电压互感器毕业论文

1广西电力职业技术学院电力工程系供用电技术专业毕业论文题目电压互感器班级xxx学号xxx学生姓名xxx指导教师xxx2011年10月06日2目录前言..............................................................................................................................3第一章电压互感器基本概念....................................................................................31.1电压互感器定义...............................................................................................31.2铭牌标志...........................................................................................................41.3电压互感器的作用...........................................................................................41.4常用电压互感器实图.......................................................................................51.5电压互感器的分类...........................................................................................61.6电压互感器的工作原理...................................................................................61.7施工、安装要点...............................................................................................71.7.1施工注意...............................................................................................71．7.2电压互感器的接线方式....................................................................7第二章电压互感器相关知识..................................................................................102.1电压互感器与变压器的区别.........................................................................102.2电压互感器和电流互感器区别.....................................................................102.3常见异常.........................................................................................................112.4电压互感器的使用及其故障.........................................................................112.4.1电压互感器的使用..............................................................................112.4.2电压互感器的保护.............................................................................122.4.3电压互感器故障处理.........................................................................132.4.4电压互感器的故障排除案例.............................................................16参考资料......................................................................................................................22致谢......................................................................................................................223前言电力现在被人们广泛的使用，电能已成了人们使用最为普遍的能源了，电能也是一个国家的综合国力和发展水平的一个重要的标志。保证电能的供应稳定关系到人们的正常生活生产的进行,国家经济的运行和国家电网电气设备的安全都有重要的意义。随着我国电力事业的蓬勃发展，电力设备国产化进程的加大，电力系统对电力设备的要求也越来越严格。电压互感器是电力系统中取得计量与保护用电压信号的重要设备。第一章电压互感器基本概念1.1电压互感器定义电力现在被人们广泛的使用,电能已成了人们使用最为普遍的能源了,电能也是一个国家的综合国力和发展水平的一个重要的标志。而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。电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。41.2铭牌标志电压互感器型号由以下几部分组成，各部分字母，符号表示内容：第一个字母：J——电压互感器；第二个字母：D——单相；S——三相第三个字母：J——油浸；Z——浇注；第四个字母：数字——电压等级(KV)。例如：JDJ-10表示单相油浸电压互感器，额定电压10KV。额定一次电压，作为互感器性能基准的一次电压值。额定二次电压，作为互感器性能基准的二次电压值。额定变比，额定一次电压与额定二次电压之比。准确级，由互感器系统定的等级，其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内负荷，二次回路的阻抗，通常以视在功率(VA)表示。额定负荷，确定互感器准确级可依据的负荷值。1.3电压互感器的作用电压互感器是把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。简单的说就是“检测元件”。线路上为什么需要变换电压呢？这是因为根据发电、输电和用电的不同情况，5线路上的电压大小不一，而且相差悬殊，有的是低压220V和380V，有的是高压几万伏甚至几十万伏。要直接测量这些低压和高压电压，就需要根据线路电压的大小，制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。这样不仅会给仪表制作带来很大困难，而且更主要的是，要直接制作高压仪表，直接在高压线路上测量电压，那是不可能的，而且也是绝对不允许的。1.4常用电压互感器实图61.5电压互感器的分类1.按安装地点可分为户内式和户外式。35kV及以下多制成户内式；35kV以上则制成户外式。2.按相数可分为单相和三相式，35kV及以上不能制成三相式。3.按绕组数目可分为双绕组和三绕组电压互感器，三绕组电压互感器除一次侧和基本二次侧外，还有一组辅助二次侧，供接地保护用。4.按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式，干式浸绝缘胶电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘强度较低，只适用于6kV以下的户内式装置；浇注式电压互感器结构紧凑、维护方便，适用于3kV～35kV户内式配电装置；油浸式电压互感器绝缘性能较好，可用于10kV以上的户外式配电装置；充气式电压互感器用于SF6全封闭电器中。5.此外，还有电容式电压互感器，电容式电压互感器实际上是一个单相电容分压管，由若干个相同的电容器串联组成，接在高压相线与地面之间，它广泛用于110kV～330kV的中性点直接接地的电网中。1.6电压互感器的工作原理电压互感器工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。7电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。正常运行时，电力系统的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。为此，这种三相电压互感器采用旁轭式铁心（10KV及以下时）或采用三台单相电压互感器。对于这种互感器，第三线圈的准确度要求不高，但要求有一定的过励磁特性（即当原边电压增加时，铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏）。1.7施工、安装要点1.7.1施工注意1、副边绕组连同铁心必须可靠接地。2、副边绝对不容许短路。1．7.2电压互感器的接线方式电压互感器的接地方式通常有三种：一次侧中性点接地二次侧线圈接地互感器铁芯接地三种接地的作用不尽相同，如下：81.一次侧中性点接地由三只单相电压互感器组成星形接线时，其一次侧中性点必须接地，因为电压互感器在系统中不仅有电压测量，而且还起继电保护的作用。如下图所示。当系统中发生单相接地时，系统中会出现零序电流。如果一次侧中性点没有接地，那么一次侧就没有零序电流通路，二次侧开口三角形线圈两端也就不会感应出零序电压，继电器KV就不会动作，发不出接地信号。由两只单相电压互感器组成的V-V形接线时，其一次侧是不允许接地的，因为这相当于系统的一相直接接地。而应在二次中性点接地，如下图所示。2.二次侧接地电压互感器二次侧要有一个接地点，这主要是出于安全上的考虑。当一次、二次侧绕组间的绝缘被高压击穿时，一次侧的高压会窜到二次侧