电压互感器
电压互感器范文第1篇
关键词：电压互感器;故障;原理
引言
电压互感器（压变、PT），是一种将高电压按一定比例变换成一定标准的低电压（通常为100V、100/V），并在相位上与高压保持一定的关系，能准确、实时的反映高压量值变化的设备。它解决了高压难以直接量测的问题，还使得高压与低压有效的隔离，保证了工作人员及二次设备的安全。广泛的应用于测量、保护等环节，是电力系统不可或缺的设备，其能否正常、持续工作，直接关系到系统一、二次设备的安全稳定运行。作为电网运行的指挥者，要想准确、迅速地判断、处理电压互感器异常，就需对电压互感器的结构、原理、故障特性、处理原则有所了解。以下就电压互感器的部分知识点及常见故障分析。
1、工作原理
电压互感器按工作原理可分为：电磁式电压互感器和电容式电压互感器。电磁式电压互感器其工作原理与变压器相同，主要由铁心和原、副绕组成，特点是容量很小且比较恒定。而电容式电压互感器是在电容分压器的基础上制成，可防止因铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上较老式的电磁式电压互感器有很多优越之处。图1为电磁式电压互感器（PT）结构图，图2为电容式电压互感器（CVT）原理示意图。
2、故障分析
电压互感器相关的保护、装置有很多，如电压保护（接地保护）、阻抗保护（距离保护）、高频保护、低频（低压）减负荷。一旦发生故障，上述保护及装置将不得不短时退出运行，有时甚至引起保护误动、爆炸等危及设备、人身安全的严重事故。如何快速、准确处理相关故障，调度的好经验就是事故预想，做到有备无患，下面就针对电压互感器的典型故障作简要分析。
2.1高压、低压熔断器熔断
电压互感器熔断器熔断，是其最常见的故障。这类故障一般有如下现象： a“.电压回路断线”光字牌亮； b.电压表、有功和无功功率表的指示值会降低； c.三相电压指示不平衡等。在接到运行人员汇报后，调度员应能根据上述现象做出初步判断，并： a.立刻通知人员去现场确认、检查；b.发现压变二次侧熔丝熔断后，可立即进行更换；c.如更换熔丝后再次熔断，则立即停用会误动的保护及装置；d.询问二次回路有没有工作，并对压变一、二次部分进一步检查；e.隔离压变，处理异常。其中要注意的是： a.母线压变故障一般不将正、副母压变二次回路并列，以防止事故扩大。b.在中性点不接地系统中，由间隙性电弧接地引起的暂态过电压等有可能造成电压互感器高压熔丝熔断，这时候由于过电压的存在又可能引起网络绝缘薄弱处的绝缘击穿，造成接地。这两种故障发生时间较短，不易发现，因此在现场发“PT断线”或“单相接地”信号时，应注意区分和检查，不能盲目更换熔丝或拉路查找。
2.2铁磁谐振
电压互感器（主要针对电磁式电压互感器）正常运行时励磁绕组感抗很大，远远大于对地电容，系统不会发生谐振。但在系统发生单相接地、突然合闸操作等情况时，可使电压互感器饱和，电感减小，出现电感与系统电容相等的情况，从而引发铁磁谐振。由于电压互感器饱和引起的铁磁谐振持续时间一般较长，如不采取有效的消除措施，有可能造成电压互感器烧毁损坏、继电保护装置误动等事故。在发生谐振时，可采取如下方法消除谐振： a.将该母线上的任一备用负荷短时投入； b.对合上的开关重新切合一次； c.用该母线上的备用电源开关合分一次。
2.3其他故障
电压互感器除了常出现上述异常、故障外，本体还有可能发生内部绝缘损坏、套管爆裂及放电、着火等故障（可能由于谐振引起，也可能引起熔丝熔断，由于故障及现象交叉，这里不做更细划分）。一般会有以下现象： a.本体发热； b.二次侧电压升高或降低； c.内部有放电声和不正常的噪声； d.渗漏油； e.电压互感器内发出臭味或冒烟。
异常处理原则： a.如为一般性故障，可远控操作的隔离闸刀，可拉开闸刀隔离；故障严重时，只能通过开关来切断电源。b.电压互感器故障需转检修处理时，相应的母线或线路方式注意调整。c.如本体着火则需选用干式灭火器或砂子灭火。d.将情况汇报有关负责人。电压互感器回路上都不装开关，如直接用电源开关切除故障就会影响到对用户的供电。所以应根据现场实际情况进行处理，一般先进行必要的转移负荷操作。若电压互感器冒烟、着火，来不及调电时，应立即拉开该母线电源开关，然后拉开故障电压互感器隔离闸刀隔离故障，最后恢复母线、线路运行。
