存在開口電壓則認為是單相接地，可控硅不導通，并入100歐電阻解決此問題。

對于35KV及以下的電網，推薦用白紙燈泡代替電阻，35KV可接220V、500W燈泡。裝置同時接入電壓互感器的三相相電壓和開口三角電壓，

篇4

關鍵詞：電磁式電壓互感器誤差特性分析

電磁式電壓互感器(下文簡稱為TV)作為電能計量裝置的一個重要組成部分，其誤差特性影響著電能計量的準確性。TV的誤差特性是根據檢定規程要求按銘牌參數進行試驗。而TV是在實際條件下運行，在某些情況下，TV的實際誤差可能超出了允許值。正因為我們在TV的使用中忽視了這些情況，導致TV誤差特性惡化而未被察覺，即所謂的隱性惡化。由此，為減少電能計量誤差而在其它方面采取的措施得到的成效，反被TV誤差特性惡化而部分或全部抵消。因此，對引起TV誤差特性惡化的原因作了如下的分析。

1額定容量不足引起TV誤差特性惡化

由于TV繞組存在直流電阻和漏電抗，接上負載時必然產生壓降，引起二次電壓隨著負載而變化，即TV誤差隨之變化。按規程規定，選擇TV二次額定容量Sn時，應使實際二次容量S不大于Sn，但不小于(1/4)Sn，即(1/4)Sn≤S≤Sn。TV實際二次容量可按下式計算：

S＝[(∑Skcosφk)2+(∑Sksinφk)2]1/2＝[(∑Pk)2+(∑Qk)2]1/2

式中cosφk-接在TV二次側的各設備的功率因數

Sk-接在TV二次側的各設備的視在功率(一般設計手冊可查到)

TV額定容量選取不足的原因，歸納起來，有如下方面：

(1)先天不足：

①設計人員缺乏必要的計量專業知識，在額定容量的選取問題上認識不足；

②對各種測量性質不同的表計，或同一類不同工作原理的表計的電壓回路參數、結構知之不詳，又不愿查有關的手冊，因而引起計算錯誤；

③對計量不夠重視，工作疏忽，對接入設備數量不清楚，如后備線路未計算在內；

④為了節約投資，選取了額定容量較小或額定容量裕量不足的TV。

(2)后天造成：

在計量設備安裝時，額定容量已正確選取了，因實時監測和管理的需要，除原來已接入的繼保設備、監視用的電壓表、功率表、功率因數(相位)表、頻率表外，又接入遙測用的電壓變送器、功率變送器，電壓監測儀，失壓儀，諧波監測儀等等，這最容易發生在運行多年的變電所。最嚴重的是，這些設備中，某些設備的工作電源還由TV供給，若只取自某一相時會使TV各相負載變得不平衡。還有，因用電形勢發展出乎意料的迅速，新線路一下子增加了許多而令TV回路設備相應增加很多。這些不斷接入的設備，可能會使TV二次回路的總實際容量超出最初設計時選定的額定容量。而設備的接入人員或沒有及時通知相關部門的管理人員，或管理人員疏于職守，管理不善，沒有察覺到TV的實際容量已超出額定容量。

2各TV的實際功率因數低于額定功率因數引起TV誤差特性惡化

感應式的三相電能表，其電壓線圈的功率因數約為0.2～0.3，電子式電能表由于其電壓回路一般都使用小型TV作為隔離和采樣，工作電源也由小型變壓器降壓整流獲得，故其功率因數也在0.3～0.5，加上其它接入設備的感性負載，整個電壓二次回路的功率因數約為0.3左右。目前廣泛用于電力系統的電磁式TV，額定功率因數為0.8(感性)，當TV二次負載的功率因數與額定功率因數相差較大時，將會超出允許誤差。

3諧波引起TV誤差特性的惡化

由于大容量用電整流或換流設備以及其它非線性負荷接入電力網造成系統中存在諧波。對于中、低電壓等級的系統，一般都采用電磁感應式TV，此種TV在高次諧波條件下運行時，由于原、副邊的漏阻抗以及原、副邊間的電容和副邊負載引起附加誤差。當滿足TV的鐵芯不飽和、一次繞組的漏抗很小、TV空載等條件時，則附加誤差很小，但TV負載較重時，誤差特性迅速惡化。TV的誤差隨正弦波畸變率的增大而非線性地增大，偶次諧波對TV誤差的影響比奇次諧波更甚。工作在諧波環境中的TV的誤差特性是無法通過選擇接線形式來改善的。所幸的是，我們在多年的諧波測試中發現，注入電力系統的諧波，引起電網某點電壓畸變的程度，與該點的短路容量、運行方式大小成反比。電網中存在的主要是奇次諧波，對于某次含量最大的諧波分量，其后的該序組的諧波分量的含量隨次數的增大出現較快的衰減，其余序組的各次諧波分量的含量則迅速衰減。但試驗表明，不能忽視其對TV的誤差特性乃至整個電能計量裝置的誤差的影響。

