电压互感器(PT或VT)主要用于将电力系统的高电压按比例变换为标准的低电压(通常为100V或100/√3 V),以供测量仪表(如电表、功率计等)、继电保护装置、自动化设备使用,并提供电气隔离保护。
电压互感器的型号和应用范围非常广泛,分类方式也很多,主要可以从以下几个维度来划分:
一、 按结构原理分类
-
电磁式电压互感器:
- 油浸式: 采用变压器油作为绝缘和冷却介质。
- 型号举例: JDZ(J) - 单相全密封油浸式、JDZX - 单相带剩余电压绕组油浸式、JSZ - 三相组合式油浸式、JDJ - 单相干式(油浸)(部分老型号)。例如:JDZX10-10(10kV), JDZJ-35(35kV)。
- 应用范围: 主要用于35kV及以上中高压系统。应用于户外变电站、开关站、发电厂的电压测量和保护回路。三相组合式(如JSZW-10)常用于10kV开关柜。
- 干式: 采用环氧树脂或其他固体绝缘材料浇注。
- 型号举例: JDG(J) - 单相干式浇注式、JDZ(J) - 单相浇注式(常包含干式)、JSZ(J) - 三相组合式浇注式、JDZX - 带剩余电压绕组浇注式。例如:JDZ10-10(10kV), JDZX10-10R(10kV带剩余电压绕组)。
- 应用范围: 主要用于3.6kV至35kV的中压系统。广泛应用于户内开关柜(如KYN、GGD、XGN等)、环网柜作为电压测量和保护的核心元件。其无油、防潮、阻燃、体积小、免维护的特点非常适合柜内安装。
- 气体绝缘式: 采用SF₆等气体作为主要绝缘介质。
- 型号举例: (通常不是独立产品,而是GIS或PASS的重要组成部分)。与开关设备一起命名。
- 应用范围: 专为气体绝缘开关设备(GIS)或气体绝缘开关站(GIL)设计。应用于110kV及以上超高压、特高压系统,尤其在城市中心、空间受限、高可靠性要求的变电站。
- 油浸式: 采用变压器油作为绝缘和冷却介质。
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电容式电压互感器:
- 型号举例: TYD - 电容式电压互感器。例如:TYD110/√3-0.01H(110kV), TYD220/√3-0.005(220kV)。
- 应用范围: 主要用于66kV及以上,特别是110kV~1000kV及以上的超高压、特高压输电系统。它不仅能作为电压互感器用,其电容分压器部分常兼作载波通信的耦合电容器。应用于大型枢纽变电站、高压输电线路的测量和保护。具有造价低(相对于电磁式超高压产品)、体积小(无铁芯饱和问题)、能抑制谐波和过电压的优点。
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电子式电压互感器:
- 型号举例: (型号尚未完全统一,不同厂家各异)。常包含EVT字样或特定型号编码。例如:某厂家的NSV-110-ES(110kV)。
- 应用范围: 智能电网和数字化变电站发展的产物。通过阻容分压、光学测量(如普克尔斯效应、泡克尔斯效应)等原理实现电压传感。输出为模拟小电压信号或数字信号(符合IEC 61850-9-2 LE等标准)。应用于智能变电站、需要数字化接口或光电隔离的场合。与传统电磁式相比,具有频率响应宽、无磁饱和、体积小、易于数字化、抗干扰能力强等优势。
二、 按绝缘方式分类(更侧重实际应用形式)
- 浇注绝缘式: 环氧树脂浇注。广泛应用于10~35kV开关柜内的干式PT(如JDZ/JDZX系列)。特点见干式电磁PT。
- 气体绝缘式: 见上一节。用于GIS/GIS设备。
- 油纸绝缘式: 变压器油加绝缘纸(膜)。用于35kV及以上的户外独立式油浸PT。
- SF₆气体绝缘(箱式): 独立金属封闭气箱。也有应用于较高电压等级的独立PT形式(区别于GIS内置式)。
三、 按使用场所分类
- 户内式: 主要用于中低压(≤35kV)开关柜内部。
- 户外式: 主要用于35kV及以上系统的露天安装。多为油浸式或电容式。
四、 按相数分类
- 单相电压互感器: 使用最广泛,根据系统需要组合。
- 三相电压互感器:
- 三柱式: 用于中性点不接地或小电流接地系统。
- 五柱式(三相三绕组/带辅助绕组): 除了基本二次绕组(供测量和保护),还有一个接成开口三角的辅助绕组(零序绕组),用于检测零序电压(反映单相接地)和保护接地故障。常用于中性点不接地或小电流接地系统中,需要绝缘监视或零序保护时。型号常带J(如JDZJ)。
五、 按绕组数量/功能分类
- 双绕组电压互感器: 一个一次绕组,一个基本二次绕组(测量/保护用)。
- 三绕组电压互感器: 一个一次绕组,两个二次绕组。常见配置:
- 一个测量绕组 + 一个保护绕组: 分别满足高精度计量和高可靠性保护的需求(精度等级不同)。
- 一个测量/保护绕组 + 一个剩余电压(零序)绕组: 即带J的型号(如JDZX),用于检测零序电压。这是中性点不接地系统中最常用的一种,用于单相接地故障监测和保护。
六、 按精度等级分类
- 测量(计量)用PT: 要求精度高(通常0.1, 0.2, 0.5级),且误差随负载变化小。用于连接电度表、功率表、功率因数表等计费和重要运行监测仪表。
- 保护用PT: 在系统发生故障、电压显著偏离额定值时仍能保证所需精度(误差限值以P表示,如3P, 6P),有时还要求好的暂态响应(TPY级)。用于连接继电保护装置、安全自动装置(如距离保护、低电压/过电压保护、失步保护、备自投等)。带J/剩余绕组的PT的零序绕组用于保护时,也有其特定的精度等级要求(如6P级)。
总结关键应用范围:
- 计量(计费与监测): 将高压降为低压供电表、功率表、功率因数表等使用(常用0.2s, 0.5级精度)。
- 继电保护: 提供反映一次系统电压状况的信号给距离保护、低电压/过电压保护、失步保护、方向保护、零序方向保护、接地故障保护、发电机保护、变压器保护等(常用3P, 5P, TPY级精度)。
