电磁式电压互感器与电容式电压互感器区别
变电所的简介
真空断路器特点
真空断路器的优点： 1、在密封的容器中熄弧，电弧和只炽热气体不外露，灭弧室独立，安 装简 单方便。 2、触头间隙小，合闸功率小，机构简单，使用寿命长。 3、熄弧时间短，弧压低，，开断次数多。 4、动导杆的惯性小，适用与频繁操作。 5、真空开关开断后断口间介质恢复快，介质不需要更换。 6、灭弧介质和绝缘介质不用油，没有火灾和爆炸的危险。 7、在真空开关管的使用年限内，触头部分不需要维修、检查一般可达 20年左右不需要检修。维护工作量小。 真空开关的缺点： 1、对开断感性小电流时，断路器灭弧能力较强的触头材料容易产生截流，引 起过电压，应采取相应的过电压保护。 2、产品一次投资价格较高。
缺点：在温度达到200度时以上时开始分解分解生成物中有氢氟酸，这是一种强腐蚀和 剧毒，且水分的凝结对沿边绝缘也是有害的。SF6的密度远大于空气密度，所以低凹地 区的氧气将被SF6代替。 技术参数： SF6额定工作压力0.35Mpa、最低工作电压0.25Mpa、年漏气率≤1%
SF6断路器的维护与检修： 巡视的具体内容： 1、SF6气体压力表指示是否正常。 2、分合闸指示牌是否正常。 3、是否有任何异常声音和臭味 4、瓷套是否开裂、损坏，污脏。 5、检查环境温度，若温度下降超过允许值，应起动加热器，防止气体液化，检查气体 压力，通常应为0.4~0.6Mpa(20℃)
变压器保护
影响比率差动保护的三个因素 1、正常时变压器励磁涌流很小为Ie电流的 1%~5%， 空载投入或外部故障切除后的电压恢复时，则出 现励磁涌流。 2、有载调压，带负荷调档产生不平衡电流。 3、变压器两侧互感器变比、相位不同。 以上三点都可能影响差动的灵敏度,为了减少或消 除不平衡电流的影响,使变压器外部短路时引起差 动保护SF6断路器 结构：1、开断元件（动静触头、灭弧装置） 2、支撑元件（用来支撑断路器的器身） 3、底座 （用来支撑和固定断路器） 4、操动结构 （用来操动断路器分合闸） 5、传动结构（将操动机构的分、合运动传 给导电杆和动触头）
电压互感器知识全解
一、何谓电压互感器1电压互感器（Potentialtransformer简称PT，Voltagetransformer也简称VT）和降压变压器很相像，都是用来变换线路或母线上的电压。
2电压互感器是一个带铁心的变压器。
它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。
当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。
3改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。
4电压互感器将高电压按比例转换成低电压，一般为100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等设备。
二、电压互感器的作用1电压互感器时隔离高电压，供继电保护、自动装置和测量仪表获取一次电压信息的传感器。
把高电压按比例关系变换成100V或100/3V标准二次电压，供计量、仪表装置和继电保护使用。
2同时使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离，保证设备和人身安全的作用。
三、电压互感器分类1按安装地点可分：户内式和户外式。
35kV及以下多为户内式，35kV及以上多为户外式，其绝缘有明显差距。
2按相数可分：单相式和三相式。
10kV及以下采用三相式。
3按绕组数可分：双绕组、三绕组和四绕组。
4按绝缘方式可分：干式、浇注式、油浸式和气体式。
5按工作原理可分为：电磁式、电容式和新型的光电式电压互感器。
其中电磁式可分为:三相式和单相式；三相式又可分：三相两柱式和两相五柱式。
四、电压互感器结构1油浸式电压互感器油浸式电压互感器分为：单级式和串级式单级式，单级式可用于220kV及以下电压等级，串级式可用于66kV及以上电压的所有电压等级。
单级式其一二次绕组绕在共同的铁芯上，绝缘不分级，靠磁耦合实现能量转换。
串级式由多个匝数相同的一次绕组装在数量为绕组数一半的相同的铁芯上，自上而下排列，接于高压与地之间。
2SF6气体绝缘电压互感器SF6气体绝缘电压互感器由外壳、绝缘套管、铁芯、一、二次绕组以及安装附件组成。
电容式电压互感器(CVT)简介
电容式电压互感器(CVT)简介
出厂试验
外观检验(整体部分) 密封性试验(整体部分) 绕组的极性检验(电磁单元部分) 电磁单元的工频耐受电压试验(电磁单元部分) 低压端子对地工频耐受电压试验(电磁单元部分) 保护装置工频放电电压试验(电磁单元部分) 准确度试验(整体部分)
15：电磁单元箱体； 16：端子箱； 17：外置式金属膨胀器
电压互感器结构原理
电容式电压互感器(CVT)简介
CVT原理、结构和主要性能参数
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元组成。 电容分压器由C1高压电容和C2中压电容串联组成。 电磁单元由中间变压器、补偿电抗器串联组成。
电容分压器可作为耦合电容器，在其低压端N端子 连接结合滤波器以传送高频信号。
电容式电压互感器(CVT)简介
CVT原理、结构和主要性能参数
C1—高压电容 C2—中压电容 T—中间变压器 L—补偿电抗器 D—阻尼器 F—保护装置 1a、1n—主二 次1号绕组 2a、2n—主二 次2号绕组 da、dn—剩余 电压绕组(100V)
电容式电压互感器(CVT)简介
电容式电压互感器(CVT)简介
950
680
500/ 3
740
1550 1175
1675
注：对同一额定电压给出两个绝缘水平者，在选用时应考虑到电网结构及过电压水平、过电压保护装置的配置及其性 能、可接受的绝缘故障率等。 1.斜线下的数据为外绝缘的干耐受电压。 2.斜线上的数据用于内绝缘。
电容式电压互感器(CVT)简介
电容式电压互感器试验方法
电容分压器分开。当电磁单元的中压端子外露时，型式试 验应在淋雨状态下进行。试验分别对电磁单元的变压器、 电抗器和铁磁谐振阻尼装置进行，试验时应注意将阻尼装 置与变压器的连接线拆开。电磁单元内若接有过电压保护 用放电器件，在试验时也应将其连接线拆开。