4電力系統過電壓引起TV誤差特性惡化

電力系統中形式各異的電感元件，如變壓器、TV(因其容量相對于變壓器容量而言微不足道，故相當于空載運行的變壓器)、發電機、消弧線圈等，與電力系統中存在的各式電容，如線路的對地、相間電容，補償用的串、并聯電容及各種高壓設備的寄生電容，可能形成不同的振蕩回路，在一定條件下將產生諧振現象，引起諧振過電壓。諧振過電壓不僅會在操作或發生故障時產生，而且可能在過渡過程結束后的較長時間內穩定存在，直至諧振條件被破壞為止。在中性點不接地的系統中，系統在非全相運行的狀態下，如輸電線路因意外折斷，斷路器非全相操作以及熔斷器的一相熔斷等情況下，常會發生諧振過電壓。在系統發生單相接地故障時，非故障相的電壓升高可能超出線電壓三角形之外，中性點發生位移、不穩定，單相接地電弧熄滅后，容易導致TV的鐵芯飽和激發起中性點不穩定電壓。上述均可能引起TV嚴重超差。在中性點不接地系統中，因單相短路接地時可帶病運行達兩小時之久，TV不但超差甚至可能過熱損壞。

5長期的熱作用使TV鐵芯磁導率下降，引起誤差特性惡化

運行5年以上的TV，由于鐵芯在各種損耗轉變成熱能的長期作用下，引起鐵芯磁導率下降，誤差偏負甚至超差。我們在對運行多年的TV做試驗取得的數據與安裝前試驗數據作比較證明了這一點。

篇5

關鍵詞：諧波；電磁式電壓互感器；諧波抑制；消諧裝置；

中圖分類號：TM714.2 文獻標識碼：A 文章編號：

1．引言

電能是我國經濟和社會發展中具有重要戰略意義的一種能源。隨著大功率非線性負載日益增多，使諧波電流和無功電流大量注入電網，引起電網電壓、電流波形發生畸變，三相不平衡和諧波諧振的出現，從而影響電能質量、電網設備安全穩定運行以及供電的可靠性。

理想的電力系統是以單一而固定的頻率以及規定固定幅值的電壓水平供應電能，實際上這些條件并不能得到滿足。所有非線性用電設備均產生諧波，如工業過程中的電動機調速設備、整流器、電焊設備、電弧爐、機床(CNC)、電子控制機構；民用建筑中照明控制系統(調光設備)、辦公自動化設備、開關電源(計算機、電視機等)、不間斷電源、電子鎮流器等。

2．諧波的基本概念

諧波是一個周期電氣量的正弦波的分量，其頻率為基波頻率的整數倍。在供用電系統中，通常總是希望交流電壓和交流電流呈正弦波形。在進行諧波分析時，正弦電壓通常由下式表示：

正弦電壓施加在線性無源元件電阻、電感和電容上，其電源和電壓分別為比例、積分和微分關系，仍為同頻率的正弦波。但當正弦電壓施加在非正弦電路上時，電流就變為非正弦波，非正弦電流在電網阻抗上產生壓降，會使電壓波形也變為非正弦波。對于周期為的非正弦電壓，一般滿足狄里赫利條件，可分解為以下形式的傅里葉級數：

以上傅立葉級數中，頻率為的分量稱為基波，頻率為整數倍基波頻率的分量稱為諧波，諧波次數為諧波頻率和基波頻率的整數比；例如我國電力系統的額定頻率是50Hz，2次諧波為100 Hz，3次諧波為150 Hz。以上公式及定義均以非正弦電壓為例，對于非正弦電流的情況也完全適用。

3．電網諧波對電磁式電壓互感器（10kV母線PT）的影響

l0 kV電網是變電站到大部分電力用戶的一個量大面廣的電網系統，大量非線性負載用戶所產生的諧波也由此進入系統。然而為了測量及監控系統運行狀態，在變電站10kV線路母線中都裝有電磁式電壓互感器；電磁式電壓互感器屬于帶有鐵芯的電感元件，當電力系統受到某些擾動(或受激發條件作用)時，其勵磁阻抗與系統的對地電容會形成非線性諧振回路。

圖1 電磁式電壓互感器原理結構圖

Fig.1 Schematic of electromagnetic voltage transformer

電磁式電壓互感器正常運行時勵磁阻抗很大，勵磁電流很小，所以PT鐵芯不飽和，其電抗數值不變。由于電網中含有大量的諧波源，這些電氣設備處于經常的變動之中，若電網參數配合不利將有可能造成PT勵磁電流增大，使PT鐵芯處于嚴重飽和狀態，其勵磁阻抗顯著下降。當PT勵磁阻抗與系統對地等效容抗相等時，就會構成鐵磁諧振從而產生諧波電流或電壓。諧振過電流會引起電壓互感器一次熔斷器熔斷或燒毀，而較高的諧振過電壓影響PT絕緣性能，甚至造成絕緣破壞或擊穿、危及到電網的安全運行，因此必須采取有效的措施對諧波進行抑制。目前在變電站10kV高壓成套設備中，已廣泛采用在電壓互感器柜中裝設一、二次消諧裝置的方法來消除諧波。

4．消諧裝置抑制諧波的原理及分析

4.1 一次消諧裝置的諧波抑制

4.1.1 電磁式電壓互感器勵磁電流的波形

一次消諧器安裝于電壓互感器一次側的中性點與地之間，消諧器上的電壓由電壓互感器鐵芯的勵磁電流產生，因此首先分析勵磁電流的波形。電壓互感器是由帶鐵芯的繞組構成，由于鐵芯伏安特性具有非線性特征，當一次繞組接入所產生的磁通超過飽和點時，繞組中勵磁電流呈尖頂波狀，如圖2所示。若將尖頂波分解，可得基波和高次諧波，其中以3次諧波的含量最高。由此可見，在制作電壓互感器時，所去磁通密度的高低（即鐵芯的質量與用量)決定了諧波含量的多少。

