电压互感器知识总结

小问题：V-v接法的互感器如果A接A, N接N，可以吗？
图a
A N A N
说明：
图b
A N N A
图c
其实这种接 法在原理上 没什么问题， 但不符合规 范，容易混 淆接线，从 而导致故障 的发生，所 以一般不允 许这种接法！
电压互感器的接线形式3
此为三只PT的为Y/Y0接法：
这种接法是用三台单相电压互感 器构成一台三相电压互感器，也
f=fn； 0.8~1.2 (0.25~1)Sn； 0.05~1.5或 (0.05~1.9) Cosφ=0.8；
注：此表摘自于《GB 1207-2006 电磁式电压互感器》（括号内数值适用于 中性点非有效接地系统） 说明：0.1级在35kV及以下系统基本不用，0.2级一般用于精确计量，0.5级 用于测量和内部考核计量，1级、3级很少用；3P、6P用于保护，一般只有 零序电压绕组有此参数要求
注：无功电度表一般与同一回路的有功电度表共用同一等级的互感器 注：此表摘自于《DL T 866-2004电流互感器和电压互感器选择及计算导则》
电压互感器变比
电压互感器变比
电力系统接地方式
首先需要先了解电力系统接地方式的分类：
中性点接地方式分为中性点有效接地（大电流接地）和中性点非有效接
地（小电流接地），中性点非有效接地系统包括中性点绝缘系统和中性点补 偿系统，中性点补偿系统又可分为中性点经电抗接地和中性点经高（中）电 阻接地；而中性点有效接地系统可分为中性点直接接地和中性点经小电阻接 地两种方式。 补充：《国家电网公司输配电工程通用设计 -电能计量装臵分册》明确说明： 中性点绝缘系统任何情况下中性点都不会流过不平衡电流，采用三相三线计 量不会产生附加误差；中性点非绝缘系统，当三相系统不平衡时，中性点会 流过不平衡电流，采用三相三线计量会产生附加误差；所以35kV及以下系统 如果中性点是绝缘的，计量PT宜采用V-v接法；如果中性点是非绝缘的，计 量PT应采用Y/y0的接法。
电源频率会影响PT的参数吗？ 互感器是通过铁心将电流进行转换，B=（I2*Z2)/(4.44*f*Ac*N2n) 所以当频率变大时，铁心中的磁通密度变小，根据B-H磁化曲线可查出，磁
密降低，矫顽力H也减小，比差和角差也会减小。对于测量级来讲，额定负
荷和1/4负荷的误差向正方向偏移，通常情况下，由于测量级调整都保持在 中间公差，一般不会正公差超差，只有类似0.2S级这种公差带比较小的需适 当注意。对保护级来讲，保护倍数会更大，误差特性会更好，没有任何问题。 对PT来讲，由于频率改变产生的漏抗大，所以误差特性变化大，无法通用。
A B C QS FU1 FU2 FU3 TV
A X A a x a x a x
FU4 FU5 FU6 PV1 PV2 PV3
可以用一台三铁芯柱式三相电压
互感器，将其高低压绕组分别接 成星形。Y，yn接法多用于小电
X A X
流接地的高压三相系统，可以测
对于小电流接地系 统原边星形中性点 一般不允许接地
注：此种接法如果互感器高压侧不接地，那么一次侧就没有零序电流 通路，二次侧开口三角形线圈两端也就不会感应出零序电压
电压互感器接线注意事项
三、电压互感器使用的注意事项 1．电压互感器的接线应保证其正确性，一次绕组和被测电路并联，二 次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装臵或自动装臵的电压线圈并联，同 时要注意极性的正确性。 2．接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适，接在电压互感器二次侧 的负荷不应超过其额定容量，否则，会使互感器的误差增大，难以达到测量 的正确性。 3．电压互感器二次侧不允许短路。由于电压互感器内阻抗很小，若二 次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。 4．为了确保人在接触测量仪表和继电器时的安全，电压互感器二次绕 组必须有一点接地。因为接地后，当一次和二次绕组间的绝缘损坏时，可以 防止仪表和继电器出现高电压危及人身安全。 5. 电压互感器二次接地点只能有一个，因为一个变电所的接地网并不 是一个等电位面，当大接地电流注入接地网时，在不同点间会出现电位差。 如果一个回路在不同的地点接地，地电位差将不可避免地进入这个回路，造 成测量的不准确，严重时，会导致保护误动。当二次有击穿保险器时，一般 也需要在配电房内通过小母线一点接地。
