一、基本原理與結(jié)構(gòu)

電壓互感器

基本概念

電壓互感器是將一次（高壓）側(cè)交流電壓按照額定電壓比轉(zhuǎn)換成可 供電側(cè)儀表、繼電保護(hù)裝置或者控制裝置使用的二次（低壓）側(cè)電壓的 變壓設(shè)備。 根據(jù)以上所述，電壓互感器的功能與作用可歸納為以下三點(diǎn)： 1）將一次系統(tǒng)的電壓信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備；

2）將一次系統(tǒng)的高電壓變換為二次側(cè)的低電壓、小電流，使測量、 計(jì)量儀表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，降低二次設(shè)備的絕緣要求；

3）將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很 好地隔離，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。

電壓互感器分類

按照工作原理分為：

電磁式電壓互感器

電容式電壓互感器

數(shù)字式光電電壓互感器

按主絕緣結(jié)構(gòu)形式：

固體絕緣電壓互感器

油紙絕緣電壓互感器

SF6氣體絕緣電壓互感器

  電壓互感器結(jié)構(gòu)

a.固體絕緣電壓互感器 b.油紙絕緣電壓互感器 c.SF6氣體絕緣電壓互感器 ?

固體絕緣電壓互感器

固體絕緣電壓互感器以目前常用的環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器最具有 代表性，這種結(jié)構(gòu)和材料的互感器, 由于絕緣結(jié)構(gòu)和材料的限制，一般 只用于35kV及以下的電壓等級(jí)。

  環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 一次接線端子 環(huán)氧澆注絕緣 硅橡膠傘裙 一次繞組屏蔽 二次繞組 一次繞組 鐵芯 底座安裝板 環(huán)氧澆注固體絕緣電壓互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器的特點(diǎn)與其他形式的互感器比較，環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

a. 少維護(hù)---產(chǎn)品投入電網(wǎng)運(yùn)行后不需要做太多的維護(hù)工作；

b. 無油無氣、環(huán)保清潔----不會(huì)因密封不良等產(chǎn)生漏油、漏氣缺陷；

c. 重量輕----整個(gè)互感器中金屬部分所占比例較小，相比于同樣容 量的其它類型的互感器輕；

d. 安裝運(yùn)輸方便----在運(yùn)輸箱中只要固定牢固可以多方位裝車運(yùn)輸。 但上述優(yōu)點(diǎn)必須建立在產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異、運(yùn)行安全可靠的基礎(chǔ)之上

油紙絕緣電壓互感器

220kV油紙絕緣電磁式 電壓互感器結(jié)構(gòu) 油枕 瓷套管 金屬底座

油紙絕緣電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）高壓繞組首端和末端絕緣水平不一致，采用了分級(jí)絕緣方式（首 端的絕緣等級(jí)與系統(tǒng)相同，末端的試驗(yàn)電壓為交流2000V）。

2）一次繞組采用串級(jí)式寶塔形結(jié)構(gòu)，四個(gè)繞組自上而下所承受的系 統(tǒng)對(duì)地電壓逐步降低。

3）內(nèi)部絕緣支撐架在運(yùn)行中承受電壓作用。其中上鐵芯固定點(diǎn)承受 3/4相對(duì)地電壓，下鐵芯固定點(diǎn)承受1/4相對(duì)地電壓。

油紙絕緣電磁式電壓互感器的常見故障和缺陷

1）因內(nèi)部絕緣支架材質(zhì)不良或內(nèi)部進(jìn)水受潮，導(dǎo)致絕緣支架介質(zhì)損耗升 高，最終發(fā)生絕緣擊穿爆炸事故，這樣的事故在上個(gè)世紀(jì)的80年代末 期發(fā)生的較多。

2）內(nèi)部進(jìn)水受潮或者與絕緣油接觸的金屬部件加工工藝不良，造成互感 器運(yùn)行后絕緣油中微量水分和色譜時(shí)氫氣超標(biāo)。

3）密封不良或密封老化造成滲漏油缺陷。

4）使用油紙絕緣電磁式電壓互感器的系統(tǒng)，在系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障 時(shí)，易引發(fā)鐵磁諧振，引起諧振過電壓，損壞互感器或與系統(tǒng)相連接 的其它設(shè)備，導(dǎo)致絕緣事故發(fā)生。 油紙絕緣電磁式電壓互感器的電氣試驗(yàn)技術(shù)要點(diǎn) 油紙絕緣電磁式電壓互感器在常規(guī)性試驗(yàn)中應(yīng)該進(jìn)行絕緣電阻測量、 繞組絕緣和支架絕緣的介質(zhì)損耗測量、油中溶解氣體色譜分析等項(xiàng)目。

多年的實(shí)踐證明，通過測量繞組絕緣和支架絕緣的介質(zhì)損耗，加強(qiáng)絕緣 油的色譜分析，是能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)互感器內(nèi)部的支架絕緣缺陷、受潮、內(nèi) 部局部放電等缺陷的，特別是絕緣油的色譜分析，對(duì)于缺陷產(chǎn)生初期的 發(fā)現(xiàn)，預(yù)控缺陷的發(fā)展過程、了解缺陷的性質(zhì)，及時(shí)采取有效的技術(shù)措 施，防止缺陷的擴(kuò)大和事故的發(fā)生，能起到重要的作用，但在進(jìn)行以上 試驗(yàn)時(shí)，要把握以下技術(shù)要點(diǎn)：

a. 對(duì)絕緣油進(jìn)行色譜分析時(shí)，要嚴(yán)格按照色譜規(guī)程的要求進(jìn)行，取樣 器皿的準(zhǔn)備、取樣的過程、油樣的保存和運(yùn)輸、脫氣及檢測、含氣 量的計(jì)算要規(guī)范化，避免出現(xiàn)某一過程失誤造成的測量誤差，必要 時(shí)采取多樣分析核對(duì)的手段，確保測試結(jié)果準(zhǔn)確，為缺陷或故障判 斷打好基礎(chǔ)。在發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，要適時(shí)縮短實(shí)驗(yàn)周期，或者 輔助以絕緣油耐壓和微水實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加對(duì)故障判斷的判據(jù)。

b. 繞組絕緣和支架絕緣的介質(zhì)損耗的測量，要充分考慮互感器的絕緣 結(jié)構(gòu)對(duì)測量結(jié)果的影響（被測絕緣的電容量大小、二次接線端子的 臟污、空間電磁場的干擾等），并根據(jù)被測量絕緣部位選擇正確的 接線方式。