谐振产生的原因、分类、危害及防范措施
谐振产生的原因、分类、危害及防范措施一、谐振的类型一般可认为电力系统中的电容和电阻元件是线性参数，电感元件是非线性参数。
由于振荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振有三种不同的类型：1.线性谐振。
谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感、变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈，其铁芯中有气隙）和系统中的电容元件所组成。
在正弦电源作用下，当系统自振频率与电源频率相等或接近时，可能产生线性谐振。
2.铁磁谐振。
谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统中的电容元件组成。
受铁芯饱和的影响，铁芯电感元件的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路，在满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振。
目前在我国的10kV 系统中，运行着大量的电磁式电压互感器（PT），当出现单相直接接地、单相弧光接地、母线空载时突然合闸等情况时，由于电压互感器铁心电感的非线性，很容易发生谐振。
当PT 一次电感与系统对地电容满足谐振条件时，将产生很高的过电压和过电流，从而引起PT一次熔断器烧毁，甚至爆炸，严重威胁电网的安全运行。
3.参数谐振。
谐振回路由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在Xd-Xq间周期变化）和系统电容元件（如空载线路）组成。
当参数配合恰当时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，将会造成参数谐振。
二、铁磁谐振的特点铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，其本质是一种LC振荡，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
其主要特点为：1、铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在；2、铁磁谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
3、谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而下降；4、铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
PT、CT简介参考文档
电流互感器
三种人工调节误差的方法： （1）匝数补偿法
（2）二次绕组并联附加阻抗元件
（3）附加磁场法
电流互感器
接线方式： （1）两相星形（V 形）连接
电流互感器
接线方式： （1）两相星形（V 形）连接
电流互感器
接线方式： （1）两相星形（V 形）连接
电流互感器
接线方式（续）： （2）分相连接
PT、CT简介
二期四值
主要内容：
电压互感器（PT）的作用 电压互感器种类 电磁式电压互感器 电容式电压互感器 电流互感器 问题和答案 典型事故处理
电压互感器（PT）的作用
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、仪表装置使用。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作的设备， 但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电 压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由 回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时，二次电流 增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二 次侧之间的电磁平衡关系。可以说，电压互感器是一 个被限定结构和使用形式的特殊变压器。
压），确认故障类型。 3、汇报值长，通知检修。 4、停用该段母线备自投装置以及其电动机低电压保护（或将厂用
微机快切装置切闭锁位置）。 5、取掉TV回路低电压保护直流保险。 6、按TV停电步骤将TV停电。 7、检查并更换断线相保险，同时对TV本体进行检查。 8、测绝缘正常后将TV恢复运行。 9、重新投运所退保护及自动装置。 10、记录TV停电时间，正确计算厂用电量。
电容式电压互感器
工作原理： 电容分压原理，如下图。
电容分压原理
电容式电压互感器
电磁式电压互感器与电容式电压互感器
电磁感应式电压互感器与电容分压式电压互感器对比电磁感应式电压互感器其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。
特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。
电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。
为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。
测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。
实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。
供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。