电压互感器二次容量的选择
表3：多股电缆电阻率表 温度℃
10
ρ（Ω*mm2/m）
0.0165
20
30 40 50 60
0.0172
0.0185 0.0192 0.0200 0.0212
其中电阻率ρ=R*S/L，则R=ρ*L/S 现以100米2.5方多股线为例（40℃） R=0.0192*100/1.5=1.28Ω，接触电阻每台设备一般不超过0.05Ω，现假设有 10台设备需要电压信号，则接触电阻为0.5Ω；合计<1.8Ω 所以10台设备以内线损基本可忽略！
V-v接法就是将两台全绝缘单 相电压互感器的高低压绕组分别接 于相与相间构成不完全三角形。这 种接法广泛用于中性点不接地或经 消弧线圈接地的35kV及以下的高压
A B C QS FU1 TV
A a
FU4
x a
FU2 FU3
X A
FU5 FU6
PV1 PV2
X
x
图b
三相系统中，特别是10kV的三相系统中。V-v接法不仅能节省一 台电压互感器，还能满足三相表计所需的线电压。这种接线方法 的缺点是不能测量相电压，不能接入监视系统绝缘状况的电压表
电压互感器的接线形式1 此为单只PT接法：
A B C QS FU1
A
1.可用于测量35kv及以下中性点
不直接接地系统的线电压（图a1） 2.可用于测量110kv以上中性点直 接接地系统的相对地电压（图a2）
TV
a X x
FU3 PV
FU2
图a1
图a2
电压互感器的接线形式2 此为两只PT的V-v接法：
电压互感器二次容量的选择
表4：各类负荷功耗简表
负荷类型
多功能电度表 多功能数显表 指针式电度表 指针式电压表 微机保护
功耗（VA）
<4~6（10） <1 <1.5 <1 <0.5
根据表4及以下系统图，可以初步估算出 PT容量(其中Wh为多功能电度表，V为数 显电压表，A为数显电流表）： 1.计量PT：一般按当地供电部门要求设计， 如无要求，可按30VA以内考虑； 2.母线PT：0.5*5+4*4+1*1=19.5,考虑到 放大一定余量，可按30~50VA设计！（满 足25%~100%的范围）
达到限值。
电压互感器二次容量的选择
电压互感器二次容量选择没有特别明确的方式，一般都是由估算而来，或者 按照当地供电部门要求值提供！ 《DL T 866-2004电流互感器和电压互感器选择及计算导则》中第8.6.3的表 15中有详细的计算方法，但因各表计及保护等负载的实际容量大多是个范围， 这就导致按此表计算所得结果本身就不是非常精确，所以此表一般仅作为验 算使用。实际工程设计中基本还是以估算为主！ 那么估算需要得到哪些参数呢？ 电压互感器和电流互感器不一样，一般可不考虑线损，因为二次电流很小， 按50VA折算的二次电流为0.5A，线路阻抗一般不会超过4Ω，即线损不超过 1VA，可忽略；PT的主要二次负荷在表计这一块，根据查相关厂家资料可以 看出：
计（测）量表与互感器准确级的配合
表2：仪表与配套的电压互感器准确级 指示仪表 仪表准确级 0.5 1.0 1.5 2.5 互感器准确级 0.5 0.5 1.0 1.0 有功电能表 0.5 1.0 2.0 计量仪表 仪表准确级 无功电能表* 2.0 2.0 3.0 互感器准确级 0.2 0.5 0.5
从而导致互感器爆炸等一系列事故！所以二次容量在选择时可适当放大一定
余量，需保证不超过实际负荷的4倍！否则也会影响测量精度！
注：根据《国家电网公司输配电工程通用设计 -电能计量装臵分册》要求， 计量专用PT额定二次容量应为实际负荷容量的1.5~2倍，计量专用PT的额定 二次容量一般为10~50VA。
频率对互感器参数的影响
电力系统接地方式
零序电压详解
Y Y
Ua
Ua’ Ua
△U
0 Uo
X 0 Uo Ub X Ub Uc 图b Ub’
Uc 图a Y Ua
△U 0
Uo
X
Uc 图c
Ub
电压互感器二次容量定义
