电阻分压的10kV电子式电压互感器分析

电阻分压的10kV电子式电压互感器分析

摘要：基于电阻分压器的电子式电压互感器的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大不同，其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响。从等效电路的角度分析了电阻特性和杂散电容对电子式电压互感器测量准确度的影响；利用Ansoft 软件包建立分压器的有限元模型对杂散电容进行了计算分析，并根据杂散电容分布对屏蔽罩进行了设计。在理论分析基础上，研制了一台电阻分压式的10kV 电子式电压互感器，并进行了准确度测试。

关键词：电阻分压器；电子式电压互感器；杂散电容

1 引言

为了能够电能正常的使用，不影响电网供电的稳定安全带的工作，所以需要用电压互感器来对其进行保护，无论是测量的准度还是自身使用的可靠方面都能够成为保护电能的重要组成并且对于电力的及时供应起到了一定的作用。最多使用在电力系统的电业互感器是电磁式，它的优点是能够测量到相对更大的范围，测量的结果准确度可以符合电能保护的需要，对于该种电压互感器生产技术比较成熟，自身性能很好，以及规范化的校验。因为受到了传感机理的约束使其也存在着诸多的不便，首先体积庞大不易随时移动、其次动态范围小、最后容易因磁力震动导致短路现象的出现。之后出现的微电子技术虽然在一定程度上克服了电磁式装置的缺点，却不能够与电力的自动化相匹配。相继出现的集中形式都不同程度上存在着工作缺陷，最终出现了电阻式，它体积小重量轻可进行移动、但依然存在着影响因素不能使结果更精准。本文将着重分析其影响因素并对此进行解决分析。

2 原理及结构

10kV电子式电压互感器的结构如图1所示。互感器主要由电阻分压器、传输系统和信号处理单元组成。电阻分压器由高压臂电阻R1、低压臂电阻R2 和过电压保护的气体放电管S 构成，低压臂电阻R2 的下端与带螺纹的接地嵌件连接，从而通过接地嵌件实现可靠接地。电阻分压器作为传感器头，主要将一次母线电压成比例转换为小电压信号输出；传输单元由双层屏蔽绞线和连接端子构成，主要将分压器输出信号传递到信号处理单元，同时实现外界电磁干扰屏蔽功能；信号处理单元主要由电压跟随、相位补偿和比例调节电路组成，实现电压互感器的阻抗变换、相位补偿和幅值调节功能，使得互感器输出信号满足IEC6004?7 的准确度要求。

3、传感器误差分析

3.1 电阻特性影响

由图1 可知，理想电阻分压器的二次输出电压为

式中U1——一次母线电压

U2——电阻分压器低压臂输出电压

电阻分压器的分压比为

分压器电阻在外加电压增加到一定值后，电阻的阻值随电压的增加而减小，从而影响分压比的稳定性。电阻随外施电压的变化阻值发生改变的非线性程度用电压系数αV 表征

式中R, R0——外施电压为U 和U0 时电阻的阻值由于电阻分压式互感器在运行时，电压主要降落在高压臂电阻R1 上，考虑电阻电压系数影响时分压器的分压比为

电压互感器在受到系统运行过程中因断路的电压谐振电压以及雷击等电压而强大冲击，从而影响其使用的稳定性，过压会超过高压臂的系数的波动范围。基于这种情况，在使用时可以将打压系数大的电阻器更换为电压系数小的电阻器，并且电阻分压器自身的稳定性能一定要符合要求。同时，分压器的电阻还会因为外界的自然温度的变化而随之变化，也不利于互感器正常的工作。温度对分压器影响可表示为

式中αT1, αT2——高低压臂电阻的温度系数从式（5）可知，传感器的分压在分压器高低压臂温度值相同的情况下是不会变化的，而这仅仅在公式理论中成立，到现实的工作中，很难使得二者的数据完全吻合，所以为了避免此类事情发生，虽然不能保持一致，但可以为分压器高低压臂选择小温度系数的电阻器已达到相对比较稳定的效果。

通过以上分析我们可以得出以下结论，首先在使用电子是电压互感器时，需要注意的因素有阻温度系数、电压系数、电阻性能稳定性和可靠性等，只有使各个因素满足具体的实际情况才能保证测量的稳定性和准确性。

