一、电压互感器的作用

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简称PT(Pressure Transformer)或VT(Voltage Transformer)。

电压互感器主要有两个作用:

1)电压互感器的一次绕组并联接在电力系统的母线、线路等一次设备中,二次绕组接有保护装置、测量装置、仪表等设备。将电力系统的一次电压按一定的变比缩小为要求的二次电压,供各种二次设备使用。

2)使二次设备与一次高压隔离,保证人身和设备的安全。

二、电压互感器的主要参数

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1)极性

2)二次绕组

3)变比及额定电压

4)准确级

PT的极性

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如图,A和X为PT的一次抽头,a和x为PT的二次抽头。PT一、二次电压的相位关系满足:一次电压U1与二次电压U2相位相同。其中,U1为A与X之间的电压,U2为a与x之间的电压。

PT的二次绕组及其变比、准确级

上图为某110kV母线PT的铭牌。

1)额定一次电压为110/√3 kV

2)该PT共有3个二次绕组:

①1a、1n:额定二次电压为100/√3 V,准确级0.2

②2a、2n:额定二次电压为100/√3 V,准确级0.5(3P)

③da、dn:额定二次电压为100 V,准确级3P

PT的变比

PT的变比即为一次额定电压和二次额定电压的比值。

对于上述PT的3个绕组:

①1a、1n:变比为110/√3 kV:100/√3 V

②2a、2n:变比为110/√3 kV:100/√3 V

③da、dn:变比为110/√3 kV:100 V

PT的准确级

与CT的准确级类似,上述母线PT的3个绕组:

①1a、1n:准确级0.2,通常用于计量

②2a、2n:准确级0.5(3P),通常用于保护(3P)和测量(0.5)

③da、dn:剩余电压绕组电压互感器作用,也称零序电压绕组、开口绕组;准确级3P,A、B、C三相的da、dn绕组首尾串接,形成零序电压3U0=UA+UB+UC电压互感器作用,用于反映不对称故障或PT断线等状态

三、110kV变电站通常有哪些PT?

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1)110kV母线PT

2)10kV母线PT

3)110kV线路PT

4)10kV电容器放电PT

110kV母线PT

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该母线PT有4个绕组,其中有两个0.5(3P)级绕组,可用于保护、测量,0.2级绕组可用于计量,6P级用于零序电压。

1)保测绕组、计量绕组的变比

正常运行时,110kV母线A、B、C三相的一次电压幅值均为110/√3 kV,经过PT变换后,保测、计量绕组二次电压为100/√3 V,这就是为什么保护、测量、计量装置中A、B、C相二次电压的幅值约为57.7V。

2)剩余电压绕组的变比

接成开口三角的剩余电压绕组额定电压与系统中性点接地方式有关。(参考《国家电网公司继电保护培训教材》)

①对于大接地电流系统(110kV及以上),剩余电压绕组额定二次电压为100V ;

②对于小接地系统(35kV及以下),剩余电压绕组额定二次电压为100/3V。

10kV母线PT

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10kV母线PT现多采用4PT接线方式,即A、B、C三相的PT再加一个消谐PT。主要原因是:对于小接地系统,当发生合空载母线、单相弧光接地消失或系统负荷剧烈变化等情况时,由于PT励磁电感的非线性特性,铁芯容易饱和,造成铁磁谐振,出现过电压和过电流,甚至导致PT烧毁或爆炸;引入消谐PT正是为了消除铁磁谐振。

当然,正常运行的时候,母线A、B、C三相电压平衡,中性点与地等电位,消谐PT电压为0(此时可忽略消谐PT)。因此,正常运行时,10kV母线PT三相二次电压幅值也约为57.7V,这与110kV母线PT三相二次电压是一致的。

110kV线路PT

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110kV线路PT通常是单相式,上图为某110kV线路PT的铭牌:

1)额定一次电压为110/√3 kV

2)该PT共有2个二次绕组:

①1a、1n:额定电压为100/√3 V,准确级0.5(3P),通常用于:

a.110kV线路保护重合闸检线路有压、检同期;

b.110kV备自投检进线有压;

c.110kV线路测控同期合闸。

②da、dn:额定电压为100 V,准确级3P,该绕组一般未用。

10kV电容器放电PT

电容器放电PT有2种接线方式:开口三角不平衡电压接法和分相差压接法。

下图为开口三角不平衡电压接法,即三相共同形成一个不平衡电压。

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下图为分相差压接法,即A、B、C相有各自的差压。

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