電磁�電壓互感�(inductive voltage transformer )的全稱為電磁感�(yīng)式電�互感�。利用繞組之間的電磁感應(yīng)原理制成的一種電壓互感器。特�(diǎn)是容量很小且比較恒定,正常運(yùn)行時(shí)接近于空載狀�(tài)。由于其本身的阻抗很小,一旦副邊發(fā)生短�,電流將急劇增長(zhǎng)而燒毀線圈。常用的有樹(shù)脂澆注絕緣式、油浸式及SF6氣體絕緣式電壓互感器�
1.電磁式電壓互感器一次側(cè)的電壓(即電�(wǎng)電壓�,不受互感器二次�(cè)�(fù)荷的影響,并且在大多�(shù)情況�,二次側(cè)�(fù)荷是恒定��
2.電磁式電壓互感器二次�(cè)所接的�(fù)荷是�(cè)�?jī)x表和繼電器的電壓線圈,它們的阻抗很大,因此,它的正常工作方式接近于空載狀�(tài)。注意:電壓互感器二次側(cè)不允許短�,因?yàn)槎搪冯娏骱艽螅瑫?huì)燒壞電壓互感��
1.具有閉合鐵心的電磁式電壓互感�
在這種電壓互感器中,一次繞組和二次繞組通常放在一�(gè)心柱�,鐵心接�。器身放在接地的箱體�(nèi)。繞組的層數(shù)通常很多,層間絕緣是油浸�,放在一次繞組層間的絕緣�(méi)有油隙。這種�(jié)�(gòu)的優(yōu)�(diǎn)是對(duì)沖擊和高頻過(guò)電壓具有很好的承受能�,缺�(diǎn)是繞組散熱困難。如果在一次繞組層間的絕緣中加入電屏和油隙,這種�(jié)�(gòu)提高了繞組的散熱性能,但是,在設(shè)�(jì)和施工時(shí),必須考慮繞組端部電場(chǎng)�(jié)�(gòu)的問(wèn)��
2.串級(jí)式電磁式電壓互感�
將幾�(gè)互感器串�(lián)連接,電磁式電壓互感器的絕緣和散熱的�(wèn)題得到緩�。需要特別指出是,具有閉合鐵心的電磁式電壓互感器在高壓網(wǎng)�,很容易遭受鐵磁諧振。鐵磁諧振現(xiàn)象主要發(fā)生在由電磁式電壓互感器中的非線性電
感元件與電網(wǎng)�(dāng)中的電容元件組成的諧振回路中,這是由電�(wǎng)上的�(kāi)�(guān)操作引起�。鐵磁諧振引起的�(zhǎng)�(shí)間的�(guò)熱和�(guò)電壓�(huì)�(duì)互感器造成損壞�
3.具有�(kāi)放鐵心的電磁式電壓互感器
該型互感器與傳統(tǒng)互感器的區(qū)別在于其鐵心是開(kāi)放式�,不閉合。電壓可�(dá)550kV,這種具有�(kāi)放鐵心的電磁式電壓互感器成功地解決了上述兩種電壓互感器中存在的缺�(diǎn)。開(kāi)放式電壓互感器的誤差不受任何因素的影�,完全可以做�0.2�(jí)�
1.額定容量不足引起TV誤差特性惡�
由于TV繞組存在直流電阻和漏電抗,接上負(fù)載時(shí)必然�(chǎn)生壓�,引起二次電壓隨著負(fù)載而變�,即TV誤差隨之變化。按�(guī)程規(guī)�,選擇TV二次額定容量Sn�(shí),應(yīng)使實(shí)際二次容量S不大于Sn,但不小于(1/4)Sn,即�1/4)Sn≤S≤Sn。TV�(shí)際二次容量可按下式計(jì)算:
S=[(∑Skcosφk�2+(∑Sksinφk�2]1/2=[(∑Pk�2+(∑Qk�2]1/2
式中 cosφk-接在TV二次�(cè)的各�(shè)備的功率因數(shù)Sk-接在TV二次�(cè)的各�(shè)備的視在功率(一般設(shè)�(jì)手冊(cè)可查到) TV額定容量選取不足的原因,歸納起來(lái),有如下方面�
?�?) 先天不足�
①設(shè)�(jì)人員缺乏必要的計(jì)量知�(shí),在額定容量的選取問(wèn)題上�(rèn)�(shí)不足�
?、趯?duì)各種�(cè)量性質(zhì)不同的表�(jì),或同一�(lèi)不同工作原理的表�(jì)的電壓回路參�(shù)、結(jié)�(gòu)知之不詳,又不愿查有�(guān)的手�(cè),因而引起計(jì)算錯(cuò)誤;
?、蹖?duì)�(jì)量不夠重�,工作疏�,對(duì)接入�(shè)備數(shù)量不清楚,如后備線路未計(jì)算在�(nèi)�
?、転榱斯?jié)約投�,選取了額定容量較小或額定容量裕量不足的TV�
2) 后天造成�
在計(jì)量設(shè)備安裝時(shí),額定容量已正確選取了,�?qū)崟r(shí)�(jiān)�(cè)和管理的需�,除原來(lái)已接入的繼保�(shè)備、監(jiān)視用的電壓表、功率表、功率因�(shù)(相位)�、頻率表外,又接入遙�(cè)用的電壓變送器、功率變送器,電壓監(jiān)�(cè)儀,失壓儀,諧波監(jiān)�(cè)儀等等,這最容易�(fā)生在�(yùn)行多年的變電所。最�(yán)重的�,這些�(shè)備中,某些設(shè)備的工作電源還由TV供給,若只取自某一相時(shí)�(huì)使TV各相�(fù)載變得不平衡。還有,因用電形�(shì)�(fā)展出乎意料的迅�,新線路一下子增加了許多而令TV回路�(shè)備相�(yīng)增加很多。這些不斷接入的設(shè)�,可能會(huì)使TV二次回路的總�(shí)際容量超出最初設(shè)�(jì)�(shí)選定的額定容�。而設(shè)備的接入人員或沒(méi)有及�(shí)通知相關(guān)部門(mén)的管理人�,或管理人員疏于職守,管理不�,沒(méi)有察�(jué)到TV的實(shí)際容量已超出額定容量�
