电压互感器选择的关键因素

电压互感器TV（又称PT）是将高电压变成低电压的设备，分为电磁式电压互感器和电容分压式电压互感器两种。

一、电压互感器介绍

1.电压互感器特点

电容分压式电压互感器由分压电容器和一个小型电磁式电压互感器组合而成。

电磁式电压互感器原理与变压器相同，其特点如下：

（1）电磁式电压互感器就是一台小容量的降压变压器。一次绕组匝数很多，而二次绕组匝数较少。

（2）电压互感器一次绕组并接于一次系统，二次侧各仪表相互亦为并联关系。

（3）电压互感器二次绕组所接负荷均为高阻抗的电压表及电压继电器电压线圈，故正常运行时电压互感器二次绕组接近于空载状态（开路）。

2.电压互感器的准确级和额定容量

电压互感器一、二次额定电压之比，称为额定电压比，即：

在理想情况下，KuU2=U1。而实际上两者并不相等，既有数值上的误差，也有相位上的误差。

二次侧电压U2折算至一次侧的值KuU2与U1存在着数值差，称为电压误差。电压误差通常用百分数表示：

此外，电压与旋转180°的二次折算电压Ku之间有一个小夹角，为其角误差，并且规定-Ku超前时角误差为正，反之为负。

电压互感器的结构和运行工况（如二次负荷、功率因数和一次电压的大小）对误差有直接影响。减小电压互感器的激磁电流和内阻抗，可使互感器的误差减小。为了减小励磁电流，可采用高导磁率的冷轧硅钢片做铁芯；在一次电压和负荷功率因数不变的情况下，电压误差随二次负荷电流的增大而增加，因此必须将二次负荷限制在额定二次容量范围内。

如果二次负荷超过该准确级的额定容量，则电压互感器的误差就会增大，准确等级就要降低。此外，电压互感器按长期发热的允许条件，规定了它的最大（极限）容量。只有当二次负荷对误差无严格要求时，才允许电压互感器按最大容量使用。

电压互感器的准确等级及各准确等级下的允许误差见表8-5。

表8-5 电压互感器的准确级及允许误差

3.电压互感器分类

电磁式电压互感器可以从不同角度分类。

（1）单相式和三相式。35kV及以上电压等级均为单相式，不制造三相式。

（2）户内式和户外式。35kV以下多制成户内式；110kV及以上电压等级则制成户外式；35kV电压互感器既有户内式也有户外式。

（3）双绕组和三绕组。三绕组电压互感器一般带有两个二次绕组，一个是基本二次绕组，用于测量仪表和继电器；另一个称为附加二次绕组或开口三角绕组，用来反映系统单相接地。

（4）按绝缘分为干式、浇注式、油浸式和瓷绝缘。油浸式又分为普通结构和串级结构两种。3～35kV电压等级都制成普通结构，110kV及以上电压等级的电压互感器才制成串级结构。

电压互感器的型号可反映其类型，其表示方法如下：(www.xing528.com)

① ② ③ ④ ⑤—⑥ ⑦

①互感器代号：J—电压互感器（旧型号用Y表示）。

②结构特点：C—串级结构；D—单相；S—三相。

③绝缘方式：C—瓷绝缘；G—干式；J—油浸绝缘；R—电容分压式；Z—环氧树脂浇注绝缘。

④使用特点：J—有接地保护用辅助线圈；W—五柱式；B—有补偿线圈（提高准确度）。

⑤设计序号。

⑥额定电压（kV）。

⑦使用环境：GY—高原型；TH—湿热带用。

举例：

JSJW—10，10/0.1/（0.1/3）kV，0.5：表示油浸三相五柱三绕组电压互感器，一次额定电压为10kV，两个二次绕组的额定电压分别为0.1kV和0.1kV/3。准确级为0.5级。

二、电压互感器的选择

电压互感器的选择内容包括：根据安装地点和用途，确定电压互感器的结构类型、接线方式和准确级；确定额定电压比；计算电压互感器的二次负荷，使其不超过相应准确度的额定容量。

1.选择结构类型、接线方式和准确等级

根据配电装置类型，相应的电压互感器可选择户内式或户外式。35kV及以下可选用油浸式结构或浇注式结构；110kV及以上可选用串级式结构或电容分压式结构。

3～20kV当只需要测量线电压时，可采用两只单相电压互感器的V—V接线。35kV以下，当需要测量线电压，同时又需要测量相电压和监视电网绝缘时，可采用三相五柱式电压互感器，或由三只单相三绕组电压互感器构成接线。110kV及以上的电网，则根据需要选择一台单相电压互感器或由三个单相三绕组电压互感器构成Y0/Y0/接线。

选择电压互感器准确级要根据二次负荷的需要。如果二次负荷为电能计量，应采用0.5级电压互感器；发电厂中功率表和电压继电器可配用1.0级；一般的测量表计（如电压表）可配用3.0级。若几种准确级要求不同的二次负荷同接一只电压互感器，则应按负荷要求的最高等级考虑。

2.选择额定电压

电压互感器一次绕组的额定电压应与安装处电网额定电压相同。特别要注意开口三角绕组额定电压的选择：用于大接地电流系统的（110kV及以上的），应选择100V，而用于小接地电流系统的（35kV及以下的），应选择（100/3）V。

如选择10kV电压互感器，可选择一台JDZ—10型单相电压互感器，其额定电压比为10/0.1kV；也可选择一台JSJW—10型三相五柱电压互感器，其额定电压为kV；或者选择三只单相三绕组JDZJ—10型电压互感器构成接线，其额定电压比为。

3.选择容量

电压互感器的型号和准确级确定以后，与此准确级对应的额定容量即已确定（可从表8-6或有关手册中查得），为了保证互感器的准确度，电压互感器二次侧所带负荷的实际容量不能超过此额定容量。计算互感器的二次负荷容量时，必须注意互感器的接线方式和二次负荷的连接方法，可查阅有关手册。

表8-6 部分电压互感器技术数据

续表

注 J—电压互感器（第一字母），油浸式（第三字母），接地保护用（第四字母）；Y—电压互感器；D—单相；S—三相；G—干式；C—串级式（第二字母），瓷绝缘（第三字母）；Z—环氧浇注绝缘；W—五柱三绕组（第四字母），防污型（在额定电压后）；B—防爆型（在额定电压后）IR—电容式；F—测量和保护二次绕组分开。型号后加GY为用于高原地区；型号后加TH为用于湿热地区。