3、防范措施
迅速、准确地处理电压互感器故障非常重要，从根本上解决故障发生的几率也同样重要。根据上述异常可采取如下措施：选择性能较好、质量可靠的电压互感器；加强检修、设备管理，将故障遏制在萌芽状态；在电压互感器二次开口接500W白炽灯或接消谐器、阻尼电阻；尽量避免消弧线圈退出运行；尽量避免产生谐振的操作；提升人员业务素质，掌握必备的互感器知识，做到处理故障时候胸有成竹；强化电网结构，确保在电压互感器发生故障时，不会导致变电所长时间失电。
结束语
电压互感器是一次与二次电气回路之间连接的重要设备，其发生故障，对电网运行影响很大。了解、熟悉电压互感器的特点，不断总结使用的经验和故障处理的方法，对调度员来说具有很强的现实意义。
电压互感器范文第2篇
【关键词】电流互感器；过电压保护装置；电力系统；应用
前言
电流互感器在电力系统中具有广泛的应用空间，例如电流、电压的一次测量、计量和回路安全保护等，都需要发挥其的功能作用。电力系统在正常运转过程中，电流互感器电阻值低于正常值，电流互感器此时类似于一个短路，电压较低。互感器在在运行过程中，二次绕组如果形成通路或者经过一次绕组的电压过大，就会在电力回路中形成数千伏的高压电压，这会严重损害二次系统的绝缘系统，甚至还会对互感器产生严重的毁坏。为了防止电力系统运行出现各种安全事故，保证工作人员生命安全，最近几年来开始研发一种全新的保护装置，它就是电流互感器保护装置，在电力行业得到了广泛普及和推广。本文将全面介绍电力系统保护装置的工作原理，分析其中存在的主要问题。
1、电力系统保护装置的工作原理
电流互感器过电压保护装置对安装环境要求相对较高。容易受各种外部环境因素的影响，电力系统容易出现各种异常过电压，对电力系统造成巨大的威胁。该保护装置具有良好的工作稳定性，电力系统在正常运行时过电流相对较小，电阻较高。由于过电流较小，因此电力回路中的动作值和测量表读数误差没有明显影响，此时保护装置控制电路处于断开工作状态。当电流互感器二次回路形成通路时，在二次绕组中会形成较高的过电压，此时如果保护装置能够在出现异常电压的同时，及时将二次绕组形成短路并发出报警信号，高电压危险就能够得到有效控制。
2、保护装置的组成内容
过电压保护装置主要组成部分有以下三种模块：电源模块、系统模块单元、显示模块。电源模块为保护装置提供动力，由电源线路和电源组成。开关电源装置负责控制整个装置的电源供应，电源装置正常工作电压是220伏。输出板负责处理控制模块发出的工作信号，针对安全操作给出相应的警报提示等。工作模块单元有电阻、处理器和回路路线等组成部分。
非线性电阻主要负责搜集电流互感器工作运行信息，搜集整理后的信息被传送到中央处理器进行深入处理，中央处理器根据信息分析结果做出应对决策和发出操作信号。显示模块单元由一些发光指示元件组成，主要接收控制模块传来的命令，使相应的发光指示元件动作并记忆存储。
3、保护装置的接线
正常而言，A、B、C三相与电流互感器始终同时保持密切链接状态，很少与两相连接，更少与单相连接。正常情况下都采用星形连接方式，特殊情况下也会使用三角形连接方式。电流互感器过电压保护装置主要用在二次绕组为星形连接方式的情况。电流互感器二次绕组A、B、C对应连接在过电压保护装置A、B、C接线端子上。A、B、C三相二次中心点（虚地N）连接在过电压保护装置的“N”接线端子上。若电流互感器只用A、B绕组，C相可以不接线，可以保证系统正常运行。在过电压保护装置内部，通常使用模块化接线方式，这可以避免在模块之间、板块与外壳之间连接更多的导线，代之以性能可靠的接插件。这样解决了装置由于抗干扰性能差可能发生误动的隐患，也为装置能经受高电压的冲击提供了可靠的保证。
4、应用范围及参数选择
一般在普通发电厂中，出于安全和经济的角度考虑，只有电压超过110kv的电力系统才会采用电流互感器过电压保护装置。之所以只针对ll0kV及以上系统采用保护装置，是因为这类高压电力系统主要设备包括电流互感器都暴露在户外，要求较高的安全防护能力。同时，互感器承担了较高工作压力，一旦形成通路会造成巨大的损失。会严影响电力系统的正常运行。如果经济条件允许，也可以对6kV及以上的系统采用类似保护系统，这可以显著提高电力系统工作安全性，节省大量人工成本，提高安全管理水平。
