变电站设备介绍之电压互感器

1、电压互感器的概述

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。

2、电压互感器的工作原理

电压互感器的工作原理和降压变压器的工作原理相同。主要区别在于电压互感器一次绕组并联接在高压系统中，二次绕组与高阻抗的仪表、保护继电器的电压线圈并联，相当于空载运行的变压器，二次侧的电压基本等于二次电动势，可以看成一个恒压源。

3、电压互感器的结构

（1）油浸式电压互感器

电压互感器的结构由绝缘介质种类划分，油浸式电压互感器结构分为单极式和串极式。单极式的电压互感器其一、二次绕组绕在共同的铁芯上，绝缘不分级，靠磁耦合实现能量转换。串极式电压互感器由多个匝数相同的一次绕组装在数量为绕组数一半的相同的铁芯上，自上而下排列，接于高压与地之间。

（2）SF6气体绝缘电压互感器

SF6气体绝缘电压互感器由外壳、绝缘套管、铁芯、一、二次绕组以及安装附件组成。一次绕组一般采用宝塔形层式绕组，并按分级方式绕制；二次绕组为层式绕组，紧靠铁芯绕制，铁芯通常采用单相双柱叠片铁芯。SF6绝缘电压互感器可以与GIS配套，也可以作为独立式气体绝缘电压互感器。

（3）浇注绝缘电压互感器

同电流互感器一样，浇注绝缘也采用不饱和树脂和环氧树脂。浇注电压互感器通常用于35kV电压等级，可做成户内、户外、接地、不接地等多种结构。特别是10kV开关柜内，几乎全部采用浇注式互感器。

（4）电容式电压互感器

电容式电压互感器的本体是一个电容分压器。调节C1和C2的比值即可得到不同的分压比。为使C2上的电压不随负载电流大小而变化，串入了适当的电感L。电感量大小，决定于分压器内阻Z。如果串入L后，分压器内阻等于零，则输出电压U2不随负载大小而变化。ZX是阻尼电抗器，用以防止操作中产生谐振过电压。

4、电压互感器的分类

（1）按安装地点分为：户内式、户外式。

（2）按相数分为：单相式、三相式。

（3）按绕组数目分为：双绕组、三绕组。

（4）按绝缘方式分为：干式、浇注式、油浸式和充气式。

（5）按工作原理分为：电磁式、电容式、电子式。

5、电压互感器的使用注意事项

（1）电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目进行试验检查。例如，测极性、连接组别、摇绝缘、核相序等。

（2）电压互感器的接线应保证其正确性，一次绕组和被测电路并联，二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联，同时要注意极性的正确性。

（3）接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量的正确性。

（4）电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。电压互感器可以在二次侧装设熔断器以保护其自身不因二次侧短路而损坏。在可能的情况下，一次侧也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。

（5）为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。

（6）电压互感器副边绝对不容许短路。

6、电压互感器的误差

（1）电压误差：它是由于实际电压比不等于额定电压比造成的。它是以实际二次电压U乘以额定电压比与实际一次电压U的差，对实际一次电压U的百分数表示，即：

式中kn――额定电压比；

Us―实际二次电压，V；

Up――实际一次电压，V。

（2）相位差：它是互感器一次电压相量与二次电压相量的相位之差。若二次电压相量超前一次电压相量，则相位差为正值。

7、电压互感器的检修维护项目

（1）检查绝缘子应清洁、完整、无损坏及裂纹，无放电痕迹及电晕声响；

（2）检查油位应正常，油色透明、器身外壳和储油柜等处无渗漏油现象；

（3）定期检查互感器的绝缘情况，对充油的电压互感器要定期取油样，试验油质情况；

（4）检查互感器在运行中是否发出异常响声，有无焦臭味；

（5）检查高压接线柱有无松动、接触不良等缺陷，二次回路应无短路现象。外壳及二次绕组的接地应牢固；

（6）具有呼吸器的互感器，应检查呼吸器内干燥剂是否受潮变色。

8、电压互感器的典型缺陷及处理方法

（1）密封件渗漏油：一般先检查紧固螺栓是否紧固，调整密封件，或者更换老化的密封件。

（2）材质不良和焊缝渗漏油：一般采用堵漏胶堵漏或电焊的方法，电焊后必须更换绝缘油。

（3）二次小套管渗漏油：打开底板拧紧渗漏油套管的压紧螺母，或轻轻松开压紧螺母，取下螺母及平垫，在螺杆上缠生胶带并涂密封膏，然后再用平垫、螺母将其压紧，以防沿螺牙渗漏油。渗漏油严重的应更换套管。

（4）末屏接地装置放电：这主要是末屏接地未接好，因此在安装时的多次验收试验后必须认真检查末屏接地情况，在运行、试验后切勿忘记末屏接地。

（5）SF6气室漏气：由于密封圈安装不合格、密封圈老化等原因，SF6气室会出现漏气缺陷。针对漏气的程度有不同处理方法。当漏气量为每年以上补一次气时，应在发现气压偏低时及时补入SF6气体。当漏气量为每三个月以上补一次气时，应加强巡视，在发现气压偏低时及时补入SF6气体。当漏气量为每三个月以内补一次气时，应结合停电计划对漏点进行密封圈更换处理或更换漏气部件。

（6）SF6气室微水量超标：SF6气室漏气的常见附带问题是SF6气室微水量超标，它是指气室内渗入过量的水分，使气室的绝缘水平降低，影响设备的正常运行。互感器SF6气室的微水量标准是运行中不大于500ppm，当超出标准时需要对其进行处理。方法是回收SF6气体、更换吸附剂及密封胶圈、充入氮气至0.1MPa、抽真空至133Pa、充入氮气至0.1MPa、静置24小时后测氮气微水、抽真空、充入合格的SF6气体。

来源：万煜跟你撩聊体育