10kV 和35kV 电压等级的电子式电压互感器主要选用高稳定性的厚膜电阻作为分压器的高低压臂电阻[3, 7-9]。根据IEC 60044.7《电子式电压互感器》的要求，对厚膜电阻进行了1min 的交流耐压试验和正负极性各15 次的标准雷电冲击试验，试验前后阻值的相对变化小于10.5，满足测量0.2 级准确度要求；考虑到电阻经受的电压冲击主要来自于中压系统的开关操作过电压，而且开关柜正常运行的时间为几十年，电压冲击次数相当多，文献[13]同时对厚膜电阻进行了冲击次数在104～105 量级的双极性和单极性冲击电压试验，试验结果表明选用高稳定性的厚膜电阻，冲击试验前后阻值相对变化为10.3，厚膜电阻适合用于电力系统中压等级的电压测量。

3.2 杂散电容影响

在高压测试中，电阻对地杂散电容也对分压器性能产生很大的影响，图2 为考虑分压器本体对地杂散电容和对高压部分的杂散电容时的等效电路。

图二

从图中我们可以看出，经过对地杂散电容使原本应通过电阻的一部分改为经对地杂散电容而直接分到地，造成分压器低压臂运行的时实际值与理论估算值相差的原因是分流使更多的电压停留在分压器的上部，所以如果在使用过程中出现对地杂散电容那么对于电压互感器有很大的影响力，为了保证互感器能够更精准在实际中应该尽量减少分压器对地杂散电容的出现率。而无法减少数量的时候可在分压器上加入屏蔽系统，是电压不再集中，四散分布开，同时产生更多的电流来弥补被引入地的电流。需要注意的事，对地杂散电容不仅仅只停留在表面，还有很多隐藏在运行的环境之中需要引起我们的注意，比如墙壁内、金属板以及很多电压设备等都可能存在，如果没能及时注意就会对最终的测量结果有影响，如果发现了这类问题可以通过低压屏蔽，从而降低对于互感器的影响。

6 结论

本文实现了一种基于电阻分压器的电子式电压

互感器，测试结果表明其准确度满足IEC60044?7

的0.2 级要求。对于电阻特性、互感器杂散电容对

电子式互感器性能的影响，采取了以下措施提高基

于电阻分压器的电子式电压互感器的测量准确度：

（1）采用高稳定、低电压系数和低温度系数的

厚膜电阻器作为分压器的高低压臂，从而减少冲击

电压和环境温度对EVT 的性能影响。

（2）在电阻分压器的高压部分安装屏蔽罩，可

以补偿传感器对地杂散电容的分流，减小对地杂散

电容对电子式电压互感器准确度的影响。

（3）在电阻分压器的低压部分装设屏蔽罩，可

以有效控制传感器的对地杂散电容，减少互感器运

行环境不同对其性能的影响。

参考文献：

[1] 方春恩,李伟,任晓,王军,张彼德. 基于电阻分压器的10kV电子式电压互感器的研制[J]. 西华大学学报(自然科学版), 2010,(02) .

[2] 董森森, 李阳, 王何平. 基于电容分压器原理的电子式电压互感器结构形式[J]. 电气制造, 2011,(08).

[3] 王红星,张国庆,蔡兴国,郭志忠. 电容分压型电子式电压互感器研究与设计[J]. 电力自动化设备, 2009,(10) .

10kV三相电压互感器

JZSW-10型电压互感器 保定市艾科特电气有限公司

一、产品概述 JZSW-10型电压互感器由两台电压互感器采用“V”型接法组成三相电压互感器。 JZSW-10型电压互感器为半浇注式结构，采用真空树脂浇注工艺，封装在金属壳内，外绝缘采用硅橡胶绝缘子，所有树脂绝缘体无外露，避免直接受紫外线照射老化和空气中有害气体、雨、雪等对树脂的粉蚀。可延长使用寿命，保障设备运行安全可靠。 二、型号意义 J Z S W - 10 型 电压等级 户外型 三相 浇注式 电压互感器 三、产品特点 ◆结构紧凑，连接方便，体积小，重量轻。 ◆采用干式浇注技术，无漏油污染，省略油质检验、更换等繁琐工作，为免维护产品。 ◆电压互感器一次侧设有熔断保护器，防止互感器故障造成电网短路事故。 四、产品用途 JZSW-10型电压互感器为户外型，适用于50Hz、10kV及以下中性点非有效接地电力系 统中，供测量电压、电能和功率，以及继电保护、自动装置信号用。可单独或与各类户外自动开关配套使用，为其自动控制提供电压信号及电源。 五、主要技术参数

六、外形及外形尺寸 七、原理图及二次出线号码 八、注意事项 1、 禁止在高压绝缘体上施力和撞击。 2、 电压互感器二次输出回路应有过流保护措施。 3、 高压连线应有一定弛度，以防止引线对产品过大应力。 4、 电压互感器二次绕组及外壳应妥善接地。 5、 电压互感器内装有熔端器，如熔断，应先检查故障原因，如不是互感器本身问题，再 更换熔断器通电使用。更换熔断器后，要将顶盖密封好拧紧螺栓。 九、订货须知 订货请注明互感器二次绕组数和每个绕组电压值及准确及次、容量。 220 220 550 585 250 520 240 185 80 单位：M6