圖2 磁通、勵磁電流波形示例

Fig.2 Examples of flux and field current waveforms

圖3 基波與諧波疊加

Fig.3 Superposition of harmonics

4.1.2 電壓互感器勵磁電流的3次諧波分量

以常用的JDZJ-10型電磁式電壓互感器為例，有的生產廠家為了控制勵磁電流大小，一般在二次繞組100/側加壓，58V時，換算到一次繞組10000/側，。用諧波分析儀測量的勵磁電流3次諧波分量，（為3次諧波、為基波）。若對勵磁電流不加控制，其一次側電流達到，其中。則通過消諧電阻的3次諧波一次側為，二次側；根據消諧裝置的伏安特性（若以LXQⅡ型消諧器計算）可查到對應電壓為、。消諧電阻器上的電壓作用于零序回路，反映為零序電壓的開口三角兩端的3次諧波為消諧器上的電壓除以變比，因此勵磁特性較正常的開口三角兩端電壓，而勵磁特性較差的則為。從實際應用上來講，前者是可能接受的，但后者過高不能接受，這說明開口三角電壓過高是電磁式電壓互感器勵磁特性不佳造成的。

4.1.3 解決開口三角兩端3次諧波的方法

根據上面論述可知，首先是要選購勵磁特性較好的電壓互感器，同時必須互感器三相性能參數要非常的接近，這樣可以盡量減少不平衡電壓從而抑制諧波的產生；其次可以在電壓互感器的二次側開口三角兩端加裝3次諧波濾波器（并聯阻尼電阻消諧），其3次諧波阻抗小于或等于，基波阻抗大于或等于，一般為壓敏電阻構成。系統正常運行時，開口三角繞組輸出電壓為零，電阻呈高阻值；發生諧振時，電壓互感器一次繞組有零序電流，在開口三角繞組為零序電壓，此時電阻呈低阻值且消耗諧振能量。從理論上來講，阻尼電阻越小，消耗諧振能量效果越顯著，但開口三角繞組及阻尼電阻將流過較大的電流，使電壓互感器和阻尼電阻燒毀；另外，阻尼電阻消諧速度慢，不能短時間消除諧振過電壓，電壓互感器仍存在被燒毀的可能。

圖4 3次諧波濾波器接線圖

Fig.4 Wiring diagram of the third harmonic filter

4.2 二次消諧裝置的原理

為了消除電網的鐵磁諧振，傳統的做法是在PT開口三角處并接電阻或燈泡來吸收諧振能量。由于諧振伴有不同頻率分量，而電阻和燈泡是線性元件，不能將諧波全部吸收。因此，隨著電子技術的不斷發展，人們研制出技術先進的智能型微機消諧裝置。當系統發生鐵磁諧振時，PT開口三角出現伴有不同頻率成分的零序電壓，將該電壓輸入微機，微機裝置根據不同頻率、不同電壓值區分是否出現諧振抑或系統接地故障狀態。當判斷為諧振故障時，則根據不同諧波頻率輸出脈沖，控制可控硅導通來吸收諧振能量，以達到實現動態消除諧振的功能。

圖5 二次消諧裝置接線圖

Fig.5 Wiring diagram of the 2nd harmonic elimination device

5．結論

考慮到目前電網諧波污染對高壓設備運行構成危害的嚴重性，諧波對電力設備的影響和電網諧波抑制的研究越來越受到人們的重視。變電站中10 kV電磁式電壓互感器作為一次、二次系統的聯絡元件，運行中經常會受到用戶端發送的諧波影響，引發各種缺陷現象。

本文首先簡單介紹了諧波的定義和概念，然后對變電站中10 kV母線PT發生鐵磁諧振的機理進行了闡述，重點對電磁式電壓互感器和一、二次消諧裝置的諧波抑制原理以及值得關注的問題作了詳細的計算與論述。

參考文獻：

[1] 陳培建.諧波對電力設備的影響[J].電工電氣,2009(10).

[2] 王洪新，賀景亮.電力系統電磁兼容[M].北京:水利電力出版社,2004.

[3] 張琳.串聯型三相有源電力濾波器對諧波抑制的分析[J].電工技術雜志,2001,(2).

[4] 張靜.諧波的抑制探討[J].建筑電氣,2007(10).

[5] 梅成林,張超樹.電壓互感器鐵磁諧振分析[J].電網技術, 2008.(增2.312)

篇6

關鍵詞：10KV電壓互感器；燒毀原因；分析；解決措施

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-01

在經濟迅速發展的今天，電力企業也不斷發展壯大，但是，隨之而來的問題也越來越多，在電力系統中，電壓互感器占有舉足輕重的位置，電壓互感器在電力系統安全穩定運行供電方面起著至關重要的作用

一、故障原因分析

在電力系統當中，10KV電壓互感器絕大多數都是采用的電磁式電壓互感器，如果電壓不穩定或者電壓互感器自身出現問題時很容易就發生事故，造成線路燒毀，當然，造成燒毀的原因還有很多，比如：電壓互感器本身質量問題、間接性弧光接地過電壓以及二次過載等等，這些問題都容易發生事故，造成損失甚至給人們的人身安全帶來威脅。

（1）質量問題，由于電力企業在選擇電壓互感器上沒有注意，有的可能在制造過程中出現問題，造成不能正常工作，比如制造過程中有氣泡產生、制作工藝不合格等問題，使電壓互感器在使用過程中零件老化快，易出現故障，造成事故。