三相的第三线圈接成开口三角形，开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。
正常运行时，电力系统的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。
一旦发生单相接地时，中性点出现位移，开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。
线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。
为此，这种三相电压互感器采用旁轭式铁心（10kV及以下时）或采用三台单相电压互感器。
对于这种互感器，第三线圈的准确度要求不高，但要求有一定的过励磁特性（即当原边电压增加时，铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏）。
电磁感应式电压互感器的等值电路与变压器的等值电路相同。
电容分压式电压互感器在电容分压器的基础上制成。
其原理接线见图2。
电容C1和C2串联，U1为原边电压，为C2上的电压。
空载时，电容C2上的电压为由于C1和C2均为常数，因此正比于原边电压。
但实际上，当负载并联于电容C2两端时，将大大减小，以致误差增大而无法作电压互感器使用。
为了克服这个缺点，在电容C2两端并联一带电抗的电磁式电压互感器YH，组成电容分压式电压互感器(图3)。
电抗可补偿电容器的内阻抗。
YH有两个副绕组，第一副绕组可接补偿电容Ck供测量仪表使用；第二副绕组可接阻尼电阻Rd，用以防止谐振引起的过电压。
电容式电压互感器
1 电容式电压互感器（CVT）电压互感器[1]（PT/VT）是用来变换线路电压的设备，主要功能是测量线路的电压、功率和电能。
电压互感器是电力系统中不可缺少的一种设备，在各电压等级都发挥着重要作用，其主要用于电压测量、电能计量、继电保护和自动控制等方面。
电压互感器根据结构型式主要分为电磁式、电容式和电子式三种。
目前新型的电子式互感器发展迅猛，其具有很多优异性能，但是由于其稳定性和可靠性较差，无法成为法定计量设备，所以电力系统中使用最广泛的电压互感器仍为电磁式电压互感器（PT）和电容式电压互感器（CVT）[2]。
文献[3]中统计了截至2015年广州电网各类电压互感器的使用情况，电磁式、电容式、电子式使用量占比依次是18.58%、81.30%、0.12%，可见电容式电压互感器的使用数量占据绝对优势。
PT本质上是一台容量不大的变压器，其在低压等级的测量准确度较高，但随着电压等级的升高，其绝缘可靠性变低，成本也更为昂贵。
CVT是由电容分压器和电磁单元组成，先通过串联电容进行分压后接入电磁单元，电磁单元与PT相似，所以CVT具有PT的全部功能外还有以下特点：电容分压器的分压大大提高了CVT的绝缘性能，使得它在电磁单元绝缘水平较低时也可以对高电压进行转换；内部电容器可以通过耦合作用在长距离通讯、远方测量、线路高频保护等方面发挥载波作用；制作工艺不复杂、易于维护、经济性显著[4]。
所以CVT 广泛应用于110kV及以上电压等级的电网中。
从结构上看，CVT比PT多出一套电容分压装置，且其多用于电压等级较高的电网中，所以其故障率也会有所升高。
我们最大CVT被广泛应用于超高压、特高压电网中，所以会经常出现在高海拔、大温差、易覆冰、易污秽等复杂地理环境中，环境因素会很大程度地影响其测量准确度，它的故障发生率也会有所上升[2]。
所以我们主要针对电网中使用最为广泛的电容式电压互感器进行了研究。
1.1 CVT的基本原理图1-1 电容式电压互感器基本原理图电容式电压互感器主要由电容单元和电磁单元两部分组成，其并联在线路上，先通过电容分压得到10~20kV的电压，然后再经过电磁单元变换成所需的检测电压[5]。
电压互感器介绍
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4.电压互感器的准确等级与额定容量
①电压互感器的准确级
电压互感器的准确级以电压误差 fu来定义的。
在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，二次负荷功率因数为额定值时，最大 电压误差百分数。
用途
准确级
0.2 0.5 1 3 3P 6P
误差限值 电压误差 相位差 (′) （%） ± 0.2 ± 0.5 ± 1.0 ± 3.0 ± 3.0 ± 6.0 ±10 ±20 ±40 不规定 ±120 ±240
JSJW-10型油浸式三相五柱式TV
三相五柱式 三个芯柱+两个边柱 一次三相绕组分别绕于三个芯柱上，为YN
接线
二次有两组三相绕组 主二次绕组：同样为yn接线 辅助二次绕组：开口三角形接线，用于测
量小电流接地系统零序电压
两个边柱为零序磁通提供磁路，避免了普
通电压互感器因零序磁阻太大导致电流过 大而发热损坏。
二次绕组额定容量(VA) 0.5级 120 1级 200 3级 400
最大容量(VA) 960
通常所说的额定容量是指对应于最高准确级的容量
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5.电压互感器的分类和结构
(1) 根据相数的不同，分为单相式和三相式。 单项式可制成任意电压等级 三相式一般只有20kV以下电压等级。 (2) 根据安装地点的不同，分为户内式和户外式。 35kV及以下多制成户内式 (3) 根据绕组的不同，分为双绕组式和三绕组式。 三绕组电压互感器有两个二次绕组 一个是基本二次绕组，用于测量仪表和继电器； 另一个为辅助二次绕组（开口三角绕组、剩余电压绕组），用来反映单相接地故 障（零序电压） (4) 按绝缘分为干式、浇注式、油浸式和气体绝缘式。
5.电压互感器的分类和结构
电压互感器
二,电容分压式的工作原理
2.电磁装置部分由中压变压器,补偿电 电磁装置部分由中压变压器, 电磁装置部分由中压变压器 抗器, 抗器,保护电阻及保护间隙装在由铁板 焊成的油箱内.油箱内灌注绝缘油, 焊成的油箱内.油箱内灌注绝缘油,油 面至箱顶留有规定的空气隙以补偿随温 度变化的油的体积. 度变化的油的体积.油箱做为该产品的 底座,带有吊装钩及安装孔. 底座,带有吊装钩及安装孔.