在安装电压保护装置时，要证其与互感器相靠近，以方便日后的维护。在户外作业时，要注意增加一台智能加热器，以保护装置各零件提供正常温度，保证其始终处于工作状态。选用电流互感器过电压保护装置时，要着重考虑以下几个参数：
（1）泄漏电流的选择。众所周知，泄漏电流与电流互感器误差成正比关系。在实际工作中，漏电流一般不得超过5安，这可以忽视其对测量、计量回路的电压影响。
（2）导通电压的选择。导通电压就是电压保护装置在工作工程中的电压，如果电压超过额定值，则保护装置自行启动。如何选择导通电压十分关键，因为它对整个装置的正常运转具有十分明显的影响。在通路状态下，电流互感器的电压形成过程相对复杂。它产生的电压峰值与开路前电流互感器所带的二次负载、电流互感器磁性材料特性、电流互感器二次绕组匝数等有关，计算起来比较复杂，现在各个生产厂家还没有一个明确的数据，正常情况下，生产厂家默认产品参数为250V。这个数据标准是经过长期生产实践来测定的，是实际过电压值的平均数，以其作为电压防护参考值，可以最大程度提高二次设备工作安全性。在一些短路出现概率相对较小、电流互感器与保护装置系统相对较近的场合下比较适用。如果系统出现短路的概率相对较大、电流互感器与保护装置距离相对较远、需要较长电缆连接时，导通电压需经计算，躲过系统短路时在电流互感器电缆上产生的压降；否则设备保护装置的动作时间一旦小于电流互感器过电压保护装置的动作时间，一旦出现短路情况，TA会形成短接状态，此时保护装置启动进入保护状态。
（3）导通时间的选择。导通时间是指互感器过电压保护装置从发现异常电压到启动装置的反应时间。从理论上看，导通时间越短，保护装置的保护功能就越强。在实际工作中，导通时间要求最大不得超过1个周波的时间。即小于20I/IS。导通时间之所以小于20ms的原因是由于运行的电流互感器最高过电压产生在开路后的第1个周波内，即20ms内，如果在过电压产生后的第1个周波内电压开始上升时不能成功地将其抑制，而在产生了过电压后保护才导通，此时保护措施用途是无效的，电力设备已出现严重损坏。目前.电流互感器过电压保护装置已在多个电厂应用.用户运行报告显示：装置性能稳定、动作准确，是一种可靠的新型保护产品。
5、结束语
电流互感器过电压保护装置的出现，能够有效化解电流互感器通路过程中形成的高电压问题，对于解决电流互感器异常短路、接线端子失灵等造成的安全隐患具有很好的规避作用，可以有效避免各种突发故障和安全事故的发生，为保证管理人员的人身安全提供了一套可靠的安全设备，具有广泛的应用前景。
参考文献
电压互感器范文第3篇
【关键词】电压互感器;铁磁谐振;电子式电压互感器;光学电压互感器
Abstract：With rapid development of digital substation，it has become inevitable trend that electronic transformer would take the place of traditional transformer.This paper discussed defects of traditional transformer，and some major electronic voltage transformer studied abroad and home were compared with each other also，factors affected those EVT’s metering accuracy and stability were figured out.On the basis above，a new method of electronic voltage transformer based on detecting current of high voltage capacitor，was proposed.This EVT had simple structure，high measuring accuracy and convenient signal transmitting access.
