第二章电压互感器

1、、高压用户如何计量电能？,低压用户,低供低计,电能表,电源,负载,1,、高压用户如何计量电能？,电压,高供高计,互感器,电能表,电源,电流,互感器,变压器,负载,电流,高供低计,电压,互感器,互感器,电能表,电源,变压器,电流,互感器,负载,1,2,、互感器在电力线路中起什么作用？,高电压,电压,互感器,低电压,测量仪器,仪表,大电流,电流,互感器,小电流,继电保护,3,、测量用互感器在电能计量装置中的作用？,?,扩大了电能表的量程,?,减少了仪表的制造规格,?,隔离高电压、大电流，保证仪表与人员的安全,4,、互感器的分类,?,根据工作原理可分为：电磁式、电容式、光电式,?,按照功能可分为：电

2、流互感器、电压互感器,?,根据用途可分为计量用、测量用、保护用互感器,此外，根据使用地点不同、互感器绝缘结构、测量对象、,互感器二次绕组的不同也可以对互感器进行分类,本节知识点：,掌握电压互感器的结构和工作原理,掌握电压互感器主要技术指标的含义,能合理地选择电压互感器,能正确的使用电压互感器,一、电压互感器,(TV),的结构和工作原理,1,、电压互感器（,TV,）的结,构,铁芯,电压,互感器,一、二次绕组,（,TV,）,接线端子,绝缘支撑物,单相电压互感器符号图,U,1,U,2,TV,u,1,u,2,一、电压互感器,2,、电压互感器（,(TV),TV,的结构和工作原理,）的工作原理,电压,互感

3、器,（,TV,）,工作原理,电磁感应原理,变压器,理想情况下,U,1,N,N,1,电压互感器,U,?,2,N,N,2,额定变压比,K,?,U,1,N,N,1,10kV/100V,UN,U,?,不约分表示,110kV/100V,2,N,N,2,220kV/100V,二、电压互感器,(TV),的铭牌参数,1,、电压互感器（,TV,）的全型号含义,J,J,D/S/L,绝缘型式,D/S/L,绝缘型式,结构型式,设计序号,额定电压,电压互感器,D,单相,;S,三相,;L,串级式,J,油浸自冷式；,C,瓷箱式；,Z,浇铸式；,G,干式；,R,电容分压式,B,带补偿绕组式；,W,三线圈五柱铁芯式；,J,接地

4、保护式,结构型式,例如：,JDZJ-10,型电压互感器,二、电压互感器,(TV),的铭牌参数,2,、电压互感器（,TV,）主要技术参数,额定电压,额定一次电压是可以长期加在一次绕组上的电压,额定二次电压是电压互感器二次回路输出的额定电压值,额定变比,额定二次负载,额定一次、二次电压之比，也等于一、二次绕组匝数比,电压互感器的负载是指二次回路所接的测量仪表、连接,导线、继电保护装置及回路接点总功率损耗的总和,准确度等级,常用测量用互感器有,0.1,、,0.2,、,0.5,、,1,级,例,1,一电压互感器的一次绕组匝数为,50000,，二次绕组匝数,为,500,，二次输出电压为,100V,，求电压

5、互感器的变比值和二,次额定电压折算到一次回路电压值。,解：,1),互感器的变比值,K,UN,N,1,50000,?,?,?,100,N,2,500,2,）,二次额定电压折算到一次回路电压值,U,?,K,UN,U,2,?,100,?,100,?,10000,(,V,),?,10,(,kV,),例,2,电压互感器的额定二次电压为,100V,，额定二次负荷为,200VA,，求,其额定二次负荷导纳容量。当实际二次电压为额定二次电压的,80,时，电,压互感器的二次输出容量变为多大？,解：,1),因为,2,S,N,?,U,2,N,Y,N,所以,2,Y,N,?,S,N,/,U,?,S,N,/,100,?,S

6、,N,?,10,2,）,当,U,2,?,80,%,U,2,N,时,2,N,2,?,4,?,200,?,10,（,S,）,?,4,?,4,S,?,U,Y,2,2,2,N,?,(,80,%),?,100,?,200,?,10,2,2,?,128,（,V,A,）,三、电压互感器,(TV),的误差,1,、电压互感器（,TV,）比差,阻抗压降,高电压,U,1,TV,(,K,UN,),低电压,U,2,阻抗压降导致,K,UN,U,2,?,U,1,比差,f,U,比差,f,U,?,折算到一次回路的二次电压与实际一次电压的差值的百分比值,单位（）；一般情况下较小，且为负值（小于,1,）,K,UN,U,?,?,U,

7、?,U,?,U,?,f,U,?,?,?,%,?,?,?,%,U,?,U,?,f,U,?,K,U,?,U,1,U,1,U,2,U,2,K,UN,?,K,U,?,?,100,%,K,U,额定电压比与实际,电压比之间的差异,程度,计算电压互感器比差是多少？,三、电压互感器,(TV),的误差,2,、电压互感器（,TV,）角差,阻抗压降,高电压,U,1,?,TV,UN,?,(,K,),?,低电压,U,2,角差,?,U,?,阻抗压降导致,?,K,UN,U,2,?,U,1,角差,?,U,有正负,?,U,我们把旋转,180,2,?,U,1,后的二次电压相量与一次侧电压相量之相位差,U,1,?,?,称为电压互感

