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電壓互感器

2019-07-10 點擊數:36

電壓互感器 (Potential transformer 简称PT,Voltage transformer也简称VT)和变压器类似,是用来变换线路上的电压的仪器。但是变压器变换电压的目的是为了输送电能,因此容量很大,一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位;而電壓互感器变换电压的目的,主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电,用来测量线路的电压、功率和电能,或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器,因此電壓互感器的容量很小,一般都只有几伏安、几十伏安,最大也不超过一千伏安。词条介绍了其基本结构、工作原理、主要类型、接线方式、注意事项、异常与处理、以及铁磁谐振等。

基本结构: 電壓互感器的基本结构和变压器很相似,它也有两个绕组,一个叫一次绕组,一个叫二次绕组。两个绕组都装在或绕在铁心上。两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘,使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电气隔离。電壓互感器在运行时,一次绕组N1並聯接在线路上,二次绕组N2並聯接儀表或繼電器。因此在測量高壓線路上的電壓時,盡管一次電壓很高,但二次卻是低壓的,可以確保操作人員和儀表的安全。

工作原理:其工作原理與變壓器相同 ,基本結構也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定,正常運行時接近于空載狀態。

電壓互感器本身的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。为此,電壓互感器的原边接有熔断器,副边可靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。
测量用電壓互感器一般都做成单相双线圈结构,其原边电压为被测电压(如电力系统的线电压),可以单相使用,也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的電壓互感器往往是原边多抽头的,以适应测量不同电压的需要。供保护接地用電壓互感器还带有一个第三线圈,称三线圈電壓互感器。三相的第三线圈接成开口三角形,开口三角形的两引出端与接地保护繼電器的电压线圈联接。
正常運行時,電力系統的三相電壓對稱,第三線圈上的三相感應電動勢之和爲零。一旦發生單相接地時,中性點出現位移,開口三角的端子間就會出現零序電壓使繼電器動作,從而對電力系統起保護作用。
线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。为此,这种三相電壓互感器采用旁轭式铁心(10KV及以下时)或采用三台单相電壓互感器。对于这种互感器,第三线圈的准确度要求不高,但要求有一定的过励磁特性(即当原边电压增加时,铁心中的磁通密度也增加相應倍數而不會損壞)。
電壓互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。精密電壓互感器是电测试验室中用来扩大量限,测量电压、功率和电能的一种仪器。電壓互感器和变压器很相像,都是用来变换线路上的电压。
線路上爲什麽需要變換電壓呢?這是因爲根據發電、輸電和用電的不同情況,線路上的電壓大小不一,而且相差懸殊,有的是低壓220V和380V,有的是高壓幾萬伏甚至幾十萬伏。要直接測量這些低壓和高壓電壓,就需要根據線路電壓的大小,制作相應的低壓和高壓的電壓表和其他儀表和繼電器。這樣不僅會給儀表制作帶來很大困難,而且更主要的是,要直接制作高壓儀表,直接在高壓線路上測量電壓,那是不可能的,而且也是絕對不允許的。
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