電力人必學(xué)必會(huì)的知識(shí)—電壓互感器精講
(本文來(lái)自:電力工程技術(shù),ID:)
一、電壓互感器簡(jiǎn)述
電壓互感器(簡(jiǎn)稱(chēng)PT,也簡(jiǎn)稱(chēng)TV)和變壓器很相像,都是用來(lái)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(jì)算單位;而電壓互感器變換電壓的目的,主要是用來(lái)給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置供電,用來(lái)測(cè)量線路的電壓、功率和電能,或者用來(lái)在線路發(fā)生故障時(shí)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(guò)一千伏安。
線路上為什么需要PT呢?這是因?yàn)楦鶕?jù)發(fā)電、輸電和用電的不同情況,線路上的電壓大小不一,而且相差懸殊,有的是低壓220V和380V,有的是高壓幾萬(wàn)伏甚至幾十萬(wàn)伏。要直接測(cè)量這些低壓和高壓電壓,就需要根據(jù)線路電壓的大小,制作相應(yīng)的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會(huì)給儀表制作帶來(lái)很大困難,而且更主要的是,要直接制作高壓儀表,直接在高壓線路上測(cè)量電壓,那是不可能的,而且也是絕對(duì)不允許的。
二、電壓互感器的工作原理
其工作原理與變壓器相同,基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點(diǎn)是容量很小且比較恒定,正常運(yùn)行時(shí)接近于空載狀態(tài)。
電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副邊發(fā)生短路,電流將急劇增長(zhǎng)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(shí),副邊出現(xiàn)對(duì)地高電位而造成人身和設(shè)備事故。
三、電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)
油浸式電壓互感器按其結(jié)構(gòu)可分為普通式和串級(jí)式,3~35kV都制成普通式,它與普通小型變壓器相似。110kV及以上的電磁式電壓互感器普遍制成串級(jí)結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是:繞組和鐵芯采用分級(jí)絕緣,以簡(jiǎn)化絕緣結(jié)構(gòu);繞組和鐵芯放在瓷套中,可減少重量和體積。
電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和變壓器很相似,它也有兩個(gè)繞組,一個(gè)叫一次繞組,一個(gè)叫二次繞組。兩個(gè)繞組都裝在或繞在鐵心上。兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有絕緣,使兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有電的隔離。電壓互感器在運(yùn)行時(shí),一次繞組N1并聯(lián)接在線路上,二次繞組N2并聯(lián)接儀表或繼電器。因此在測(cè)量高壓線路上的電壓時(shí),盡管一次電壓很高,但二次卻是低壓的,可以確保操作人員和儀表的安全。
電壓互感器的線圈阻抗較小,所以電壓互感器的二次繞組不能短路,二次繞組如果短路將導(dǎo)致繞組承受的阻抗變大,繞組承受不了造成PT燒毀。