户外电压互感器常规试验分析

伍梓超（广东电网有限责任公司江门恩平供电局,广东 恩平 529400）

户外电压互感器常规试验分析

伍梓超（广东电网有限责任公司江门恩平供电局,广东 恩平 529400）

摘要：首先介绍了电压互感器的工作原理、分类以及接线方式，重点对电压互感器的常规试验进行了分析，并进一步提出问题和完善，以确保户外电压互感器的正常运行。

关键词：电压互感器；试验分析；注意事项

0　引言

户外电压互感器作为维护电器设备安全的最重要设备，这需要我们对电压互感器进行科学、完善的试验分析，以确保电压互感器在使用过程中不会因操作不当而造成相应的危害，造成不必要的财产损失。这就显示出对户外电压互感器试验分析的重要性，在充分试验分析的基础上制定出完善的操作策略和相关注意事项，保证户外电压互感器的正常稳定运行。实现经济与社会效益的最大化。

1　户外电压互感器的概念阐述

所谓户外电压互感器其在本质上其实就是一台降压变压器，只是应用于在户外的环境当中。其最为主要的功能就是隔离高压电，一般情况下，是把高压电按照一定的比例转化为100V甚至是更低级的二次电压，当然，在进行转换电压的过程中，需要根据实际的需要。以保障对测量仪器以及继电保护的使用。另一方面，户外电压互感器还用于发电厂以及变电站的线路输出的控制和监督，用于电网与居民用户之间的网与厂、厂与户之间的电量的结算等等。所以，户外电压互感器具有很强的价值性与应用性，需要我们进行合理使用，以发挥出其价值的最大化。

2　户外电压互感器试验的一般方法以及工作原理分析

户外电压互感器实验的测量接线一般方法如图1所示。反接法所测量的是以下三部分绝缘的介质损失角正切：

（1）一次静电屏（即X端）对二、三次绕组的绝缘。

（2）一次绕组对二、三次绕组端部的绝缘。

（3）绝缘支架对地的绝缘这种方法的缺点是：

1）主要反映一次静电屏对二、三次绕组间绝缘的介质损失角正切。这是因为一次静电屏对二、三次绕组绝缘的电容量为1000PF，而其他两部分绝缘的电容量均很小，约为十几到数十皮法，因此难以反映这两部分介质损失角正切的变化。

2）试验电压低。串极式电压互感器高压绕组接地端的绝缘水平较低，制造厂设计时考虑的试验电压为2000V，因此在预防性试验中对该处的试验电压不宜过高，一般仅能施加1600V电压。但有单位曾在试验中施加2500—3000V；这样做虽然能发现进水、受潮等情况，但总的说来，试验电压仍偏低，对电桥测量灵敏度有一定的影响。

3）脏污的影响。由于X端引出端子板及小瓷套的脏污会影响测量结果，产生很大的误差。为了减少端子板及小瓷套脏污的影响，可采用正接法接线测量。它也是主要测量一次静电屏对二、三次绕组间的介质损失角正切。但其测量误差很大为了减少端子板及小瓷套脏污的影响，可采用正接法接线测量。它也是主要测量一次静电屏对二、三次绕组间的介质损失角正切。但其测量误差很大。

图1 三种户外电压互感器实验的测量接线

准确来说，电压互感器与变压器的工作原理大致相同，主要的基本结构是铁心、原、副绕组这三个部分组成。变压器最为主要也是最重要的一个功能就是为了输送电能，所以其容量一般很大。而电压互感器主要是以变化电压为主要功能，以保障给测量仪和继电保护装置的相关供电，以及测量在线路上的电压、电率和电能。需要指出的是，电压互感器还可以用对线路上的故障进行原因分析和监督，这些因素就决定了户外的电压互感器的容量比较小。一般情况下，户外电压互感器在正常运转下处于空载状态。电压互感器的工作原理是分析图如2所示：

图2　户外电压互感器的工作原理示意图

通过图上可以和清楚的看出，电压互感器的高压绕组与其他的相关线路是并联在 一次电路中，二次电压与一次电压是呈正比例的关系，而且反映的是一次电压的数值。这里需要指出，电压互感器的一、二次绕组额定电压之比。成为电压互感器的额定变比，一般是K n＝U1/U2。另一方面，电压互感器的原绕组是并联在一次电路中的，这就使得电压互感器与电力变压器一样，在二次侧不能短路，如果短路会造成十分严重的后果，那就是会造成强大的短路电流，烧毁电压互感器，严重的情况下，会造成一定程度的线路瘫痪。同样，在户外电压互感器在试验的过程中，为了防止过强的高压或者是过低的低压穿过时，这就必要将电压互感器的二次绕组、铁定以及外壳接地，这样，计算有意外情况的发生，也能保证整个户外电压互感器的安全，保证整个户外相关设备的安全使用。

