电磁式与电容式电压互感器的主要区别

时间:2021-10-08 15:28:11 浏览:43

电磁式电压互感器与电容式电压互感器的区别与特点,相信很多人都不是很清楚,现在就采用35kv母线的电磁式电压互感器与采用200kv母线的电容式电压互感器做一个详细的讲解。

电磁式电压互感器,它与电力变压器相似。电磁式电压互感器工作原理的特点是:电磁式电压互感器的一次绕组直接并联于一次回路中,一次绕组上的电压取决于一次回路上的电压,二次绕组与一次绕组无电的耦合,是通过磁耦合。二次绕组通常接的是一些仪表、仪器及保护装置容量一般均在几十至几百伏安,所以负载很小,而且是恒定的,所以电压互感器的一次侧可视为一个电压源,基本不受二次负载的影响。正常运行时,电压互感器二次侧由于负载较小,基本处于开路状态,电压互感器二次电压基本等于二次侧感应电动势取决于一次系统电压。

电磁式电压互感器的分类方式很多,根据绝缘介质可分为干式和油式;根据相数的不同可分为单相、三相两种;根据绕组的多少可分为双绕组、三绕组、四绕组三种;按其运行承受的电压不同,可分为半绝缘和全绝缘电压互感器等等。在实际应用中一般使用单相三绕组或四绕组的最多。

 

35kV母线电压互感器采用的为单相浇注绝缘的电磁式电压互感器,电磁式电压互感器的励磁特性为非线性特性,在35kV的电力系统中性点偏移、瞬间电弧接地或进行倒闸操作的激发下,都可能与电力系统分布的电容形成铁磁谐振,因此,采用的电磁式电压互感器都采用了消谐措施。

随着电力系统输电电压的增高,电磁式电压互感器的体积越来越大,成本随之增高,因此220kV电压等级宜采用电容式电压互感器。根据这一要求,我们采用220kV母线电容式电压互感器。

电容式的全称为电容分压式电压互感器,工作原理如图1。在被测二次回路与大地间接有电容组,电容组由C1C2组成,其中C2两端并接电压互感器二次负荷Z2L为补偿电抗器,当电压互感器空载运行时U2=U0=C1&TImes;U1/C1+C2=ηTVU1。电压U2与其一次电压U1大小成正比,相位相同。当电压互感器带负荷Z2时,图2为等值电路图,其中U0为空载电压,jwL为补偿电抗器的阻抗,Z0为电压互感器的内阻抗Z0=1/jwC1+C2),当jwL=Z0,即1/wC1+C2=wL时,Z0+jwL=0U2=U0=ηTVU1,电压互感器二次输出电压U2,与其一次侧电压U1大小成正比,相位相同。

 

与电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器具有以下特点:

1)除作为电压互感器外,还可将其分电容,高频载波通信的耦合电容。

2)电容式电压互感器的冲击绝缘强度比电磁式高。

3)体积小,重量轻,成本低,占地面积小。

4)误差特性和暂态特性不如电磁式,且输出容量小。

电磁式与电容式电压互感器的主要区别

电磁式电压互感器是一种通过电磁感应将一次电压按比例变换成二次电压的电压互感器,种互感器不附加其它改变一次电压的电气元件如电容器。电容式电压互感器是由串联电容器抽取电压,再经变压器变压作为表计、继电保护等的电压源的电压互感器,电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。因此和常规的电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外,在经济和安全上还有很多优越之处。

电容式电压互感器主要由电容分压器和中压变压器组成。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成,瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油,并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压,电容分压可用作耦合电容器连接载波装置。中压变压器由装在密封油箱内的变压器,补偿电抗器和阻尼装置组成,油箱顶部的空间充氮。一次绕组分为主绕组和微调绕组,一次侧和一次绕组间串联一个低损耗电抗器。由于电容式电压互感器的非线性阻抗和固有的电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振,因而用阻尼装置抑制谐振,阻尼装置由电阻和电抗器组成,跨接在二次绕组上,正常情况下阻尼装置有很高的阻抗,当铁磁谐振引起过电压,在中压变压器受到影响前,电抗器已经饱和了只剩电阻负载,使振荡能量很快被降低。