思考: 思考: 1.绘出电压互感器的常用接线 绘出电压互感器的常用接线, 1.绘出电压互感器的常用接线,并说明其应用 场所. 场所. 2.简述电容式电压互感器的工作原理 简述电容式电压互感器的工作原理. 2.简述电容式电压互感器的工作原理.
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三相三柱式电压互感器Y-Y.形接线 三相三柱式电压互感器Y 1)只能测量线电压,不能用来测量相 只能测量线电压, 对地电压 ; 2)UN1=UNS UN2=100V )
三相五柱式电压互感器Y0-Y0-△形接线 三相五柱式电压互感器Y 可测量线电压,相对地电压; 1)可测量线电压,相对地电压; 广泛用于3 15KV屋内配电装置中 屋内配电装置中; 2)广泛用于3～15KV屋内配电装置中; 3)UN1=UNS UN2=100V ) UN3=100/3V
二,电压互感器的分类
安装地点: 及以下) ( 1) .安装地点 : 户内式 ( 35KV及以下 ) , 户外式 ) 安装地点 户内式( 及以下 以上) (35KV以上) 以上 以下才有) (2). 相数:单相式和三相式(20KV以下才有) ) 相数:单相式和三相式( 以下才有 (3). 绕组数:双绕组和多绕组 ) 绕组数: 绝缘: (4).绝缘: ) 绝缘
五,电容式电压互感器
补偿电抗L: 补偿电抗 :串联补偿内 部容性内阻,减小误差; 部容性内阻,减小误差; 中间电磁式电压互感器T: 中间电磁式电压互感器 : 减小分压器的输出电流, 减小分压器的输出电流, 减小误差; 减小误差; 放电间隙FA:二次短路 放电间隙 : 时,在L,C2上易产生谐 , 上易产生谐 振过电压 阻尼电阻R: 阻尼电阻 :消耗谐振能 量 Ch:补偿励磁,感性分量 补偿励磁, 的影响,减小误差; 的影响,减小误差;
电容式电压互感器
第四章电容式电压互感器Capacitor Voltage Transformer第一节电容式电压互感器的应用在110kV及以上的电力系统中要采用电容式电压互感器，特别是在超高压系统中都采用电容式电压互感器，其理由如下：1 可以抑制铁磁谐振60kV及以下的电磁式电压互感器和架空线对地的分布电容可能发生并联铁磁谐振；110kV及以上的电磁式电压互感器和少油断路器断口电容（均压用）可能发生串联铁磁谐振。
电容式电压互感器本身即是一个谐振回路，XL ≈XC。
如果CVT采取阻尼措施后确认不会发生铁磁谐振，那么与系统并联运行后只是增加了振荡回路的电容，破坏了铁磁谐振发生的条件XL =XC，回路不会发生铁磁谐振。
关于铁磁谐振的理论分析，另有资料介绍。
2 载波需要高压电力系统经常通过高压输电线进行通讯。
是用耦合电容器和阻波器将高电压变成低电压，调谐成需要的各种波段，称作载波通讯。
变电站如选用电磁式电压互感器，为了载波需要，还要选用一个耦合电容器。
如选用电容式电压互感器，既可当电压互感器，又可当耦合电容器用。
显然造价低了，占地面积小了。
3 电容式电压互感器冲击电压分布均匀，绝缘强度高。
尤其是超高压电力系统用的电压互感器，电磁式绝缘结构冲击分布很不均匀，制造十分困难。
第二节电容式电压互感器的工作原理1 利用串联电容进行分压，即大的容抗上承受高电压，小的容抗上获得较低的电压。
将较低的电压施加在一个电磁装置上，通过电磁装置感应出标准规定的电压互感器的二次电压，如100/√3V，100/3V，100V。
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元两部分组成。
如有载波要求，电容分压器低压端还应接有载波附件。
电容式电压互感器的原理接线电路见图124。
2 电容分压器2.1 它既作电容式电压互感器的分压器用，又作载波时的耦合电容器用。
2.2 电容分压器的组成电容器元件：由绝缘介质和被它隔开的电极构成的部件。
电容器单元：有一个或多个电容器元件组装在同一外壳中并有引出端子的组装体。
继电保护员-高级工习题与参考答案
继电保护员-高级工习题与参考答案一、单选题（共45题，每题1分，共45分）1.本线路的限时电流速断保护与下级线路瞬时电流速断保护范围有重叠区，当在重叠区发生故障时由（）A、本线路的限时电流速断保护跳闸B、由下级线路瞬时电流速断保护C、均动作跳闸D、均不动作正确答案：B2.大接地电流系统中，线路上发生正向接地故障时,在保护安装处流过该线路的3I0比母线3U0的相位( )A、滞后约110°B、滞后约170°C、超前约110°D、滞后约70°正确答案：C3.保护装置应不依赖于（）实现其保护功能A、同步信号B、IRIG-B信号C、GPS/BD信号D、外部对时系统正确答案：D4.非全相运行期间，（）可能误动。