电压互感器的额定容量Sn：是指对应于最高准确级下的容量（VA)。对于三 相式电压互感器，其额定输出容量是指每相的额定输出。当电压互感器二次 侧承受负载功率因数为0.8（滞后），负载容量不大于额定容量时，互感器 能保证幅值与相位的精度。 选择二次绕组额定输出时，应保证二次实接负荷在额定输出的25%—100% 范围内，以保证互感器的准确级；在功率为0.8（滞后）时，额定输出输出 标准值为10、15、25、30、50、75、100、150、200、250、300、400、 500VA，其中下标线者为优先值 热极限输出：在电压互感器可能作为电源使用时，可规定其额定热极限输出。 在这种情况下，误差限值可能超过，但温升不可超过规定限值。对于多个二 次绕组的互感器，应分别规定各二次绕组的热极限输出，但使用时只能一个
注：括号内为高精度的功耗
电压互感器二次容量的选择
需要注意的是：当系统中电压回路的负荷超过互感器标示的精度范围内的额 定容量时，互感器的测量精度会明显下降；负荷超出额定输出越大，二次输 出衰减越厉害，进而造成测计量值大幅降低，与供电局计量总表形成明显差 距，负荷如果超过或接近热极限输出，则长时间运行必然会造成互感器过热，
通常只有几Hale Waihona Puke 到几百伏安。电压互感器的外形
电压互感器从结构形式上来说，一般可分为4种：全绝缘、半绝缘、 全封闭、半封闭
全绝缘
半绝缘
半封闭
说明：全封闭的铁芯和线圈是被绝缘材料全部封装的，半封闭只封装线圈不 封装铁芯；另现一般不采用半绝缘互感器，因为它容易发生铁磁谐振，进 而导致互感器击穿事故，如不得已采用半绝缘产品，则一次侧N端必须接 地或经D型消谐器接地！
表1：测量及保护用电压互感器电压误差及相位差限值
误差限值 准确级 电压误差 (±%) 0.1 0.2 0.5 1.0 3.0 3.0 6.0 相位误差 (±’) 5 10 20 40 不规定 120 240 一次电压范围 Un 频率、功率因数及 二次负荷变化范围
0.1 0.2 0.5 1 3 3P 6P
构成三相电压互感器组，Y0/y0/△ 接法其二次绕组既可测量线电压，
A
B
C QS TV FU1
A X x x x A X x x x a a a a a a
FU2 FU3
A X
KV
又可测量相对地电压，辅助二次绕
组接成开口三角形供给单相接地保 护使用。当某一相接地时，开口三
图d
角形两端将出现近100V的零序电压，使电压继电器动作，输出接地 故障信号。(零序电压考虑到躲过不平衡电压的影响，整定时一般整 定在15V以上）
图c
量线电压，这种接线方法的缺点是：①当三相负载不平衡时，会引 起较大的误差；②当一次高压侧有单相接地故障时，它的高压侧中 性点不允许接地（易产生铁磁谐振），否则，可能烧坏互感器，故 而高压侧中性点无引出线，也就不能测量对地电压。
电压互感器的接线形式4
此为三只PT的Y0/y0/△接法：
这种接法常用三台单相电压互感器
保护用分为：3P和6P
由于使用条件与目的不同，满足继电保护用电压互感器电压误差和相位误 差的条件与测量用的有所不同。除要求满足以上条件外，还需保证其测量精 度，则一次电压的范围在5％额定电压及额定电压因数倍（在规定时间内能满 足热性能及准确等级的最大电压与额定一次电压的比值 ）的电压之间。
电压互感器准确级
电压互感器准确级
1．电压互感器的准确级 电压互感器的准确级即： 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，电压误差的最大值百分数。(准确级越大，误差越大，精度越低) 分为测量用准确级和保护用准确级。 测量用分为：0.2级 0.5级 1级 3级 满足测量用电压互感器电压误差和相位误差有一定的条件，即在额定频 率下，其一次电压在80％～120％额定电压之间，二次负载的功率因数为 0.8(滞后)，二次负载的容量在25％～100％之间。
电压互感器知识交流
中压工程设计部 ———kangren
交流目的
一.对电压互感器原理有所了解；
二.熟悉电压互感器的各参数含义；
三.项目设计中作出正确选型；
四.了解电压互感器在电网应用中的一些注意点
电磁式电压互感器的工作原理
电磁式电压互感器的工
作原理，构造和连接方 法都和普通电力变压器 相同。其主要区别在于 电压互感器的容量很小，