（2）電壓互感器單相間歇弧光接地時出現過電壓，造成電壓互感器的鐵芯飽和，電流急劇增加，使熔絲燒斷，造成電壓互感器出現故障，不能正常工作，這也是電壓互感器燒毀的一個重要原因。

（3）絕緣損壞，一次對二次或地擊穿產生的特大電流，使得PT內的一些零件產生熱量，出現極大的短路電流，使線圈發熱越來越嚴重，造成電壓互感器燒毀。

（4）電壓互感器自身散熱功能不好，導致熱量散發不出去而燒毀

（5）超低頻的震蕩也很容易造成電壓互感器燒毀，主要是因為它會使電壓互感器瞬間達到飽和狀態，在電壓互感器一次繞組時形成過電流，大大的加劇了電力系統中10KV電壓互感器損壞的進度。

（6）鐵磁諧振是使電壓互感器燒毀的重要原因之一，也是導致電壓互感器燒毀最多的原因，（下面我們對其提出了多種解決措施）中性點位移等也容易造成電壓互感器的損壞，因為電壓互感器屬于非線性的電感元件類型，與電網接地極易形成鐵磁諧振并聯回路，在加上其他的外界條件激發，很容易造成電壓互感器燒毀。

（7）還有可能是因為拉閘導致電壓互感器的熔絲忽然熔斷或者電壓表指示混亂，這種現象在很多變電站發生過。

二、解決措施

（一）抑制鐵磁諧振的措施

（1）抑制諧波的產生主要方法是將電壓互感器的開口三角處并聯一個電阻，這樣，電阻就可以抑制諧振的發生，因為此時這個電阻相當于接到電源變壓器的中性點上，電阻的變化就可以抑制諧振，當電阻越小時，諧振發生的可能性就會越低。

（2）防止鐵磁諧振的措施還有很多，就是盡量減小鐵磁諧振的范圍，盡可能的去避免鐵磁諧振。

（3）盡可能的降低電壓互感器的運行電壓，這樣可以使大幅度的減少電壓不穩定的區域，因為電壓可以從10KV降低到5.8KV，最大的保持了電壓的穩定性，不過，雖然這個措施可以盡量避免電壓互感器被燒毀，但它也有其弊端，那就是電壓器沒有出線來連接電壓表了。

（4）增加直流電阻，這樣也可以縮小鐵磁諧振的范圍，具體做法是在電壓互感器的線上原有電阻的基礎上來增加直流電阻，這樣就可以縮小鐵磁諧振的范圍了。

（二）電壓互感器質量問題

針對電壓互感器自身的質量問題，那就需要企業能夠認真選購，盡量選擇質量好的，對買來的電壓互感器進行檢測，如果符合標準才可以投入使用，如果電壓互感器質量出現問題很容易造成燒毀甚至產生更嚴重的后果，電力企業必須予以重視。

（三）實行值班制度

不斷加強變電值班現象，杜絕使用高壓熔絲來替換低壓熔絲的現象發生，現在有很多不法分子會對其進行調換，動手腳，導致電壓互感器燒毀，對此，企業必須加強管理，杜絕這類現象的發生。

（四）加上開關

在電壓互感器的一次測接地線上加上一個接地自動開關，這樣當出現短路時就可以自動關閉，避免因短路燒毀電壓互感器，而且，在二次測接地線上也要加上一個3～5A的空氣開關，也有利于避免電流互感器燒毀。

（五）加強對工作人員的培訓監督

要提高對工作人員的監督，加強培訓，不斷的提高工作人員的專業技能以及職業素養等的綜合素質，一旦發生事故，一定要對設備進行仔細的檢查，及時的發現事故原因，并對其采取一定的措施，避免由此帶來更大的損失。

三、結束語

電能已經成為我們日常生活中必不可少的一部分，電力系統的穩定發展與我們息息相關，電壓互感器是電力系統的重要組成部分，它的安全穩定運行也直接影響著電力系統的穩定，本文對10KV電壓互感器燒毀的各種原因以及解決措施都進行了一一的論述，希望對電力企業提供借鑒，同時也希望電力企業能夠多加注意，因為引起10K電壓互感器燒毀的原因很多而且也很復雜，需要工作人員認真對其進行檢測，促進電力企業的發展。

參考文獻：

[1]張素升，張登宇.電壓互感器諧振分析及抑制措施探討[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2013（12）：176-177.

篇7

[關鍵詞]電容式電壓互感器（CVT） 自激法 正接線 反接線

中圖分類號：TM451 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）43-0133-01

前言

介質損耗是測量CVT絕緣好壞手段，CVT絕緣受潮，老化內部損傷都可以通過tanδ值反應，測量同時可測出電容值并反應CVT內串聯電容器組及連接部位是否牢固有無擊穿，損壞及放電現象。CVT分為單元式結構和整體式結構，其中整體式結構有整體封閉式和瓷套上引出分壓電容抽頭兩種類型，下文中將針對不同結構CVT介紹正接線，反接線和自激法，根據中國《電力設備預防性試驗規程》對測量結果做出判定。