Keyword：voltage transformer;ferro-resonance;electronic transformer;optical voltage transformer
引言
随着国民经济的迅速发展，电网规模不断地扩大，输电线路电压等级不断提升。传统的电压互感器为满足绝缘要求，其愈发显得体大质重，不便于运输和维护。同时，随着信息技术手段的发展，数字化微机保护装置和综合自动化设备越来越普及，数字化变电站已经不再是一个虚拟的概念。例如，我们通常规定电压互感器二次电压是57.7V或100V，这么高的电压无法与保护设备直接连接，而且微机保护装置和变电站自动化设备输入负载已经很小，不再需要大功率驱动。因此发展电子式电压互感器，既能解决与保护装置接口的问题，又能降低能源损耗，适应电力系统自动化、数字化的发展要求[1-4]。电子式互感器是未来互感器发展的方向，本文对近年来国内外电子式电压互感器的研究和开发状况作了简要的介绍和讨论。
1.传统电压互感器存在的一些问题
1.1 电磁式电压互感器
电压互感器是电网中重要的电压信号采集装置。目前，在国内、外电网中运行的电压互感器主要以电磁式电压互感器（PT）和电容式电压互感器（CVT）为主。1830年法拉第发现了电磁感应定律，1882年世界上第一台以电磁感应原理为基础的电压互感器问世。电磁式电压互感器是在电网中应用最久的、制造技术最为成熟的电压互感器，并且拥有相当丰富的运行经验。但限于其传感原理，为满足绝缘的要求，一般体积大重量大，且存在铁磁谐振的隐患[5]。随着电网电压等级的攀升，其局限性也愈发暴露出来[6]。图1为电磁式电压互感器产生铁磁谐振的等效电路。
图1 PT铁磁谐振电路
根据等效电路有：
（1）
式中YA、YB、YC为各相对地等效导纳。当互感器铁芯饱和、电感下降时，即有可能诱发铁磁谐振。
1.2 电容式电压互感器
电容式电压互感器采用电容分压原理，将母线高电压通过串联电容器在其低压端抽取一1～2万伏的电压，再经过中间变压器降压，在二次侧得到两组或三组57.7V的相电压和一组100V的开口三角电压如图2所示。在额定工频下，补偿电抗器的电抗与中间变压器的漏抗之和与等值容抗ω（C1+C2）串联谐振，使中间变压器一次侧绕组上的压降等于分压电容器C2上的压降，可使中间变压器的输入电压稳定。与电磁式电压互感器相比，在同一电压等级下的体积和重量有了很大的降低。但由于电容器的特性决定了其动态特性较之电磁式要差[7]，同时它仍然存在铁磁谐振的隐患[8]。
图2 CVT原理图
2.电子式电压互感器分类
2.1 电阻分压型
电阻分压型电子式电压互感器采用精密电阻分压，在低压侧取一个几伏的电压信号，如图3所示。通过屏蔽导线将信号引入处理电路，再经过调相、调幅电路输出二次电压。电阻分压型电子式电压互感器采用精密电阻分压器作为传感元件，其技术成熟，结构简单，具有测量准确度高、体积小、重量轻等优点，但受电阻功率和绝缘的限制主要应用于10kV和35kV等级的电压网络。在国外，ABB、SIEMENS等公司已经研制出了电阻分压型电子式电压互感器产品并投入运行。国内一些科研单位也展开了相应的研究。
图3 电阻分压型电子式电压互感器
图4 电容分压型电子式电压互感器
电阻分压型电子式电压互感器的不足在于：①互感器对分压电阻精度要求高，而电阻受温度影响较大，因此很难保证测量的可靠性。②电阻材料的选择及制造工艺要求高，成本高。③受电阻功率和绝缘的限制，其适用电压等级低。④由于提取的是电压信号，传输导线不能引得太长，以避免因导线压降引起的测量误差。⑤同时，因为引导线不能太长，处理电路与分压器不能距离太远，限制了此类电压互感器的使用范围。⑥虽有保护间隙，但一次侧与二次侧没有有效的电气隔离。
2.2 电容分压型
图4所示的电子互感器是一种典型的电容分压型电子式电压互感器。从分压电容C2处采得一4～6伏的低电压信号经过数字变换器转换成数字信号，再经过电光转化变成光信号，通过光纤传送到保护和测控装置。
由图4知，所取低电压u2与被测高压u1的关系为：
（2）