A、高频闭锁零序方向保护（两侧采用母线PT）B、光纤电流差动保护C、高频闭锁零序方向保护（两侧采用线路PT）D、零序4段保护正确答案：A5.在微机保护中，掉电会丢失数据的主存储器是（）。
A、EPROMB、EEPROMC、RAMD、ROM正确答案：C6.高频同轴电缆应在两端分别接地，并紧靠高频同轴电缆敷设截面不小于（）平方毫米的铜导线。
A、50B、100C、25D、75正确答案：B7.关于双母线配备的母差保护，在母线PT断线时，以下说法正确的是（）。
A、尽管电压闭锁元件失效，区外故障时母差保护仍不会误动，区内故障时母差保护仍具备选择性B、因电压闭锁元件失效，虽区内故障时母差保护仍有选择性，但区外故障时母差保护将误动C、电压闭锁元件失效，区外故障时母差保护不会误动，但区内故障时母差保护将失去选择性D、电压闭锁元件失效，区外故障时母差保护将误动，区内故障时母差保护也失去选择性正确答案：A8.使用电平表进行跨接测量时，选择电平表内阻为( )。
A、高阻档B、400Ω档C、600Ω档D、75Ω档正确答案：A9.工作中应确保电流互感器和电压互感器的二次绕组应有且仅有（）保护接地。
第10单元 电压互感器
第10单元第三节 电压互感器一．电磁式电压互感器（一）电磁式电压互感器的工作原理一次绕组匝数很多，而二次绕组匝数很少，相当于降压变压器。
工作时，一次绕组并联在一次电路中，而二次绕组并联仪表、继电器的电压线圈。
额定电压一般为100V ；容量小，只有几十伏安或几百伏安；负荷阻抗大，工作时其二次侧接近于空载状态，且多数情况下它的负荷是恒定的。
电压互感器的一次电压U 1与其二次电压U 2之间有下列关系：22211)/(U K U N N U u ≈≈ （4-16）式中，21N N 、为电压互感器一次和二次绕组匝数；u K 为电压互感器的变压比，一般表示为其额定一、二次电压比，即N N u U U K 21/=，例如10000V/100V 。
（二）电磁式电压互感器的测量误差及影响误差的运行因素由于电压互感器存在励磁电流和内阻抗，测量时结果都呈现误差，通常用电压误差（又称比值差）和角误差（又称相角差）表示。
（1）电压误差： 电压误差为二次电压的测量值乘额定互感比所得一次电压的近似值（n k U 2）与实际一次电压1U 之差，而以后者的百分数表示100112⨯-=U U U k f n u （%） （4-17） （2）角误差： 角误差为旋转0180的二次电压向量-2U ' 与一次电压相量1.U 之间的夹角u δ，并规定-2U ' 超前于1.U 时， 角误差为正值。
反之，则为负值。
2．电压互感器运行功况对误差的影响电压互感器一次电压变化时，励磁电流和ψ角将随之变化，因此，电压误差及角误差都会发生变化。
（1）一次电压的影响。
应使一次额定电压与电网的额定电压相适应。
（2）二次负荷及功率因数的影响。
如果一次电压不变，则二次负载阻抗及功率因数直接影响误差的大小。
要保证电压互感器的测量误差不超过规定值，应将其二次负载阻抗和功率因数限制在相应的范围内。
(三) 电磁式电压互感器的结构类型和型号1. 电磁式电压互感器的分类电压互感器可分为以下几种类型：按安装地点可分为户内式和户外式。
电容式电压互感器误差检验现场影响因素分析
电容式电压互感器误差检验现场影响因素分析摘要：电容式电压互感器是电力系统的基础设施，可以有效的提高各区域的配电水平，当今社会飞速发展，电容式电压互感器设备具有绝缘的特点，在高压下，成本远远低于电磁式电压传感器。
使用电容式电压互感器设备有效的提高了电力服务水平，与此同时也节约了成本。
本文通过对电容式电压互感器的介绍，针对电容式电压传感器在实际生活中误差检验现场影响因素进行了分析。
关键词：电容式；电压互感器；现场影响电压互感器有电容式电压互感器和电磁式电压互感器，这两种电压互感器是根据他们的工作原理进行划分的。
这两者中的电磁式电压互感器，其工作原理比较稳定，工作数据不易受周围环境影响。
但是电容式电压互感器与之不同，电容式电压互感器极易受到温度、环境等影响。
只有准确的分析电容式电压互感器误差检验现场的影响因素，才能能到准确的数据。
一、电容式电压互感器结构及原理电容式电压互感器主要是由两个部分组成，分别是电容分压器以及中压变压器组成。
电容式电压互感器的原理是有串联的分压器抽取电压，再由变压器将电压改变，并且作为表计、继电保护等的电压源的电压互感器，这个串联装置就叫做电容式电压互感器。
电容式电压互感器的用处诸多，比如他可以将载波频率耦合到输电线上，用于长途通信、遥控、继电保护、数据检测等等。
电容式电压互感器属于绝缘体，与电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器更易于受环境、温度、频率等外界因素影响，但是在高压检验环境中，使用电容式电压互感器更加节约成本。