3　户外电压互感器的分类

（1）按电压互感器的工作原理可以分为：电磁式电压互感器和电容式电压互感器。

（2）按户外工作的具体情况的特点分为：常规户外电压互感器和特殊户外电压互感器。

（3）按电压互感器的相数可以分为：单相式以及三相式。一般来说，所谓的单相式电压互感器是指可以制成任何电压等级，而且能在不同的情况下进行按照要去的转换，以保障整个需要的变化；而三相电压互感器则是指限于10kV以及以下的电压等级，瑞然这种电压互感器在很大程度上来说具有一定的局限性，比较适合在特定的情况下发挥其价值和作用。

（4）按电压互感器的组数又可以分为：双绕组合式以及三绕组合式。

（5）按绝缘结构可分为：干式、塑料浇注式以及充气式和油浸式，淡然至于在户外采用什么类型的电压互感器，那就需要充分考虑到整个电压互感器的工作环境以及实际特点来进行具体的分析。

4　户外电压互感器在常规试验中的接线方式分析

在整个户外电压互感器的试验中，接线方式是整个电压互感器中较为关键和重要的一个环节，需要我们进行分析，以保障整个试验的安全和稳定性。

4.1单线连接

用一台单相电压互感器来测量某一相对地电压或相间电压的接线方式，这种电压互感器的接线方法主要是用于较为对称的三相电路。

4.2V-V的接线方式

所谓的V-V的接线方式，是指两台单相互感器的接成不完全成型。这样的接线方式可以用来更好的去测量各相间电压，但是这个接线也有一个缺点，那就是不能测出相对地电压，更为明显的是，被广泛应用在20kV以下中性点不接地或者消弧线圈接地的电网当中。

4.3Y0-Y0接线

这种接线的方式主要是以单个电压互感器的单相互感器一、二次侧均成Y0型。这种接线方式有一个很大的优势，那就是可以供给要求电压的仪表和继电器以及要求相点电压的绝缘监视电视表。一般情况下，这个接线方式只是使用于35kV以下的系统。

5　户外电压互感器常规试验过程中注意事项分析

（1）在进行试验的过程中，电压互感器在正式试验前，需要对电压互感器的测极性以及摇绝缘都要进行科学的处理和测试。以保证电压互感器在试验过程中不会应外部因素而造成不必要的损失。

（2）户外电压互感器的接线应保持正确，特别是需要注意的是一次绕组和被测电路需要并联，二次绕组和所接的测量仪表、继电保护装置的电压线圈并联，这里还需要指出的是，需要同时注意极性的正确性。

（3）在试验过程中，接在电压互感器的二次侧的负荷在正常情况下不能超过其规定的额定容量，如果一旦超出，那么就会导致整个互感器的数据误差比较大，就不能得到所需要的正常值。

（4）电压互感器的二次侧不允许短路。这是因为电压互感器内阻抗很小，如果在遇到回路短路的时候，就会出现和很大的电流，会对整个电压互感器的设备造成很大的损害，严重的情况下，甚至会威胁到试验工作人员对人身安全。另外，在可能的情况下，一次侧也需要安装一定的保护监控设备，以保障整个试验体系的稳定。避免不必要的情况发生。

（5）为了更好的保障好相关试验的测量以及相关实验人员的安全，需要在实验过程中二次绕组必须有一点接地。这么做的好处就是，就算是发生了绝缘损坏时，也可以很好的保障财产和人生安全。

6　总结

通过对户外电压互感器的试验分析，制定出相对比较完善、科学的试验方法与注意事项。真正做到保障整个试验的正常进行，保障设备以及人员的安全，为户外电压互感器在供电领域的应用，发挥其最大的价值提供一个可靠的基础。

参考文献：

[1]梁仁杰，姚树森.户外电压互感器实验分析的研究[J].重庆大学学报,1998.

[2]葛喜臣，冯国忠.户外电压互感器实验过程研究[J].硫酸工业，1995.

[3]黄妍，王治军.电压互感器工作原理分析[J].环境工程,1998.