- 自动装置与控制: 提供电压信号给自动重合闸装置、备用电源自动投入装置(备自投)、电压无功自动控制装置(VQC)、同期装置等。
- 系统监测与录波: 信号接入监控系统(SCADA)、故障录波装置进行实时监控和事故分析。
- 绝缘监视: 在中性点不接地/小电流接地系统中,带剩余电压绕组(J)的PT的开口三角绕组电压用于检测系统单相接地故障(绝缘监视装置)。
- 载波通信耦合: 电容式电压互感器(CVT)的分压电容器部分常兼作电力线载波通信(PLC)的耦合电容器,实现电力线与载波设备的连接。
- 电气隔离: 提供一次高压侧与二次低压仪表/装置之间的电气隔离,保障人员和设备安全(二次侧必须可靠接地!)。
选择要点: 选择电压互感器时,需要根据额定电压、结构形式(户内/户外/柜内/GIS)、系统接地方式、绕组数量及功能(是否需要剩余绕组)、精度等级要求(计量/保护)、安装空间限制、环境条件、是否需通信耦合功能、以及成本预算等因素综合考虑。
电流互感器和电压互感器到底有哪些不同之处
电流互感器和电压互感器的结构有何区别?电流互感器和电压互感器的工作原理有何区别?电流互感器和电压互感器的功能有何区别?
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2021-08-16 06:52:16
电压互感器有什么作用
电压互感器的作用是把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,供保护、计量、仪表装置取用。同时,使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工
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2019-05-30 07:26:12
电压互感器和电流互感器是什么?
微型电压互感器是一种电流型电压互感器,初级通过电路中串入电阻,二次并联电阻。将电压转换成电流,经互感器作电流变换后,初级输出电流信号经取样电阻转换为所需要的电压。微型电压互感器绝大部分为插在电路板中使用。
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2019-10-22 09:11:17
电压互感器的作用 电压互感器的容量怎么选择
电压互感器(Voltage Transformer,简称VT)是一种用于测量、保护和监测电力系统中电压的装置。它能够将高压电网的电压变换为适宜于测量和保护的低电压信号。电压互感器在电力系统中起着
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什么是电压互感器?
电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。精密电压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。电压互感器和变压器很相像,都是用来变换线路上的电压。但是变压器
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2021-09-02 14:32:42
电压互感器的型号及含义
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电压互感器的基本结构与特点
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2019-07-02 10:04:53
直流法测电压互感器极性步骤是什么
的说明: 准备工作 在进行直流法测电压互感器极性之前,需要做好以下准备工作: a. 检查电压互感器的外观,确保其没有明显的损坏或缺陷。 b. 确认电压互感器的额定电压、额定电流等参数,以确保测量过程中不会超过其承受范围。
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电压互感器的分类
电压互感器按电压变换原理可分为电磁式电压互感器(根据电磁感应原理变换电压,原理与基本结构和变压器完全相似)、电容式电压互感器(由电容分压器、补偿电抗器、中间变压器、阻尼器及载波装置防护间隙等组成
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电压互感器和电流互感器如何配置
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电压互感器和电流互感器区别 电压互感器的作用
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电压互感器为什么不允许短路
我们都知道电压互感器不能短路运行,而电流互感器不能开路运行,电压互感器一旦短路或者电流互感器一旦开路运行都将损坏互感器或者产生危险。
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电压互感器的绝缘结构说明
电压互感器按绝缘介质分有干式、浇注式、油浸式和气体式四类,电压互感器的绝缘结构按照电压等级的不同、使用环境的不同采取不同的方式。通常专供测量用的低电压互感器是干式,高压或超高压密封式气体绝缘(如六
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电压互感器熔丝熔断现象分析
有关电压互感器的熔丝熔断问题,在配电线路中,有时会出现电压互感器发生一相熔丝熔断的故障,电压互感器熔丝熔断现象,分为电压互感器三相熔丝熔断,电压互感器二相熔丝熔断,电压互感器一相熔丝熔断等。
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2023-07-04 09:00:04