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电容式电压互感器基本结构和工作原理

2023-07-10 14:33:30 MEWOI 0

电容式电压互感器(CVT)是通过电容分压把高电压变换成低电压,再经中间变压器变压提供给计量、继电保护、自动控制、信号指示。

CVT还可以将载波频率耦合到输电线用于通信、高频保护和遥控等。因此与电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器除可防止因电压互感器铁心饱和引起铁磁谐振外,还具有电网谐波监测功能,以及体积小、质量轻、造价低等特点,因此在电力系统中得到了广泛应用。

一、电容式电压互感器基本结构

CVT主要由两部分组成,即电容分压器和电磁单元。电容式电压互感器结构如图所示。

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(1)电容分压器由瓷套、电容芯子、电容器油和金属膨胀器组成。电容器芯子由若干个膜纸复合绝缘介质与铝箔卷绕的元件串联而成,经真空浸渍处理。瓷套内灌注电容器油,并装有金属膨胀器补偿油体积随温度的变化。

(2) 电磁单元由装在密封油箱内的中间变压器,补偿电抗器和阻尼装置组成。

(3)二次出线盒内装有载波通信端子,并带有过电压保护间隙。

(4)油箱外有油位表、出线盒、铭牌、放油塞、接地座。

CVT通过电容分压到中间变压器,一般为13 000V,中间变压器有两个二次绕组,主二次绕组用于测量,二次电压为100√3 V;辅助二次绕组用于继电保护,电压为100V, 为了能监视系统的接地故障,附加二次绕组接成开口三角形之用。阻尼电阻R接在辅二次绕组上,用于抑制谐波的产生。

电容式电压互感器结构有分装式和组装式两种。分装式由电容分压器构成一个单元,电抗器和中间变压器等构成另一个单元,分开安装:组装式即将电容分压器单元叠置在电抗器、中间变压器单元上,联成一体。

二、电容式电压互感器工作原理

CVT从中间变压器高压端处把分压电容分成两部分,-般称下面电容器的电容为C2,上面的电容器串联后的电容为G,则当外加电压为U时,电容C2上分得的电压U2为

U2=C1/(C1+C2)*U1

调节C和C2的大小,即可得到不同的分压比。为保证C2上的电压不随负载电流而改变,串入一适当的电感,即电抗器。当把电抗器的电抗调整为ωL= 1/ω(C1+C2)时,即电源的内阻抗为零,并经过中间变压器降压后再接表计,二次侧的负载电流经过中间变压器变换就可以大大减小,电容分压器的输出容量(或额定容量)将不受测量精度的限制。

电容式电压互感器原理接线如图  所示。

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