因此，通过这种形式的电容分压可以反映一次高压。还有一种电容分压形式如图5所示，与上面电路不同在于其在电压电容C2上并联了一个低阻值电阻R，其等效于电容电阻分压。这主要是因为电容C2性能不太稳定，该形式的互感器主要应用于GIS（气体绝缘开关）系统中。
图5 GIS电容分压型电子式电压互感器
由图5知，电压传感器输出电压u2与被测电压u1的关系为：
（3）
若时：
（4）
由式（4）知，只要对处理电路输入电压进行积分即可获得与高压侧电压成线性变化的二次电压信号。在国内已经有多家单位研制出了220kV电压等级的电容分压型互电子式电压感器，但其效果有待进一步检验[9]。
电容分压型电子式电压互感器的不足在于：①由于分取的电压小，分压器高压侧电容值很小，要制作如此小的电容其制作工艺复杂，成本高。②高压侧与处理电路间没有电气隔离。③为减小导线压降，电压传输导线不宜过长，这就限制了处理电路只能在分压器附近，其供电电源的可靠性难保证。④光纤传输系统复杂，且电＼光、光＼电转换繁琐。⑤处理电路置于现场，温度的大幅变化对电子器件的稳定工作有不可忽视的影响。
2.3 Pockels电光效应型
光学电压互感器（OVT）采用光学元件作为传感单元，根据工作的原理可划分为基于Pockels电光效应的OVT和基于逆压电效应的OVT。晶体折射率随外加电压线性变化的现象称为线性电光效应，即Pockels效应，它又分为纵向Pockels效应和横向Pockels效应;图6所示是一种基于纵向效应的OVT。基于Pockels电光效应的 OVT，利用某些晶体（如电光晶体）在外加电场作用下其折射率发生变化，使通过其中的偏振光产生人工双折射，沿感生主轴方向分解的两光束由于折射率不同，导致在晶体内传播的速度不同，从而形成相位差，两光束的相位差通过检偏器等光学元件的变换，可转化为光强变化，从而实现对外施电场（或电压）的测量。
图6 Pockels电光效应原理图
图6中两偏振轴上的光相位差为：
（5）
式中：λ为入射光波长，n0晶体折射率;γ为晶体的电光系数，U为待测电压。
根据马吕斯定律，自然光经过第一块偏振器（起偏器）时，出射的偏振光光强为入射自然光的二分之一。该偏振光经过第二块偏振器（检偏器）后，出射光光强为：
（6）
式中Uπ=λ/2γn03。
因此通过检测出射光的强度，再根据式（6）即可将换算出被测电压值。
Pockels电光效应型电压互感器的不足在于：①对于纵向Pockels效应，在选定好晶体后其半波电压是固定的，因此若要测量更高的电压则还需电容分压后加到晶体的两端。②对于横向Pockels效应，有自然双折射引起的相位延迟，这个附加相位差极易受外界温度变化影响。③对于纵向Pockels效应，电场的不均匀性对测量的准确有很大的影响。④环境温度的变化会引起晶体电光系数γ的变化。
2.4 逆压电效应型
逆压电效应是指当压电晶体受到外加电场作用时，晶体产生极化的同时形状也将产生微小变化，这种现象称为逆压电效应。若将逆压电效应引起的晶体形变转化为光信号的调制并检测光信 号，则可实现电压的光学传感，其原理如图7所示。
图7 逆压电效应型
以压电陶瓷（PZT）和单模光纤作为传感头的OVT为例。将单模光纤固绕在压电陶瓷圆柱上，匝数N，被测电压U施加于圆柱两端，则它的横向应变将引起光纤中传输光的相位移Δφ=KNU，式中K为与光波长、光纤及压电陶瓷有关的常数。由此可知，通过测量 Δφ即可获知被测电压U的大小。它的优点是不需要电光晶体，可以避免一些不利光学效应对传感信号的干扰，而且成本很低。
逆压电效应型电压互感器的不足在于：①制造相应光纤的工艺复杂，一些具体技术问题还未很好的解决。②到目前为止，其测量的精度不高。
2.5 Kerr效应型
Kerr效应是存在于某些光学各向同性介质中的一种二次电光效应，其表达式为：
（7）
式中Δn为介质折射率的变化量，E为外加电场强度，K为常数。介质中Δn的出现将引起通过它的光波偏振状态的变化，故由检测光波偏振态可获知被测电场强度。但Kerr效应很弱，而且Δn与E不是线性关系，因此在电子式电压互感器中应用的还比较少。
3.检测电流型电子式电压互感器
检测电容电流型电子式电压互感器的原理接线框图如图8所示。图8中Up为单相高压母线或单相出线一次电压;C为高压电容器;TA为高精度电流互感器;1为电流变电压运算放大器;2为积分放大器;3为相位校正电路;4为保护间隙;5为工作电源。