2.各TV的實(shí)際功率因�(shù)低于額定功率因數(shù)引起TV誤差特性惡�
感應(yīng)式的三相電能�,其電壓線圈的功率因�(shù)約為0.2�0.3,電子式電能表由于其電壓回路一般都使用小型TV作為隔離和采樣,工作電源也由小型變壓器降壓整流獲�,故其功率因�(shù)也在0.3�0.5,加上其它接入設(shè)備的感性負(fù)�,整�(gè)電壓二次回路的功率因�(shù)約為0.3左右。目前廣泛用于電力系�(tǒng)的電磁式TV,額定功率因�(shù)�0.8(感性),當(dāng)TV二次�(fù)載的功率因數(shù)與額定功率因�(shù)相差較大�(shí),將�(huì)超出允許誤差�
3.諧波引起TV誤差特性的惡化
由于大容量用電整流或換流�(shè)備以及其它非線性負(fù)荷接入電力網(wǎng)造成系統(tǒng)中存在諧�。對(duì)于中、低電壓等級(jí)的系�(tǒng),一般都采用電磁感應(yīng)式TV,此種TV在高次諧波條件下�(yùn)行時(shí),由于原、副邊的漏阻抗以及原、副邊間的電容和副邊�(fù)載引起附加誤�。當(dāng)滿足TV的鐵芯不飽和、一次繞組的漏抗很小、TV空載等條件時(shí),則附加誤差很小,但TV�(fù)載較重時(shí),誤差特性迅速惡�。TV的誤差隨正弦波畸變率的增大而非線性地增大,偶次諧波對(duì)TV誤差的影響比奇次諧波更甚。工作在諧波�(huán)境中的TV的誤差特性是�(wú)法通過(guò)選擇接線形式�(lái)改善�。所幸的�,我�?cè)诙嗄甑闹C波測(cè)試中�(fā)�(xiàn),注入電力系�(tǒng)的諧波,引起電網(wǎng)某點(diǎn)電壓畸變的程�,與該點(diǎn)的短路容量、運(yùn)行方式大小成反比。電�(wǎng)中存在的主要是奇次諧波,�(duì)于某次含量的諧波分量,其后的該序組的諧波分量的含量隨次數(shù)的增大出�(xiàn)較快的衰減,其余序組的各次諧波分量的含量則迅速衰�。但試驗(yàn)表明,不能忽視其�(duì)TV的誤差特性乃至整�(gè)電能�(jì)量裝置的誤差的影��
4.電力系統(tǒng)�(guò)電壓引起TV誤差特性惡�
電力系統(tǒng)中形式各異的電感元件,如變壓�、TV(因其容量相�(duì)于變壓器容量而言微不足道,故相當(dāng)于空載運(yùn)行的變壓器)、發(fā)電機(jī)、消弧線圈等,與電力系統(tǒng)中存在的各式電容,如線路的對(duì)地、相間電�,補(bǔ)償用的串、并�(lián)電容及各種高壓設(shè)備的寄生電容,可能形成不同的振蕩回路,在一定條件下將產(chǎn)生諧振現(xiàn)�,引起諧振過(guò)電壓。諧振過(guò)電壓不僅�(huì)在操作或�(fā)生故障時(shí)�(chǎn)生,而且可能在過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后的較�(zhǎng)�(shí)間內(nèi)�(wěn)定存�,直至諧振條件被破壞為止。在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)�,系�(tǒng)在非全相�(yùn)行的狀�(tài)�,如輸電線路因意外折斷,斷路器非全相操作以及熔斷器的一相熔斷等情況�,常�(huì)�(fā)生諧振過(guò)電壓。在系統(tǒng)�(fā)生單相接地故障時(shí),非故障相的電壓升高可能超出線電壓三角形之外,中性點(diǎn)�(fā)生位�、不�(wěn)�,單相接地電弧熄滅后,容易導(dǎo)致TV的鐵芯飽和激�(fā)起中性點(diǎn)不穩(wěn)定電�。上述均可能引起TV�(yán)重超�。在中性點(diǎn)不接地系�(tǒng)�,因單相短路接地�(shí)可帶病運(yùn)行達(dá)兩小�(shí)之久,TV不但超差甚至可能�(guò)熱損��
5.�(zhǎng)期的熱作用使TV鐵芯磁導(dǎo)率下�,引起誤差特性惡�
�(yùn)�5年以上的TV,由于鐵芯在各種損耗轉(zhuǎn)變成熱能的長(zhǎng)期作用下,引起鐵芯磁�(dǎo)率下降,誤差偏負(fù)甚至超差。我�?cè)�?duì)�(yùn)行多年的TV做試�(yàn)取得的數(shù)�(jù)與安裝前試驗(yàn)�(shù)�(jù)作比較證明了這一�(diǎn)