電容式電壓互感器CVT主要由電容部分和電磁部分組成，電容部分由主電容器組（C1）和分壓電容器（C2）構成電容分壓器，電容器之間會有分壓抽頭引出以方便介損測量。電磁部分由中間變壓器（T1），補償電抗器（L），阻尼器（R0），保護間隙（P）組成。工作時，一次電壓通過CVT中的電容分壓器將一次高壓將低到一定水平通過后面的中間變壓器處理轉變為可供二次設備保護，測量，計量用的小電壓，這種內部結構從一次側看CVT呈容性可有效避免如串級式電壓互感器（電磁式互感器一次呈感性）與電源側開關斷口電容結構形成諧振回路防止了諧振過電壓出現。電容分壓器（C2）的低壓端（δ）與地之間可接入載波耦合器（J）它的阻抗值在工頻（50Hz）時極小可視為短路，δ端在不作載波通訊時必須接地。為補償電容分壓器（C2）的容性阻抗串入補償電抗器（L）使CVT在工頻下回路中電感和分壓電容的等效電容處于諧振中從而減小CVT回路自身的阻抗提高了測量精度和帶負荷的能力。中間變壓器（T1）工作在磁化特性線性段輸出低電壓供給保護與測量設備其低壓端（Xt）在設備運行時與接地端短接并禁止開路，阻尼器（R0）起抑制鐵磁諧振保護設備絕緣作用它并聯在二次繞組（af，xf）中，該繞組提供零序保護電壓額定輸出100V也稱剩余電壓繞組用作高壓輸電線路某相出現單相接地時給保護器零序電壓報警。其余幾個繞組可根據準確度分別使用‘0.2’級用作電能計量，‘3P’級用作繼電保護額定輸出電壓都為‘100/√3’V。 根據疊裝式CVT的兩種結構型式：整體封閉和有分壓抽頭引出。分別針對不同結構介紹不同的現場停電測量方法。

1、自激法

對整體封閉式電容式電壓互感器因為沒有分壓抽頭引出常規測量法已不能使用。用AI-6000E自動變頻介損測試儀進行試驗，被試品型號：TYD2 110/√3―0.01H桂林電力電容器廠，測量電壓由剩余繞組（af xf）施加，這一繞組中并聯有阻尼電阻（R0）可防分壓電容與電感（L）形成諧振回路產生的過電壓，中間變壓器（T1）作為試驗變壓器從剩余繞組施加電壓產生激磁在一次側感應出高壓作為測量用電壓用來測量主電容，分壓電容和耦合電容器的tanδ值和電容值。從剩余繞組加壓除并聯有阻尼電阻可防過電壓損傷絕緣外還因為繞組容量大于電橋消耗功率考慮到電容器串聯單元，介損測量時的電壓效應，大容量二次繞組試驗時可施加更高電壓測量出的結果更真實。實際測量時應將一次線與避雷器拆開，懸空并根據二次繞組絕緣水平選擇施加電壓2.5KV。

2、正接線

對有分壓抽頭引出的CVT進行介損測量如被試品兩端對地絕緣時使用此方法，這種方法易于排除高壓端對地雜散電流帶來的誤差，對電容量測量誤差較小，抗干擾性較強。試品型號：TYD 110/√3-0.01H試驗前應拆除與避雷器相連一次線，從二次繞組分壓電容低壓端‘δ’上施加電壓，‘δ’端應獨立懸空，其余繞組短接并接地。施加試驗電壓時電橋處于低電位，試驗電壓不受電橋絕緣水平限制，實驗電壓規定為10kv以內根據加壓繞組絕緣水平常采用8kv試驗電壓。

3、反接線

對于有分壓點引出的CVT還有一種方法進行測量如被試品只有一端接地時采用，這種試驗方法測量時電橋處于高電位試驗電壓受電橋絕緣水平限制，高壓端對地雜散電流不易消除，干擾效大，為減少干擾提高測量精度降低試驗風險可選擇從二次繞組加壓。如上圖右所示，試驗前一次繞組與避雷器的連線應拆開并掛上接地線保證其線路上工作人員的安全，試驗電壓從二次繞組‘δ’端施加，‘δ’端應獨立并懸空，其余繞組短接并可靠接地，考慮到繞組絕緣水平施加試驗電壓應小于4kv工作中選擇2kv作為試驗電壓。

案例分析：2012年5月初，在外線維修組完成線路檢修后玉溪鋼鐵廠110kv降壓站九龍線‘Ι回’復電，中控室發現三相電壓采樣值不一樣。其中AC相都為110kv上下，B相在97～102kv之間做無規律變動，聯系電調和上一級寶峰變詢問110kv側電壓回復均為正常，排除上一級故障。進一步檢查端子箱用萬用表測量電壓發現采樣回路B相電壓低于額定值（100/√3），再查綜合保護器電壓回路B相電壓也低于額定值，且保護定值未被改動保護動作未觸發通信無異常，排除保護器故障。最后懷疑B相CVT內部故障，申請停電試驗。

預防性試驗數據（溫度：10度 相對濕度>35% 載波耦合電容C：9.97nF tanδ：0.052%

高壓電容C1：12.48nF tanδ：0.057% 分壓電容C2：60.05nF tanδ： 0.055%）

數據分析和整改建議：試驗采用自激法進行測量由于當天氣溫低濕度大故測出的tan δ值比出廠值要大但符合標準，對比電容值發現分壓電容C2電容量已超出額定值10%，考慮到二次采樣電壓與中間變壓器變比，分壓電容器電容量大小有關，二次電壓降低但并未完全失壓且有波動可以排除中間變壓器一次側故障重點排查中間變壓器二次繞組引出線是否有斷線或接地，分壓電容器C2是否短路，有放電現象。返廠維修發現電容器元為紙介質在安裝時介質有破損并有水份滲入在投運后在系統短時過電壓沖擊下發生過局部放電現象，經過一段時間出現個別電容元件擊穿所以出現二次采樣電壓低于額定值。

整改方案：由于CVT電容量變化是一個量變到質變的緩慢過程且初期變化量小不易發現，所以值班人員密切監視采樣值做好當班記錄并修改上位機增加采樣曲線日記錄功能，以便日后做對比掌握發展規律。日常停電維修中禁止使用水管對CVT外表面進行沖洗防止水份沿安裝縫隙浸入二次繞組及內部元件，引起短路，接地故障。有條件時，可用酒精對二次繞組瓷套進行擦拭以消除水氣，防止元件受潮老化。

參考文獻

[1] 王寅仲，陳天翔?電氣試驗（第四版），中國電力出版社，2005年.