二、误差影响因素（一）电容分压器温度影响影响电压式电容互感器的因素有很多，其中最主要的因素是温度。
电容式电压电压互感器是串联结构的，由多个电容元件串联而成。
这个电容元件的材质多为膜与纸相结合的方式组成，属于一种绝缘体。
电容分压器的生产厂家多是以膜与纸相结合，在用一个铝箔制成的小圆卷组成，制作完成后，套入瓷套内，并且抽空空气[1]。
由于电容式分压器的制作与材质的原因，当温度变化时，会出现热胀冷缩的现象，从而影响电容的量，温度越低，对电容分压器的影响就越大，现场检验的误差就越大。
电容式电压互感器
1 电容式电压互感器（CVT）电压互感器[1]（PT/VT）是用来变换线路电压的设备，主要功能是测量线路的电压、功率和电能。
电压互感器是电力系统中不可缺少的一种设备，在各电压等级都发挥着重要作用，其主要用于电压测量、电能计量、继电保护和自动控制等方面。
电压互感器根据结构型式主要分为电磁式、电容式和电子式三种。
目前新型的电子式互感器发展迅猛，其具有很多优异性能，但是由于其稳定性和可靠性较差，无法成为法定计量设备，所以电力系统中使用最广泛的电压互感器仍为电磁式电压互感器（PT）和电容式电压互感器（CVT）[2]。
文献[3]中统计了截至2015年广州电网各类电压互感器的使用情况，电磁式、电容式、电子式使用量占比依次是18.58%、81.30%、0.12%，可见电容式电压互感器的使用数量占据绝对优势。
PT本质上是一台容量不大的变压器，其在低压等级的测量准确度较高，但随着电压等级的升高，其绝缘可靠性变低，成本也更为昂贵。
CVT是由电容分压器和电磁单元组成，先通过串联电容进行分压后接入电磁单元，电磁单元与PT相似，所以CVT具有PT的全部功能外还有以下特点：电容分压器的分压大大提高了CVT的绝缘性能，使得它在电磁单元绝缘水平较低时也可以对高电压进行转换；内部电容器可以通过耦合作用在长距离通讯、远方测量、线路高频保护等方面发挥载波作用；制作工艺不复杂、易于维护、经济性显著[4]。
所以CVT广泛应用于110kV及以上电压等级的电网中。
从结构上看，CVT比PT多出一套电容分压装置，且其多用于电压等级较高的电网中，所以其故障率也会有所升高。
我们最大CVT被广泛应用于超高压、特高压电网中，所以会经常出现在高海拔、大温差、易覆冰、易污秽等复杂地理环境中，环境因素会很大程度地影响其测量准确度，它的故障发生率也会有所上升[2]。
所以我们主要针对电网中使用最为广泛的电容式电压互感器进行了研究。
1.1 CVT的基本原理图1-1 电容式电压互感器基本原理图电容式电压互感器主要由电容单元和电磁单元两部分组成，其并联在线路上，先通过电容分压得到10~20kV的电压，然后再经过电磁单元变换成所需的检测电压[5]。
电压互感器基本知识与选型要求
电压互感器基本知识与选型要求目录一、电压互感器基本知识 (3)1. 电压互感器的定义及作用 (4)2. 电压互感器的种类与特点 (5)2.1 常用种类 (6)2.2 各种类的特点 (7)3. 电压互感器的技术参数 (8)3.1 额定电压 (9)3.2 额定电流 (10)3.3 准确度等级 (11)3.4 绝缘性能参数 (12)二、电压互感器选型要求 (13)1. 选型原则 (14)1.1 根据实际需求选择合适的类型 (15)1.2 考虑设备的环境适应性 (16)1.3 遵循相关标准及规范 (18)2. 选型注意事项 (19)2.1 额定电压与电源匹配 (20)2.2 额定电流与负载匹配 (21)2.3 考虑二次侧绕组需求 (23)2.4 准确度和精度要求 (24)三、电压互感器的应用与维护 (25)1. 应用注意事项 (26)1.1 安装要求 (27)1.2 使用环境要求 (28)1.3 接线方式及注意事项 (29)2. 维护保养 (30)2.1 定期检查 (31)2.2 预防性试验 (32)2.3 故障处理及更换 (33)四、电压互感器选型实例分析 (35)1. 选型案例分析 (36)1.1 某电力系统中的电压互感器选型 (37)1.2 其他典型应用场景介绍 (38)2. 选型过程中的常见问题及解决方案 (39)2.1 问题一 (40)2.2 问题二 (41)2.3 问题三 (42)五、相关法规与标准 (44)1. 国家相关法规要求 (44)2. 行业相关标准规范介绍 (45)一、电压互感器基本知识电压互感器是一种用于测量和保护电力系统中高电压侧的电气设备。
它的主要功能是将高电压侧的电压信号降低到适合仪表、继电器等设备使用的低电压信号，以便于测量、保护和控制。
电压互感器的性能参数包括变比、额定一次电流、二次负载阻抗、绝缘等级等。
变比：电压互感器的变比是指其一次侧输出电压与二次侧输出电压之比。
变比的选择应根据实际需要，既要保证测量精度，又要满足二次设备的接入要求。