TA电流互感器将通过高压电容器的电流信号传送到信号处理电路，从而实现对一次高电压的测量。因此，电压互感器的总变比为：
（8）
式中K1为电流传感器的变比，K3为积分放大倍数，R为TA二次电流转化成电压信号时的取样电阻，C为高压电容。
图8 电子式电压互感器结构图
4.结论
本文针对现有的各类电子式电压互感器作分析和比较，阐述了基于各种原理的电子式电压互感器的结构和特点。
参考文献
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电压互感器范文第4篇
关键词：低压；防窃电；成套电流互感器；特性研究
现在我国的低压配电网存在着很多的窃电行为，相关的部门想出了很多防窃电的方式，低压防窃电成套电流互感器就是一种重要的手段。低压防窃电成套电流互感器还存在着性能和品质不一的现象，在这样的情况下，就需要对相应的测量技术标准进行研究，总结出了低压防窃电成套电流互感器的特性，从特性入手，对低压防窃电成套电流互感器特性进行具体的分析。
1 防窃电的绝缘特性和结构特性
现在的低压系统，为了避免出现人为的破坏会形成二次引线的分流从而产生少记电量的情况，在正在应用的低压防窃电成套电流互感器的使用中，必须要在二次端子上研究出一些比较特殊的防窃电结构，主要可以从以下三个方面来考虑：1）二次引线的长度必须要在8m左右，而且也能够对A、B、C三相进行区分，在二次回路的中间是补不能够有接头的，否则就会有着一定的危险性，失去了自身的优点。2）在结构上使用的二次端接线盒必须要有着防窃电的功能，无论是暴露的部分，还是接线盒都必须要有着防窃电的功能，除此之外，也不能够积存雨水，有着防雨的作用，这样就不会出现电力事故，否则与雨水联通就会形成导电体，在使用的过程中存在着安全隐患。3）一只零线和三只互感器被引入到装置中，这样就形成了一组，而且相互之间的距离也必须要和变压器中二次套管的距离是相同的，_保一次穿线孔能够套在变压器的导杆上。
在对低压防窃电成套电流互感器研究的过程中，对外绝缘特性和防水性能的考察可以使用户外式互感器湿度试验，这一仪器在使用的过程中，可以对其进行全面的考察，在试验的过程中，一定要进行雨水的淋浇，还要对一次绕组对地、二次绕组对地与一次绕组和二次绕组之间进行充分的测量，尤其是对绝缘电阻和工频耐压试验。在整个试验的过程中，利用的是湿试试验的方式对绝缘电阻值和泄露电流值来进行流感器外绝缘性能的评价。试验设备使用的是绝缘电阻测量仪、淋雨试验装置和交直流耐压试验装置。
如果是普通的互感器，在二次端子暴露在空气中的时候，空气就会起到一定的阻隔性作用，但是低压防窃电成套电流互感器中的二次端子如果密封，就会导致电流互感器中的电力仅此你和连接，尽管使用的材料有着绝缘特性，但是在使用的过程中，如果是在污秽严重的地方、或者是比较潮湿的环境中使用，结构设计也存在着不合理的现象，就会导致整个绝缘材料的表面形成比较强的电气连接的通道，这一通道就是泄露电流通道。在环境比较差的地方使用绝缘材料，发生了漏电现象的时候，就会使低压防窃电系统出现严重的安全隐患，整个配电线路也会出现安全问题，严重的影响着人们的生命安全，一旦出现安全事故，影响是极为不利的。
低压防窃电成套电流互感器主要有两种比较典型的系统，一种是75A/5A的互感器结构，另外一种是150A/5A的互感器结构，这两种比较典型的互感器结构的特点就是二次接线盒的密封性好、材料的质量优良、尺寸恰当、底部有积水泄漏孔，在使用的过程中，可以避免发生漏电的行为，增加了防窃电成套电流互感器的使用寿命，也能够最大限度的避免雨水发生的短路现象。
在进行湿试试验的过程中，使用的却是双层密封结构的成套电流互感器，这一互感器在性能上是无法与前两种典型的互感器结构优良的，但是绝缘电阻值是大于5MΩ、工频耐压泄露电流是小于5mA的，这样的特征是能够满足基本的户外使用要求的。表1就是对双层结构成套电流互感器在进行实时验之前和实验的过程中的绝缘电阻值的变化进行了具体的分析。无论是在试验之前还是在试验的过程中，可以发现工频耐压泄露的电流均是在1.5mA左右，从整体上来看，变化的并不明显。通过对七个厂家的低压防窃电成套电流互感器进行分析和研究可以知道，只有上述两种典型结构和双层密封结构能够通过湿试验，达到户外使用的要求。其它结构的部分成套CT因不注重防水设计甚至导致在湿试验中出现100mA以上的工频耐压泄漏电流和50kΩ左右的绝缘电阻值。