篇8

關鍵詞：電壓互感器；勵磁特性；空載電流；測量

中圖分類號： TM451文獻標識碼：A 文章編號：

1 測量的意義

電壓互感器又稱儀用變壓器，是一種電壓變換裝置；電壓互感器的容量很小，通常只有幾十到幾百伏安；電壓互感器一次側電壓即電網電壓，不受二次負荷影響，并且大多數情況下其負荷是恒定的；

二次側負荷主要是儀表、繼電器線圈，它們的阻抗很大，通過的電流很少。如果無限期增加二次負荷，二次電壓會降低，造成測量誤錯增大；用電壓互感器來間接測量電壓，能準確反映高壓側的量值，保證測量精度；電壓互感器常用于變配電儀表測量和繼電保護等回路。

電磁式電壓互感器（TV）的構造原理、接線圖和工作特點與電力變壓器相同。它和變壓器的主要區別是TV的容量很小，它的負荷是恒定的。TV二次測的負荷是儀表或繼電器的電壓線圈，它們的阻抗很大，通過的電流很小，TV的工作狀態接近于空載，設計和使用都要以能達到一定的精度為前提。由于TV的特殊用途，所以對TV的抗飽和能力和精度都要有一定的要求。TV的勵磁特性試驗就是檢查TV的勵磁特性和抗飽和的能力。

2 測量方法

2.1試驗接線

電壓互感器進行勵磁特性和勵磁曲線實驗時，一次繞組、二次繞組及輔助繞組均開路，非加壓繞組尾端接地，特別是分級絕緣電壓互感器一次繞組尾端更應注意接地，鐵芯及外殼接地，二次繞組加壓。

2.2實驗步驟

對電壓互感器進行放電，并將高壓側尾端接地，拆除電壓互感器一次、二次所有連線。加壓的二次繞組開路，非加壓繞組尾端、鐵芯及外殼接地。試驗前應根據電壓互感器最大容量計算出最大允許電流，合上電源開關后應調節調壓器緩慢升壓，讀取電流后立即降壓，電壓降至零后切斷電源，將被試品放電接地。注意在任何實驗電壓下電流均不能超過最大允許電流。

TV勵磁特性測量接線原理如圖1所示。勵磁曲線測量點為額定電壓的20%、50%、80%、100%、120%，或者再多一些，開始勵磁電流是毫安級，超過額定電壓后勵磁電流逐漸升至安培級，測量時要及時變換電流表的擋位，保證測量的精度。在進行電流表擋位變換時要將電壓降下來再進行變換，以免發生事故。TV勵磁特性測量是高電壓試驗，在進行TV勵磁特性測量時要做好安全措施，防止人身觸電。

3 測量標準

3.1 GB 50150—2006 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》規定

TV的勵磁曲線測量，應符合下列要求：(1)用于勵磁曲線測量的儀器為方均根值表，若發生測量結果與出廠試驗報告和型式試驗報告有較大出入(＞30%)時,應核對使用儀器種類是否正確;(2)一般情況下，勵磁曲線測量點為額定電壓的20%、50%、80%、100%、120%。對于中性點直接接地的TV（N端接地），電壓等級35kV及以下電壓等級的TV最高測量點為190%；電壓等級66kV及以上的TV最高測量點為150%；（3）對于額定電壓測量點（100%），勵磁電流不宜大于其出廠試驗報告和型式試驗報告的測量值的30%，同批次、同型號、同規格TV此點的勵磁電流不宜相差30% [3]。

3.2華北電網有限公司《電力設備交接和預防性試驗規程》規定

TV空載電流測量，在額定電壓下的空載電流與出廠值或初始值比較應無明顯差別。在下列試驗電壓下，空載電流不應大于最大允許電流。中性點非有效接地系統為1.9Um/√3，中性點有效接地系統為1.5Um/√3。說明中指出，從二次繞組加壓試驗，同時測量一次和二次繞組工頻空載電流，且一次繞組空載電流不應大于10mA［2］。Um為設備的最高電壓有效值［2］。

3.3《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》規定

TV在交接試驗和投運前，應進行1.5Um/√3（中性點有效接地系統）或1.9Um/√3（中性點非有效接地系統）電壓下的空載電流測量，其增量不應大于出廠試驗值的10%［6］ 。

3.4DL/T 596-1996《電力設備預防性試驗規程》規定

TV空載電流測量，在額定電壓下的空載電流與出廠值或初始值比較應無明顯差別。在下列試驗電壓下，空載電流不應大于最大允許電流。中性點非有效接地系統為1.9Um/√3，中性點有效接地系統為1.5Um/√3［7］。

3.5 《河北省電力公司輸變電設備生產驗收細則》規定

《河北省電力公司輸變電設備生產驗收細則》頒發于2006年7月。引用的主要規程、標準和參考資料，有關TV高壓試驗的標準有，GB 50150—1991（最新頒發GB 50150—2006），《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》；國家電網生計[2005]400號，《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》；DL/T 596-1996《電力設備預防性試驗規程》。