电容式电压互感器结构、原理及影响误差因素分析
技术前沿2020.16 电力系统装备丨197Technology Frontier电力系统装备Electric Power System Equipment2020年第16期2020 No.161 概述电容式电压互感器（CVT ）是由电容分压器和电磁单元组成的电压互感器，其设计和相互连接使电磁单元的二次电压实质正比于一次电压，且相位差在连接方向正确时接近于零。
电容式电压互感器（CVT ）广泛应用于110 kV 以上的电力系统，330~700 kV 超高压电力系统运用较多，现在已逐步有取代传统电磁式电压互感器的趋势，电容式电压互感器也用于高频信号传输。
与传统的电磁式电压互感器相比较电容式电压互感器具有以下优点：（1）绝缘可靠性高。
（2）不会与断路器的断口电容相匹配造成铁磁谐振。
（3）产品价格较低。
（4）可以兼作耦合电容器，用于载波通信系统。
（5）运行维护简单，实现带电监测比较容易。
2 结构及工作原理CVT 由电容分压器和电磁单元两部分组成。
其电气原理图如图1所示。
C 1C 2δNTD Ldnda 2a 1a 2n 1n 图1 CVT 电气原理图C 1－高压电容 C 2－中压电容 T －中间变压器 L －补偿电抗器D －阻尼装置具体来说，电容分压器单元分两部分组成，C 1和C 2，均组装在瓷套内部。
串联用于抽取中间电压，C 1部分可以根据不同电压等级分成电容量相等或不等的独立电容器。
现在制造厂普通采用的是电容量相等的分节电容器组成，这样更利于电压的均匀分布及计算。
电容器内部由复合材料卷制而成的电容器芯子串联连接，电容器单元由若干经复合介质卷制而成的平板型电容器元件组成，这些电容器元件组装后，需要经过压缩及高真空浸油处理。
采用这种方式压缩处理过的电容器元件，其电容量在相当长的时间内不会发生任何变化。
在每节电容分压器的顶部，瓷套内部设置有金属膨胀器，用来补偿随着温度变化浸渍液体体积的变化。
电容分压器为全密封结构，与空气及惰性气体完全隔离，电容分压器内部充有苄基甲苯JARYLECC101D ，外绝缘采用高强瓷或硅橡胶材料的套管结构，完全可以满足标准爬电比距20 mm/ kV ，25 mm/ kV 或31 mm/ kV 的要求。
电容式电压互感器与电磁式电压互感器的区别
正常运行时，电压互感器二次侧由于负载较小，基本处于开路状态，电压互感器二次 电压基本等于二次侧感应电动势取决于一次系统电压。 电磁式电压互感器的分类方式 很多，根据绝缘介质可分为干式和油式；根据相数的不同可分为单相、三相两种；根 据绕组的多少可分为双绕组、三绕组、四绕组三种；按其运行承受的电压不同，可分 为半绝缘和全绝缘电压互感器等等。在实际应用中一般使用单相三绕组或四绕组的最 多。东山风场35kV母线电压互感器采用的为单相浇注绝缘的电磁式电压互感器，电磁 式电压互感器的励磁特性为非线性特性，在35kV的电力系统中性点偏移、瞬间电弧接 地或进行倒闸操作的激发下，都可能与电力系统分布的电容形成铁磁谐振，因此，东 山风场所采用的电磁式电压互感器都采用了消谐措施。
十 一 月 安 全 活 动
电 容 式 电 压 互 感 器 与 电 磁 式 电 压 互 感 器 的 区 别
电 气 二 班
活动内容
XX风场35kV母线采用的是电磁式电压互感器，220kV 母线采用的是电容式电压互感器，现就电压互感器的选 取分析电磁式电压互感器与电容式电压互感器的区别及 特点。 电磁式电压互感器，它与电力变压器相似。电 磁式电压互感器工作原理的特点是：电磁式电压互感器 的一次绕组直接并联于一次回路中，一次绕组上的电压 取决于一次回路上的电压，二次绕组与一次绕组无电的 耦合，是通过磁耦合。二次绕组通常接的是一些仪表、 仪器及保护装置容量一般均在几十至几百伏安，所以负 载很小，而且是恒定的，所以电压互感器的一次侧可视 为一个电压源，基本不受二次负载的影响。
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随着电力系统输电电压的增高，电磁式电压 互感器的体积越来越大，成本随之增高，因 此220kV 电压等级宜采用电容式电压互感器。 根据这一要求，东山风场220kV 母线电压互 感器采用的是电容式电压互感器。 电容式的 全称为电容分压式电压互感器，工作原理如 图１。在被测二次回路与大地间接有电容组， 电容组由C1和C2组成，其中C2两端并接电压 互感器二次负荷Z2，L为补偿电抗器，当电压 互感器空载运行时 U2=U0=C1×U1/(C1+C2)=ηηηηTVTVTVT VU1。
电容式电压互感器(CVT)简介
电压互感器结构原理
电容式电压互感器(CVT)简介
CVT原理、结构和主要性能参数