8、器的相位差，简称角差,?,U,?,U,?,U,单位（分）；一般情况下较小（小于,2,）,?,U,为正,U,2,?,?,U,2,?,?,U,为负,U,2,?,三、电压互感器,(TV),的误差,3,、电压互感器（,TV,）误差与工作条件的关,系,一次电压：,空载比差和角差随着电压的增大开始减小并逐渐趋向平稳,工作条件,二次负载：,随着负载电流的增加，比差负误差增大，角差正误差增大,二次导线压降：,与二次负载大小、性质及接线方式有关,此外，负荷功率因数及工作频率也会对电压互感器的误差产生影响。,四、电压互感器,(TV),的正确使用,1,、电压互感器（,TV,）的接线方式,三相三线制是三相交流电源的一

9、种连接方式，从三个线圈的,端头引出三根导线，另外三个线圈尾端连在一起，又叫星形,接线，这种用引出三根导线供电叫三相三线制。如图所示,在星形接线的三相三线制中，除了三个线圈端头引出三根导,线外，还从三个线圈尾端的连接点上再引出一根导线，这种,引出四根导线供电叫三相四线制，如图所示,四、电压互感器,(TV),的正确使用,1,、电压互感器（,TV,）的接线方式,1,）一台单相电压互感器（,TV,）的接线方式,L,1,L,2,L,3,L,1,L,2,L,3,线,相,电,电,压,压,100,57.7,V,V,TV,TV,一台单相电压互感器接线,1,、电压互感器（,TV,）的接线方式,2,）两台单相电压互

10、感器（,TV,）的,V,，,v,接线方式,L,1,L,2,L,3,TV1,缺点：,仅测量二,次线电压,100V,一、二次,侧接线均,呈,V,字形，,故称为,V/V,接线,TV2,两台单相电压互感器,V,，,v,接线,三相三线制电能计量装,置通常采用两台电压互,感器连接三相电压中的,两个线电压，从三相三,线制的三角形连接上看，,相当于是连接了三角形,的两条边，呈,V,型，一,般一次侧记为,V,，二次,侧记为,v,，称,Vv,接法,V,v,接法广泛用于中性点不接地或经,消弧线圈接地的,35kV,以下的高压三,相系统，特别是,10kV,三相系统。,1,、电压互感器（,TV,）的接线方式,3,）一台三

11、相三铁芯柱式电压互感器,Y,yn,接线方式,缺点：,L,1,L,2,L,3,?,当二次负载不,平衡时，可能引起,较大的误差；,?,为了防止高压侧,单相接地故障，高,压侧中性点不允许,接地，故不能测量,对地电压,Y,，,y,n,接法多用于小电流接地,的高压三相系统，一般将二次,侧中性线引出，接成,Y,，,y,n,接,法,一台三相三铁芯柱式电压互感器,Y,，,yn,接线,三相四线制电能计量中，采用三台互感器分别连接至三个相电压的两端，,其中每个相电压有一端连接在一起，一次侧称中型点，二次侧该点通常,接地。一次侧和二次侧的连接型式都呈,Y,型（或称星型）。一般一次侧记,为,Y,，二次侧记为,y,，称

12、,Yy,接法,1,、电压互感器（,TV,）的接线方式,4,）一台三相五铁芯柱式电压互感器,YN,yn,接线方式,L,1,L,2,L,3,二次侧开口三角辅助,绕组可供监视绝缘,一、二次侧均有中性线引,出，可供测量线电压、相,电压和保护用,一台三相五铁芯柱式电压互感器,YN,，,yn,接线,三相五铁芯柱式电压互感,器,YN,yn,接线方式多用于,小电流接地系统。,1,5),、电压互感器（,三台单相电压互感器构成,TV,）的接线方式,YN,yn,接线方,式,L,1,L,2,L,3,一、二次侧均有中性线引,出，可供测量线电压、相,电压和保护用,二次侧开口三角辅助,绕组可供监视绝缘,三台单相电压互感器构

13、成的,三台单相电压互感器构成,YN,，,yn,接线,YN,yn,接线方式多用于大电流,接地系统，广泛用于,110kV,及,其以上系统。,2,、电压互感器（,TV,）的选择,额定电压,0,.,9,U,X,?,U,1,N,?,1,.,1,U,X,U,X,被测电压，,kV,；,U,1,N,TV,额定一次电压，,kV,准确度等级,对、类电能计量装置，应选用,0.2,级的电压互感器；,对、类电能计量装置应选用,0.5,级的电压互感器,额定二次负载,接线方式,0,.,25,S,N,?,S,?,S,N,S,N,TV,额定容量，,VA,；,S,二次总负载视在功率，,VA,小电流接地三相三线系统一般采用,V,v,接法，,大电流接地三相四线系统一般采用三只单相,电压互感器的,YN,yn,接法,、类用于贸易结算的电能计量装置中电,压互感器二次回路导线压降应不大于其额定,二次电压的,0.2,；其他电能计量装置中应不,大于其额定二次电压的,0.5,。,二次导线截面,3,、电压互感器（,TV,）使用注意事项,技术参数,用前检查,二次侧保护接地,额定电压