3．6測量時電流不超過最大允許電流

在最高測量點時的電流不應超過最大允許電流，在故障時互感器鐵芯過飽和，易產生鐵磁諧振過電壓，發生互感器過熱燒毀的事故。互感器最大允許電流計算式為：

I=S/U

式中 I---最大允許電流，A；

S---互感器最大容量,VA；

U---互感器二次額定電壓,V。

如互感器銘牌或技術資料無最大容量，一般可按額定容量的5倍計算。

4 發現的缺陷

惠蘭110kV變電站大修改造工程時，我們在對某廠家生產的JDZX17—35W型35kVTV ，進行勵磁特性測量時發現該產品存在質量問題，試驗數據見表1，勵磁特性曲線如圖2所示。該產品TV極限輸出容量400VA，極限輸出電流是6.93A。從表1可以看到該產品在1.9Um/√3試驗電壓下的勵磁電流最大達到18A，該TV的勵磁特性不佳，與廠家聯系后進行了退貨更換。該廠同型號TV不是一批產品，勵磁特性就有較好的產品，試驗數據見表2所示，勵磁特性曲線如圖3所示。

表1JDZX17—35W型35kVTV勵磁特性測量數據（勵磁特性欠佳產品）

表2JDZX17—35W型35kVTV勵磁特性測量數據（勵磁特性較好產品）

電磁式TV勵磁特性優良與否，即在磁路方面，應采用優質的冷軋矽鋼片，設計時磁通密度要取得低些，一般只取0.1～1.1T（1000～11000GS），三相五柱取0.8～0.9T（8000～9000GS）［變壓器的最大磁通密度可達1.4T(14000GS) ］ 。在線圈方面，TV所用的導線要比變壓器粗，其電流密度一般只取0.4～0.8A/mm2(變壓器的電流密度則為3.5～4.5 A/mm2)，而且還要采用匝補償［5］。目前生產電磁式TV的廠家眾多，但產品質量良莠不齊，有的廠家生產的TV勵磁特性就比較好，我們列舉兩臺TV勵磁特性測量數據見表3。勵磁特性曲線如圖4所示。

表3勵磁特性測量數據較好的35kVTV

5 總結

5.1 TV勵磁特性測量是非常重要的一項工作，要嚴格按照標準進行，確保電力設備上網的安全運行。

5.2按照省公司的要求，交接試驗執行GB 50150—1991（最新頒發GB 50150—2006），《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》；同時也要執行，國家電網生計[2005]400號，《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》；其實這并不矛盾，國家電網公司標準要高于國家標準，作為國網公司下屬單位應該首先執行國家電網公司標準。

參考文獻：

［1］華北電網有限公司.高壓試驗作業指導書[M].北京：中國電力出版社，2004.

［2］華北電網有限公司.電力設備交接和預防性試驗規程[M].北京：中國電力出版社，2005.

［3］GB 50150—2006，電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準[S].

［4］西南電業管理局試驗研究所.高壓電氣設備試驗方法[M].北京：水利水電出版社，1984.

［5］中國電力企業家協會供電分會．電氣試驗與油化驗．北京：中國電力出版社， 1999．5

［6］國家電網公司，國家電網公司十八項電網重大反事故措施（試行）：2005.6

篇9

1、星形接線

在中性點不接地或經消弧線圈接地的系統中，為了測量相對地電壓，PT一次繞組必須接成星形接地的方式。

2、V-V接線

用兩臺單相互感器分別跨接于電網的UAB及UBC的線間電壓上，接成不完全三角形接線（也稱V，v接線），廣泛應用在20KV以下中性點不接地或經消弧線圈接地的電網中測量三個相間電壓，但不能測相對地電壓。

3、開口三角接線

篇10

【關鍵詞】電壓互感器 電源諧振 熔斷器

【中圖分類號】TM451 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0312-01

1、引言

根據電力行業標準DL/T448 2000《電能計量裝置技術管理規程》要求，10KV中性點絕緣電力系統的高壓電能計量裝置應采用三相二元件計量方式，通常采用高壓計量柜（或計量箱）。整套計量裝置包括兩只電壓互感器（PT）、兩只電流互感器（cT）和一套三相三線的電能表，PT采用V/V接線。由于經濟飛速發展，企業用電負荷不斷增加，因負荷重，密度大，負荷種類繁雜，用電特性多樣，10KV用戶高壓計量PT經常發生熔斷器熔斷或燒毀，造成計量表計失壓而少計電量。若故障處理不及時，對供、用電雙方都會造成一定損失，影響線損計算的同時，影響供電服務水平，所以加強高壓計量監管，保證設備安全可靠運行對正確計量有著非常重要的意義。

