[科普中国]-电磁式电压互感器校验仪-

电磁式电压互感器原理与特点

电压互感器从结构上来说是一种容量小、体积小及大电压比的降压变压器，它能将电网的高电转化成低电压，以起到方便监测和测量的作用。其基本原理是和变压器相同的，既由一次和二次绕组、引出线、铁心及绝缘部件等构成。目前，我国南方电网中运用的电压互感器主要有电磁式和电容式两种类型，电磁式电压互感器是通过电磁感应按照一定的比例将一次电压转变成二次电压且不会改变一次电压其他电气元件的电压互感器。特点：电磁式互感器是把一次绕组直接并联在一次回路中，一次回路上的电压决定着一次绕组上的电压；二次绕组和一次绕组也是通过磁耦合完成无电耦合的。二次绕组多用于仪器、仪表及保护装置，由于负载小且是恒定的，因此可将电压互感器的一次侧看做一个电压源，几乎不会受到二次负载的影响。在正常运行的时候，电压互感器的二次侧负载很小，处于一种开路状态，此时的二次电压基本上就是二次侧感应电压的动势，取决于一次系统电压。

分类与用途电磁式电压互感器有多种分类方式，根据相数的不同分为单项和三相两种；根据绝缘介质来分可分为干式和油式；根据绕组来分可分为双绕组、三绕组和四绕组三种，在运行当中，按其承受电压的不同，又可分为半绝缘式与全绝缘式电压互感器等。

**用途：**可与电气仪表、继电保护和自动装置配合测量高电压回路的电压参数，起到隔离高压，保证人员与设备的安全的作用；互感器二次侧统一的取量，有利于二次设备标准化。另外，电磁式电压互感器是我国电网中最主要的电压互感器，是电力输送方面的重要设备，一方面便于监测电网的运行状态；另一方面也可以为续电保护的正确操作提供参考量。3

电子式与电磁式互感器电力互感器是电力系统中进行电能计量和获取继电保护信号的重要设备，其精度和可靠性与电力系统的安全性和经济运行密切相关。长期以来，具有铁心的电磁感应式电流、电压互感器在继电保护和电流、电压测量中一直占主导地位。但随着电力系统传输的电力容量越来越大，电压等级越来越高，传统的电磁感应式互感器呈现出自身难以克服的缺点，各研究机构开始纷纷研制新型的电力互感器——电子式互感器。4

电磁型互感器稳态及暂态特性分析，可总结出以下特点：一次匝数少，二次匝数多; 正常工作时磁通密度低，故障时磁通密度大，存在饱和现象；高内阻；二次负载小，二次不能开路；电气绝缘薄弱、体积笨重；可能导致铁磁谐振过电压；为模拟量输出。

电子式互感器的特点：绝缘简单可靠；体积小、质量小； CT动态范围宽、无磁饱和； PT 无谐振现象； CT二次可以开路;；为数字量输出；抗电磁干扰能力强。电流互感器、电压互感器可以合二为一，称为电流电压组合互感器( ECVT)。5

电压互感器校验仪电压互感器校验装置的原理框图如右图所示。图中，前四个部分是为了给检定工作提供规定的工作电压而设置的，它们应该具备的功能基本如下：

**1.**提供按国家标准4或检定规程规定的工作电压，且应保证足够的容量；

**2.**输出电压的波形失真不大于5% ；

**3.**输出电压的频率应该在(50+0.5)Hz或(60+0.6)Hz范围以内；

**4.**输出电压的调节应该具有足够的调节细度，一般应不大于被检电压互感器PTX误差限值的1/10；

**5.**它们的泄漏电磁场对互感器校验仪测量结果所引起的附加应不大于被检电压互感器PTX误差限值的1/l0；误差，应该具有必要的过载保护与安全防护的控制功能。

**6.**标准器可以是标准电压互感器PTN,也可以是其他类型的电压比例标准器，它与被检电压互感器PTX对互感器校验仪的负载要求，应该符合检定规程的有关规定。

电压负载箱是给被检PTX提供的规定负载。l1与l2分别为连接标准器或被检PTX与互感器校验仪的专用导线，它们的导纳值大小都有具体规定，否则，将引起不应有的附加测量误差。交流指零仪对于传统电工型的互感器校验仪是必不可少的组成部分,但对于数字型互感器校验仪来说，已经失去意义了。交流指零仪的指示灵敏度与选频性能应该满足互感器校验仪的技术要求。1

校验方法互感器的现场校验依据JJG1021-2007《电力互感器检定规程》进行。

目前，电压互感器的误差试验皆采用比较法进行。比较法是以高精度电压互感器(标准电压互感器)为基准，将它与被测电压互感器一次相并联，通过互感器误差校验仪在二次取差来获得¨。1。基准的精度足够时，可忽略基准的误差，其测龟结果即为被测电J玉互感器的误差。随着电压等级的提高，以及现场校验高压电压互感器误差工作的开展，使得标准电压互感器的电压等级越来越高，相应的升压器的电压等级也同等级的提高，这不仅给高等级的高压标准电压互感器的设计和生产提出新的要求，同时也造成新的经济负担，而且这些高压设备一般体积大、重量沉，给现场的运输和使用都带来了很大的不便。6