综上所述，低压防窃电成套电流互感器的结构设计对于保证其运行安全是至关重要的。
2 伏安特性和误差特性
为了找到伏安特性和误差特性之间的联系、建立电测量特征和铁芯材料性能之间的量化关系，从而为电流互感器质量评价体系提供依据，就需要推算出伏安特性检测回路的计算公式，并与已有的误差公式进行对比，分析出共同的影响因素。
2.1 伏安特性磁感应强度
伏安特性是指互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，反应了铁芯磁化曲线的饱和程度。二次绕组施加的电压可以分为两部分：一部分提供二次绕组直流电阻和感应电抗的电压降，另一部分为二次绕组提供感应电动势。要产生感应电动势E2，铁芯中需要有交变磁通，即需要有磁感应强度Bm：
Bm为磁感应强度（T）；S为铁芯截面积（m2）；f0为电源频率（Hz）。
2.2 误差分析
根据JJG1201-2007中误差测试接线图进行误差特性检测。误差特性检测设备为比较仪式互感器校验仪HED-H+、电流互感器负荷箱FY96C、升流器SL4、标准电流互感器HL-1572等。
CT相角差f和比值差δ计算公式如下：
公式中Zo2为二次回路总阻抗（Ω）；α为二次回路总阻抗角；ψ为磁滞角（°）；L为平均磁路长度（m）；S为铁芯截面积（m2）；μ为导磁率（T*m/A），ω为角频率，ω=2πf0，f0为电源频率（Hz）。
3 电测量特征与铁芯材料优劣的对应关系
随着励磁电流的增加，铁芯磁导率并不是恒定的参数，因此励磁电流、外施电压之间呈现出非线性变化规律，然而正是这一非线性曲线反应了铁芯材料的性能。良好的铁芯材料能够使励磁电流与外施电压在较宽的电流范围内呈现出一致的线性特征，由此制作的电流互感器误差变化范围相对较小。另一方面，良好的铁芯材料达到一定励磁电动势时所需要的励磁电流值相对较小。
结束语
目前许多厂家生产的低压防窃电成套CT的结构设计存在缺陷，不能够保证安全运行在污秽严重、多雨或潮湿的环境中。结构特性分析和湿试验结果说明低压防窃电成套CT的结构设计尤其是防水性能的优劣对于保证其运行安全是至关重要的。两种典型结构和双层密封结构是低压防窃电成套CT相对优良的设计结构，在使用的过程中，一定要根据具体的情况进行区分。
参考文献
[1]张志伟.电流互感器二次侧开路原因避免措施及[J].农村电工.2015（08）.
[2]肖继松，代东生.高压电流互感器二次侧断线危害的解决方案[J].石油工程建设.2014（01）.
电压互感器范文第5篇
关键词：电压互感器；局部放电；电源干扰；屏蔽实验室
引言
电压互感器是电力系统中一种重要的特殊变压器，主要将交流大电压按比例降到可用仪表直接测量的数值，同时为继电保护和自动装置提供电源。其绝缘性能的好坏是判定互感器状况的重要因素。研究证明，局部放电是造成高压电气设备绝缘损坏的主要原因之一，微弱放电的累积效应会使绝缘缺陷逐渐扩大，最终出现击穿、爆炸现象。积极开展互感器局部放电试验对及时发现互感器中的绝缘弱点和缺陷，保证电力系统安全运行具有重要意义。2015年5月，五凌电力公司与华北电力大学合作，选取公司电厂中有代表性的电压互感器，对局放试验进行了学习，并对现场试验中部分干扰的抑制及屏蔽实验室的搭建进行了研究。
1 电压互感器现场局部放电试验
1.1 系统构成及接线
我公司进行电压互感器局放测量时，采用传统的脉冲电流法，由三倍频发生器和试验变压器在试品的高压端提供试验电压，通过无局放耦合电容器和输入单元将局部放电信号取出并送至局部放电检测仪显示、判断和测量。系统接线原理如图1。
其中：三倍频发生器型号为GOZ-SBF；无局放试验变压器及耦合电容器参数分别为50KV/10KVA及1000pF/100kV；外同步模块型号为HCTX-06A；输入单元型号为HCPD-1-3；局放测试仪型号为HCPD-9108；被试电压互感器型号为JDZX3-15。
