戶外電壓互感器常規(guī)試驗(yàn)分析

伍梓超（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門恩平供電局,廣東 恩平 529400）

戶外電壓互感器常規(guī)試驗(yàn)分析

伍梓超（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門恩平供電局,廣東 恩平 529400）

摘要：首先介紹了電壓互感器的工作原理、分類以及接線方式，重點(diǎn)對(duì)電壓互感器的常規(guī)試驗(yàn)進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步提出問(wèn)題和完善，以確保戶外電壓互感器的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電壓互感器；試驗(yàn)分析；注意事項(xiàng)

0　引言

戶外電壓互感器作為維護(hù)電器設(shè)備安全的最重要設(shè)備，這需要我們對(duì)電壓互感器進(jìn)行科學(xué)、完善的試驗(yàn)分析，以確保電壓互感器在使用過(guò)程中不會(huì)因操作不當(dāng)而造成相應(yīng)的危害，造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失。這就顯示出對(duì)戶外電壓互感器試驗(yàn)分析的重要性，在充分試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上制定出完善的操作策略和相關(guān)注意事項(xiàng)，保證戶外電壓互感器的正常穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的最大化。

1　戶外電壓互感器的概念闡述

所謂戶外電壓互感器其在本質(zhì)上其實(shí)就是一臺(tái)降壓變壓器，只是應(yīng)用于在戶外的環(huán)境當(dāng)中。其最為主要的功能就是隔離高壓電，一般情況下，是把高壓電按照一定的比例轉(zhuǎn)化為100V甚至是更低級(jí)的二次電壓，當(dāng)然，在進(jìn)行轉(zhuǎn)換電壓的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際的需要。以保障對(duì)測(cè)量?jī)x器以及繼電保護(hù)的使用。另一方面，戶外電壓互感器還用于發(fā)電廠以及變電站的線路輸出的控制和監(jiān)督，用于電網(wǎng)與居民用戶之間的網(wǎng)與廠、廠與戶之間的電量的結(jié)算等等。所以，戶外電壓互感器具有很強(qiáng)的價(jià)值性與應(yīng)用性，需要我們進(jìn)行合理使用，以發(fā)揮出其價(jià)值的最大化。

2　戶外電壓互感器試驗(yàn)的一般方法以及工作原理分析

戶外電壓互感器實(shí)驗(yàn)的測(cè)量接線一般方法如圖1所示。反接法所測(cè)量的是以下三部分絕緣的介質(zhì)損失角正切：

（1）一次靜電屏（即X端）對(duì)二、三次繞組的絕緣。

（2）一次繞組對(duì)二、三次繞組端部的絕緣。

（3）絕緣支架對(duì)地的絕緣這種方法的缺點(diǎn)是：

1）主要反映一次靜電屏對(duì)二、三次繞組間絕緣的介質(zhì)損失角正切。這是因?yàn)橐淮戊o電屏對(duì)二、三次繞組絕緣的電容量為1000PF，而其他兩部分絕緣的電容量均很小，約為十幾到數(shù)十皮法，因此難以反映這兩部分介質(zhì)損失角正切的變化。

2）試驗(yàn)電壓低。串極式電壓互感器高壓繞組接地端的絕緣水平較低，制造廠設(shè)計(jì)時(shí)考慮的試驗(yàn)電壓為2000V，因此在預(yù)防性試驗(yàn)中對(duì)該處的試驗(yàn)電壓不宜過(guò)高，一般僅能施加1600V電壓。但有單位曾在試驗(yàn)中施加2500—3000V；這樣做雖然能發(fā)現(xiàn)進(jìn)水、受潮等情況，但總的說(shuō)來(lái)，試驗(yàn)電壓仍偏低，對(duì)電橋測(cè)量靈敏度有一定的影響。