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元组成。 电容分压器由C成。
电容分压器可作为耦合电容器，在其低压端N端子 连接结合滤波器以传送高频信号。
电容式电压互感器(CVT)简介
CVT原理、结构和主要性能参数
C1—高压电容 C2—中压电容 T—中间变压器 L—补偿电抗器 D—阻尼器 F—保护装置 1a、1n—主二 次1号绕组 2a、2n—主二 次2号绕组 da、dn—剩余 电压绕组(100V)
电容式电压互感器(CVT)简介
电容式电压互感器(CVT)简介
电容式电压互感器(CVT)简介
型式试验
雷电冲击耐受电压试验(整体部分) 操作冲击耐受电压试验(整体部分) 铁磁谐振试验(整体部分) 瞬变响应试验(整体部分) 电磁单元的工频耐受电压试验（湿试） (电磁单元部分) 电磁单元的温升试验(电磁单元部分) 承受短路能力试验(整体部分) 准确度试验(整体部分)
电容式电压互感器(CVT)简介
电容式电压互感器检验的基本规则
在生产过程中，当材料、工艺或产品结构等有所 改变，且其改变有可能影响产品的性能时，应重 新进行型式试验，此时允许只进行与这些改变有 关的试验项目。 在正常生产中，型式试验应至少每五年进行一次。 有关要求和规定 用来作型式试验的互感器应首先进行出厂试验。 出厂试验合格后，方可进行型式试验。其出厂试 验结果也应在型式试验报告中给出。 型式试验中的所有耐受电压试验的试验项目应在 同一台互感器上进行
电容式电压互感器(CVT)简介 Capacitor Voltage Transformers
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电磁式电压互感器与电容式电压互感器的区别
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大唐（赤峰）新能源有限公司 XX风电场XX风场35kV母线采用的是电磁式电压互感器，
220kV母线采用的是电容式电压互感器，现就电压互感
器的选取分析电磁式电压互感器与电容式电压互感器
的区别及特点。
电磁式电压互感器，它与电力变压器相似。
电磁
式电压互感器工作原理的特点是：电磁式电压互感器
的一次绕组直接并联于一次回路中，一次绕组上的电
压取决于一次回路上的电压，二次绕组与一次绕组无
电的耦合，是通过磁耦合。
二次绕组通常接的是一些
仪表、仪器及保护装置容量一般均在几十至几百伏安，
所以负载很小，而且是恒定的，所以电压互感器的一
次侧可视为一个电压源，基本不受二次负载的影响。
正常运行时，电压互感器二次侧由于负载较小，基本
处于开路状态，电压互感器二次电压基本等于二次侧感应电动势取决于一次系统电压。
电磁式电压互感器的分类方式很多，根据绝缘介质可分为干式和油式；根据相数的不同可分为单相、三相两种；根据绕组的多少可分为双绕组、三绕组、四绕组三种；按其运行承受的电压不同，可分为半绝缘和全绝缘电压互感器等等。
在实际应用中一般使用单相三绕组或四绕组的最多。
东山风场35kV母线电压互感器采用的为单相浇注绝缘的电磁式电压互感器，电磁式电压互感器的励磁特性为非线性特性，在35kV的电力系统中性点偏移、瞬间电弧接地或进行倒闸操作的激发下，都可能与电力系统分布的电容形成铁磁谐振，因此，东山风场所采用的电磁式电压互感器都采用了消谐措施。
随着电力系统输电电压的增高，电磁式电压互感器的体积越来越大，成本随之增高，因此220kV 电压等级宜采用电容式电压互感器。
根据这一要求，东山风场220kV 母线电压互感器采用的是电容式电压互感器。
电容式的全称为电容分压式电压互感器，工作原理如图１。
在被测二次回路与大地间接有电容组，电容组由C1和C2组成，其中C2两端并接电压互感器二次负荷Z2，L为补偿电抗器，当电压互感器空载运行时U2=U0=C1×U1/(C1+C2)=ηTV U1。
电压U2 与其一次电压U1大小成正比，相位相同。
当电压互感器带负荷Z2时，图2为等值电路图，其中U0为空载电压, jwL 为补偿电抗器的阻抗，Z0为电压互感器的内阻抗Z0=1/ jw（C1+C2），当jwL=Z0 ，即1/w（C1+C2）=wL时，Z0+ jwL=0，U2=U0=ηTVU1，电压互感器二次输出电压U2，与其一次侧电压U1大小成正比，相位相同。
与电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器具有以下特点：
1)除作为电压互感器外，还可将其分电容，高频载波通信的耦合电容。
2）电容式电压互感器的冲击绝缘强度比电磁式高。
3）体积小，重量轻，成本低，占地面积小。
4）误差特性和暂态特性不如电磁式，且输出容量小。
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