分压电路设计经验

前些天有人问我如何实现精密的分压,他认为电阻分压不够精密.其实分压的目的就是为了符合AD转换的输入围,但其实有时候不但输入围超出AD量程,甚至会是一个负电压,这个时候需要将电压平移.反正今天双 休有空,我就说说自己的做法,疏漏之处敬请谅解 现今大多数的AD芯片都采用单电源+5V、+3.3V甚至更低的+1.8V供电，其差模输入围一般是±Vref(差分输入)、0~ +Vref,部分允许使用外部基准的芯片允许0~ VDD的输入围，但是无论如何无法对一个负的输入电压进行A to D的转换(也许有一些双电源的AD芯片可以，但我是个新手没仔细研究过)。如果要对一个过零的正负信号进行AD转换就必须进行电平的平移。理论上如图1所示的差分放大器就可以完成电平平移的效果，差分放大器的增益等于1，因此Vout = Vin + 5.000。 Vin = -5 ~ +5V,因此经过平移后Vout = 0 ~ 10V，再经过电阻R18、R19二分压到符合AD系统输入围的电压。 但是图1所示的电路并不理想。第一，放大电路的输入阻抗约等于R16 + R17 = 20K,低的输入阻抗要求信号源必须是低阻具有衡压输出特性的信号源，否则将造成很大的误差；第二，R8 R9 R16 R17的匹配程度将直接影响增益精度；第三，R18 R19的二分压也将带来2%的最大误差，如果并非二分压那么R18≠R19,由于消耗的功率不一样导致R18温度与R19不相等，温漂将使得分压误差加大；第四，任何接入的电路将等效

成一个负载，即使AD系统只吸收很低的电流，等效阻抗很大，也将进一步加大分压的误差。 对于第一个问题，可以在差分放大前加入一级电压跟随器作为缓冲，利用运放的高输入阻抗减少对信号源的影响，并且运放的低输出阻抗衡压输出的特性可以很好的满足差分放大级的“特殊”要求。对于第二和第三个问题，使用0.1%低温漂的精密电阻器可以大为改善。对于第四个问题，再运放负载能力允许的情况下使用阻值更小的电阻器可以将影响降低，但是应当注意的是-----使用阻值更小的电阻器将会使消耗功率增加，而消耗功率的增加又使得温度上升，温漂问题加重。经过改进的电路如图2所示： 当然，你还可以使用单片集成差分放大器去替换后端的用精密运放和精密电阻器构建的差分放大电路，例如单位增益的AMP03。其高共模抑制比(CMRR)：100 dB(典型值) 、低非线性度：0.001%(最大值) 、低失真：0.001%(典型值) 、总增益误差0.0080% 的性能是绝对优胜于分立器件构建的差分放大电路的。然而成本是否增加很多我就不知道了，我不是采购不知道价格，哈哈。

电阻分压电路及原理

分压电路工作原理解析 分压电路在电子电路中很常见，应用广泛，掌握分压的工作原理及分压电路的变形电路，对分析许多电子电路有着举足轻重的影响。 电阻分压电路是各种分压电路中最基本的电路，如上图所示是用电阻构成的分压电路，Rl和R2是分压电路中的两只电阻。 分析分压电路的关键点有两个： （1）找出输入端。需要分析输入信号电压从哪里输入到分压电路上，具体的输入电流回路如何。电路分析中确定输入信号电流回路的方法是这样：从信号电压的输入端出发，沿至少两个元器件（不一定非要是电阻器）到达地线。 （2）找出输出端，即输出电压取自于电路的哪个端点。

分压电路输出的信号电压要送到下一级电路中，理论上分压电路的下一级电路输入瑞是分压电路的输出端，但是识图中用这种方法的可操作性差，因为有时分析出下一级电路的输入端比较困难，所以可以采用更为简便的方法进行分析：找出分压电路中的所有元器件，从地线向上端分析，发现某元器件与分压电路之外的其他电路相连时，这一连接点是分压电路的输出端，这一点的电压就是分压电路的输出电压。 电阻分压电路分析 1．电阻分压电路组成 图2-43所示是典型的电阻分压电路，LM324N电路由Rl和R2两只电阻构成。电路中有电压输入端和电压输出端。 由此电路特征可以在众多电路中分辨出分压电路。 输入电压酣加在电阻Rl和R2上，输出电压Uo取自串联电路中下面一只电阻R2，这种形式的电路称为分压电路。 2．电阻分压电路的工作原理