3）臟污的影響。由于X端引出端子板及小瓷套的臟污會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，產(chǎn)生很大的誤差。為了減少端子板及小瓷套臟污的影響，可采用正接法接線測(cè)量。它也是主要測(cè)量一次靜電屏對(duì)二、三次繞組間的介質(zhì)損失角正切。但其測(cè)量誤差很大為了減少端子板及小瓷套臟污的影響，可采用正接法接線測(cè)量。它也是主要測(cè)量一次靜電屏對(duì)二、三次繞組間的介質(zhì)損失角正切。但其測(cè)量誤差很大。

圖1 三種戶外電壓互感器實(shí)驗(yàn)的測(cè)量接線

準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，電壓互感器與變壓器的工作原理大致相同，主要的基本結(jié)構(gòu)是鐵心、原、副繞組這三個(gè)部分組成。變壓器最為主要也是最重要的一個(gè)功能就是為了輸送電能，所以其容量一般很大。而電壓互感器主要是以變化電壓為主要功能，以保障給測(cè)量?jī)x和繼電保護(hù)裝置的相關(guān)供電，以及測(cè)量在線路上的電壓、電率和電能。需要指出的是，電壓互感器還可以用對(duì)線路上的故障進(jìn)行原因分析和監(jiān)督，這些因素就決定了戶外的電壓互感器的容量比較小。一般情況下，戶外電壓互感器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)下處于空載狀態(tài)。電壓互感器的工作原理是分析圖如2所示：

圖2　戶外電壓互感器的工作原理示意圖

通過(guò)圖上可以和清楚的看出，電壓互感器的高壓繞組與其他的相關(guān)線路是并聯(lián)在 一次電路中，二次電壓與一次電壓是呈正比例的關(guān)系，而且反映的是一次電壓的數(shù)值。這里需要指出，電壓互感器的一、二次繞組額定電壓之比。成為電壓互感器的額定變比，一般是K n＝U1/U2。另一方面，電壓互感器的原繞組是并聯(lián)在一次電路中的，這就使得電壓互感器與電力變壓器一樣，在二次側(cè)不能短路，如果短路會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果，那就是會(huì)造成強(qiáng)大的短路電流，燒毀電壓互感器，嚴(yán)重的情況下，會(huì)造成一定程度的線路癱瘓。同樣，在戶外電壓互感器在試驗(yàn)的過(guò)程中，為了防止過(guò)強(qiáng)的高壓或者是過(guò)低的低壓穿過(guò)時(shí)，這就必要將電壓互感器的二次繞組、鐵定以及外殼接地，這樣，計(jì)算有意外情況的發(fā)生，也能保證整個(gè)戶外電壓互感器的安全，保證整個(gè)戶外相關(guān)設(shè)備的安全使用。

3　戶外電壓互感器的分類

（1）按電壓互感器的工作原理可以分為：電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器。

（2）按戶外工作的具體情況的特點(diǎn)分為：常規(guī)戶外電壓互感器和特殊戶外電壓互感器。

（3）按電壓互感器的相數(shù)可以分為：?jiǎn)蜗嗍揭约叭嗍?。一般?lái)說(shuō)，所謂的單相式電壓互感器是指可以制成任何電壓等級(jí)，而且能在不同的情況下進(jìn)行按照要去的轉(zhuǎn)換，以保障整個(gè)需要的變化；而三相電壓互感器則是指限于10kV以及以下的電壓等級(jí)，瑞然這種電壓互感器在很大程度上來(lái)說(shuō)具有一定的局限性，比較適合在特定的情況下發(fā)揮其價(jià)值和作用。

（4）按電壓互感器的組數(shù)又可以分為：雙繞組合式以及三繞組合式。

（5）按絕緣結(jié)構(gòu)可分為：干式、塑料澆注式以及充氣式和油浸式，淡然至于在戶外采用什么類型的電壓互感器，那就需要充分考慮到整個(gè)電壓互感器的工作環(huán)境以及實(shí)際特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行具體的分析。