1.2 试验程序
局放试验可结合感应耐压试验进行，即在耐压60s后不将电压回零，直接将电压降至局放测量电压进行30s局放测量；如单独进行局放试验，则先将电压升至预加电压（一般是感应耐压的80%），停留10s后，将电压降至局放测量电压进行局放测量。
电压互感器的局放试验程序和允许放电水平遵循《电力设备局部放电现场测量导则》中的规定。测量前，检查试品螺栓及其紧固件应无任何松动现象，将周围悬浮的金属物远离或接地，减少尖端，使用屏蔽罩减小电晕放电的干扰。
1.3 现场试验
公司在现场局放试验中，采用放射性单点接地，主要针对是否加入电源滤波器及隔离变压器进行了两组试验，研究了电源滤波、隔离装置对电压互感器局部放电的影响。
试验系统中的局放检测仪及试验变压器均与配电网相连的，当电网电能质量差时，电网中各种高频信号均能进入试验线路干扰检测结果。如在试验系统电源侧接入电源滤波器、隔离变压器，将配电网中的高频谐波滤除，将大大减小电源电压波形畸变。二者同时使用，干扰抑制效果更好。
1.3.1 无隔离、滤波装置。局放系统回路如图1，接通试验电源，未升压下测得背景噪声约100pC。《电力设备预防性试验规程》中规定，背景噪声≤被试品放电量最大允许值的50%，而被试品允许局部放电量最大为50pC，背景噪声远超允许范围，继续进行局放试验，放电波形淹没在干扰波形中，无法读取放电数据。
1.3.2 有隔离、滤波装置。试验主回路的三倍频发生器电源端增加了隔离变压器和电源滤波器，测量回路局放仪的电源端增加了隔离滤波器。接通试验电源后，测得背景噪声为10pC，说明通过电源进入测量系统的干扰得到显著抑制。继续升压，可以进行局放试验，但测得的结果不算太理想。检测系统增加隔离、滤波装置只是把电源的干扰降到最低，检测结果中依然含有空间干扰分量，要取得更好的检测结果，需建立具有良好屏蔽效果的屏蔽实验室，抑制各类电磁波干扰。
2 屏蔽实验室的建设
我公司搭建的屏蔽实验室完全符合《电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法》的规定，局放背景能达到2pC以下，接地电阻小于0.5Ω。
屏蔽室内设备电源采用低泄漏电流的电源滤波器，插入衰减能力与屏蔽室综合效能一致。局部放电试验系统的接地有单独的接地回路。屏蔽体与大地相连，形成电气通路，屏蔽地的电阻小于等于1欧，屏蔽壳体采用单点接地。屏蔽室内所有电气设备，包括辅助设备，外壳均接地，机房内保护地的地阻小于等于4欧。屏蔽室通风系统采用屏蔽室专用通风波导窗，其插入损耗与屏蔽室指标相应。
试验时所有设备均处于一屏蔽室内，局放试验回路中含隔离、滤波装置，接通电源，测得背景噪声为0.5pC，说明屏蔽实验室将外来的电磁干扰屏蔽在外，继续加压能取得理想的局放测试结果。
3 现场及屏蔽实验室局放数据对比
为了比较现场和屏蔽实验室不同条件下电压互感器局放检测结果的不同，我公司对碗米坡电厂5台发电机出口电压互感器分别进行了现场和屏蔽实验室的局放试验。对所有互感器进行耐压试验后，将电压值降低到局放电压测试值，30s内进行局放数据采集。具体试验数据如表1所示：
数据对比显示，现场与屏蔽实验室检测数据基本一致，但现场数据总比屏蔽实验室中数据稍大，原因是现场试验环境复杂，虽滤除了电源干扰，但存在的各种空间干扰（例：发电机励磁脉冲，无线电干扰信号）使放电量突变，极容易使经验不足的检测者对测试结果产生误判，因此，建立屏蔽实验室很有必要。另外序号为SP09141-5的电压互感器出现轻微的放电，将该不合格试品与其它合格试品组合进行平衡法测量，确认是其内部绝缘存在问题。
4 结束语
（1）现场局放试验中，在尽量排除其他干扰因素的前提下，对比有无滤波、隔离装置对局放试验的影响，结果显示，检测系统增加滤波、隔离装置能大大降低电源的干扰。（2）虽然电源滤波、隔离装置能大大改良局放检测结果，但现场环境中仍存在难以避免的空间干扰，经验不足的检测工作者很容易在读数时对检测结果产生误判，要从根本上消除空间干扰，获得满意的检测结果，需要建立屏蔽实验室。
参考文献
[1]DL/T417-2006.电力设备局部放电现场测量导则[S].