2、造成高壓PT故障的原因分析

在正常運行中，PT的內部故障的機率很小。從故障情況數據統計來看，不接地PT故障主要有下面幾個原因。

2.1 低頻飽和電流可引起PT一次熔絲熔斷

當系統發生單相弧光接地時，未接地相的電壓升高到線電壓。故障點會以接地點為通路，在電源導線大地間流過電容電流。由于PT的勵磁阻抗很大，其流過的電流很小。一旦故障消失，電流通路被切斷，此時三相對地電容（零序電容）中儲存的電荷將對三相PTNK繞組電感放電，相當于一個直流電源作用在一個帶鐵心的電感線圈上，構成低頻振蕩電壓分量。在這一瞬變過程中，PT高壓繞組中流過一個幅值很高的低頻飽和電流，使鐵心嚴重飽和。低頻飽和電流在單相接地消失后1/4～1/232頻周期內出現，幅值可遠大于分頻諧振電流（分頻諧振電流約為額定勵磁電流的百倍以上）頻率2～5Hz。由于具有幅值高、作用時間短的特點，在單相接地消失后的半個周期即可熔斷熔絲。實際上，由于接地電弧熄滅的時刻不同，即初始相位角不同，故障的切除不一定都在非接地相電壓達最大值這一嚴重情況下發生。因此，并非每次單相接地故障消失時，都會在高壓繞組中產生大的涌流。而且低頻飽和電流的大小，還與PT付安特性有很大關系，鐵心越容易飽和該飽和電流就越大，高壓熔絲就越易熔斷。

2.2 一、二次繞組絕緣降低可引起熔絲熔斷

PT絕緣擊穿，使互感器產生短路匝，造成鐵心飽和，阻抗大幅下降，從而使一次電流大幅上升。造成電壓互感器匝間或層間絕緣不良的一個原因是漆包線的質量不好，漆膜有缺陷，或者漆膜耐受制造與運行工況的能力差。例如一些Qz型漆包線用到了油浸絕緣互感器，長期的浸泡使漆膜脫落。一些絕緣耐熱差的漆包線，例如：絕緣等級E級的漆包線用于環氧樹脂澆注產品，樹脂澆注過程中的溫度可能高達150℃，而，E級絕緣只能承受115℃，部分漆膜在澆注過程中被破壞，造成絕緣隱患，即使通過出廠試驗，也容易在運行中損壞。

2.3 雷云閃電時，發生線路落雷，導致PT多相高壓熔絲熔斷

10～35KV架空線路，在空曠的野外，沒有架空地線，三相導線暴露在空中。在雷云電荷的作用下三相導線都感應相同數量的束縛電荷當雷云放電，三相導線上的束縛電荷向線路兩側運動，對變電站、變壓器形成侵入波。此侵入波的電壓并不高，熔絲熔斷是發熱的結果。只有電流的幅值高且侵入波持續時間長時，才會使高壓熔絲熔斷。而同時具備此兩種條件的機會不大。故因雷擊引起高KPT熔絲熔斷仍是小概率事件。

2.4 二次繞組短路

PT二次繞組發生短路或輕微短路時，會造成電流過大。如果二次保險選配合適的情況下，易引起二次保險熔斷。如果二次保險選配不合適，將引起二RPT電流迅速增大，熱量急聚增加，從而引起爆炸事故。

電壓互感表面濕度過大或有灰塵及其它原因引起系統有放電或閃絡現象，將產生高電壓，互感器鐵心飽和，激磁電流急劇增加，進而引起事故。

綜合分析我局計量PT故障情況，PT損壞故障占很少比例，90%以上故障表現為熔斷器熔斷，在更換熔斷器處理后裝置正常運行。通過對運行環境、電網結構及故障特點等分析。可以認為接地故障、二次短路等屬于系統的隨機的小概率事件，不可預防。而電源諧振才是造成熔斷器熔斷的主要原因，需要重點采取措施加以預防和改善。

3、防止諧振的措施及利弊分析

不接地電壓互感器故障主要由電源諧振造成，電源諧

振產生的故障電壓不是10KV等級的電壓互感器可以耐受的，因此只能采取消除諧振的措施。

（1）改變電感、電容的參數，使其不易激發引起諧振；可通過降低鐵心磁通密度或增大負載容量來改變勵磁特性。但這里有一個矛盾，就是對鐵心磁通密度的選擇，不僅要考慮使其滿足接地過電壓的要求，還要使其在額定電壓下和接地過電壓下的電感值最小。這樣就使諧振區域縮小并前移，需要更大的激發才會產生諧振。在材料選擇上二者是矛盾的，設計時需取得平衡。

（2）消耗諧振能量、增大系統阻尼，抑制或消除諧振的發生；在母線上接入一定大小的電容器，使容抗（XC）與感抗（XL）的比值小于0.01可避免諧振。有兩個途徑：采用加大線路長度、用電纜代替架空線路、在10KV以下系統裝設一組單相對地電容器等方法，以減小xc值。DL/T620 1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》中也有“減少同一系統中PT中性點接地的數量，除電源側PT由高壓繞組中性點接地外，其它PT中性點盡量不接地”這是為了增大XL值。但新問題是，隨著XCXL的減小，系統在單相接地故障消除后所產生的過電流的直流分量也逐漸增大。當XC XL

（3）在電力系統設計方面采取不同的接地方式或運行時采取臨時倒閘措施，因其需進行系統性的綜合考慮，實施起來比較復雜。

（4）在同一個IOKV配電系統中，應盡量減少PT的臺數。同一電網中，并聯運行的PT臺數越多，總的伏安特性會變得越差，總體等值感抗也越小，如電網中電容電流較大，則容易發生諧振，所以應盡量減少PT的臺數。

4、改進措施

因不同消諧措施有其局限性，只能消除特定情況下的諧振。我局結合電網的實際情況，在不改變配網運行方式的情況下綜合治理，采取了如下方法。

（1）針對某生產廠家因鐵磁諧振致PT燒毀事件頻繁的情況，要求廠家做出改進，降低PT心的磁通密度，提高抗諧振能力。

（2）將PT保護熔斷器額定電流從0.05A改用2A增大熔斷器的通流容量能力。