4　戶外電壓互感器在常規(guī)試驗(yàn)中的接線方式分析

在整個(gè)戶外電壓互感器的試驗(yàn)中，接線方式是整個(gè)電壓互感器中較為關(guān)鍵和重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，需要我們進(jìn)行分析，以保障整個(gè)試驗(yàn)的安全和穩(wěn)定性。

4.1單線連接

用一臺(tái)單相電壓互感器來(lái)測(cè)量某一相對(duì)地電壓或相間電壓的接線方式，這種電壓互感器的接線方法主要是用于較為對(duì)稱的三相電路。

4.2V-V的接線方式

所謂的V-V的接線方式，是指兩臺(tái)單相互感器的接成不完全成型。這樣的接線方式可以用來(lái)更好的去測(cè)量各相間電壓，但是這個(gè)接線也有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是不能測(cè)出相對(duì)地電壓，更為明顯的是，被廣泛應(yīng)用在20kV以下中性點(diǎn)不接地或者消弧線圈接地的電網(wǎng)當(dāng)中。

4.3Y0-Y0接線

這種接線的方式主要是以單個(gè)電壓互感器的單相互感器一、二次側(cè)均成Y0型。這種接線方式有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，那就是可以供給要求電壓的儀表和繼電器以及要求相點(diǎn)電壓的絕緣監(jiān)視電視表。一般情況下，這個(gè)接線方式只是使用于35kV以下的系統(tǒng)。

5　戶外電壓互感器常規(guī)試驗(yàn)過(guò)程中注意事項(xiàng)分析

（1）在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，電壓互感器在正式試驗(yàn)前，需要對(duì)電壓互感器的測(cè)極性以及搖絕緣都要進(jìn)行科學(xué)的處理和測(cè)試。以保證電壓互感器在試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)應(yīng)外部因素而造成不必要的損失。

（2）戶外電壓互感器的接線應(yīng)保持正確，特別是需要注意的是一次繞組和被測(cè)電路需要并聯(lián)，二次繞組和所接的測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置的電壓線圈并聯(lián)，這里還需要指出的是，需要同時(shí)注意極性的正確性。

（3）在試驗(yàn)過(guò)程中，接在電壓互感器的二次側(cè)的負(fù)荷在正常情況下不能超過(guò)其規(guī)定的額定容量，如果一旦超出，那么就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)互感器的數(shù)據(jù)誤差比較大，就不能得到所需要的正常值。

（4）電壓互感器的二次側(cè)不允許短路。這是因?yàn)殡妷夯ジ衅鲀?nèi)阻抗很小，如果在遇到回路短路的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)和很大的電流，會(huì)對(duì)整個(gè)電壓互感器的設(shè)備造成很大的損害，嚴(yán)重的情況下，甚至?xí){到試驗(yàn)工作人員對(duì)人身安全。另外，在可能的情況下，一次側(cè)也需要安裝一定的保護(hù)監(jiān)控設(shè)備，以保障整個(gè)試驗(yàn)體系的穩(wěn)定。避免不必要的情況發(fā)生。

（5）為了更好的保障好相關(guān)試驗(yàn)的測(cè)量以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員的安全，需要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二次繞組必須有一點(diǎn)接地。這么做的好處就是，就算是發(fā)生了絕緣損壞時(shí)，也可以很好的保障財(cái)產(chǎn)和人生安全。

6　總結(jié)

通過(guò)對(duì)戶外電壓互感器的試驗(yàn)分析，制定出相對(duì)比較完善、科學(xué)的試驗(yàn)方法與注意事項(xiàng)。真正做到保障整個(gè)試驗(yàn)的正常進(jìn)行，保障設(shè)備以及人員的安全，為戶外電壓互感器在供電領(lǐng)域的應(yīng)用，發(fā)揮其最大的價(jià)值提供一個(gè)可靠的基礎(chǔ)。

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