分析分压电路的关键点有两个：一是分析输入电压回路及找出输入端；二是找出电压输出端。 图2-44是电阻分压电路输入回路示意图。输入电压加到电阻Rl和R2上，它产生的电流流过Rl和R2。 3．找出分压电路的输出端 分压电路输出的信号电压要送到下一级电路中，理论上分压电路的下一级电路其输入端是分压电路的输出端（前级电路的输出端就是后级电路的输入端）。图2-45是前级电路输出端与后级电路输入端关系示意图。但是，识图中用这种方法的可操作性差，因为有时分析出下一级电路的输入端比较困难。 更为简便的方法如下：

10KV电压互感器试验报告

电压互感器试验报告 名称H03 PT 柜号H03 试验日期2016年12月30日额定电压比10/V 3/0.1/V 3/0.1/3kV 型号JDZX22-10C1 端子标志a-n da-dn 制造日期2016年11月准确级次0.5 3P 制造厂 额定输出(VA) 50 50 ABB 出厂编勺A相203551606 B相203841606 C相203811606 直流电阻及变比测试： 二次组别项目名称A相B相C相 a— n 额定变比100 100 100 实测变比99.87 100.11 99.89 相对误差(%)-0.13 0.11 -0.11 直流电阻(Q) 0.259 0.255 0.257 一次侧直流电阻(Q) 2215 2308 2276 绝缘电阻：(M Q) 高对低及地：A 2500 B 2500 C 2500 低对地：A. 1a. 1n : 500 da. dn：500 B. 1a. 1n : 500 da. dn 500 C. 1a. 1n : 500 da.dn：500 耐压(KV ): 二次侧2KV 一分钟无异常 结论： 合格

电压互感器试验报告 名称H06 PT 柜号H06 试验日期2016年12月30日额定电压比10/V 3/0.1/V 3/0.1/3kV 型号JDZX22-10C1 端子标志a-n da-dn 制造日期2016年11月准确级次0.5 3P 制造厂 额定输出(VA) 50 50 ABB 出厂编勺A相209331608 B相209291608 C相209301608 直流电阻及变比测试： 二次组别项目名称A相B相C相 a— n 额定变比100 100 100 实测变比100.32 99.77 100.37 相对误差(%)0.32 -0.23 0.37 直流电阻(Q) 0.266 0.265 0.255 一次侧直流电阻(Q) 2238 2365 2269 绝缘电阻：(M Q) 高对低及地：A 2500 B 2500 C 2500 低对地：A. 1a. 1n : 500 da. dn：500 B. 1a. 1n : 500 da. dn 500 C. 1a. 1n : 500 da.dn：500 耐压(KV ): 二次侧2KV 一分钟无异常结论： 合格

大学物理实验报告 制流电路、分压电路和电学实验基础知识

大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识 姓名：_______柳天一__________ 学号：______2012011201 _______ 实验组号：____3______________ 班级：______计科1204_________ 日期：______2013.3.23__________

实验报告 【实验名称】 制流电路、分压电路和电学实验基础知识 【实验目的】 1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。 2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。 3、学习连接电路的一般方法，学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。 【实验原理】 制流电路的特性： 制流电路如图3所示，图中E 为直流（或交流）电源；R 1为滑线变阻器，A 为电流表；R 2为负载（本实验采用电阻）；K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端（如A 端）串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ，从而改变整个电路的电流I 。 （a ） （b ） 1.分压电路的特性： 分压电路如图4所示，图中E 为直流（或交流）电源，滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接，负载R 2接滑动端C 和固定端A （或B ）上，当滑动头C 由A 端滑至B 端，负载上电压由0变至E ，调节的范围与变阻器的阻值无关。 （a ） （b ） 2.制流电路与分压电路的选择： 图3 制流电路 图4 分压电路

(1) 调节范围 分压电路的电压调节范围大，可从E →0；而制流电路电压调节范围小，只能从 E E R R R →?+1 22。 (2) 细调程度 当2/21R R ≤时，在整个调节范围内调节基本均匀，但制流电路可调范围小；负载上的电压值小，能调得较精细，而电压值大时调节变得很粗。 (3) 功率损耗 使用同一变阻器，分压电路消耗电能比制流电路要大。基于两电路的差别，当负载电阻较大，调节范围较宽时选分压电路；反之，当负载电阻较小，功耗较大，调节范围不太大的情况下则选用制流电路。若一级电路不能达到细调要求，则可采用二级制流（或二段分压）的方法以满足细调要求。 【实验器材】 万用电表（指针式、数字式各一块），低压电源（直流型、交流型各一台），滑线变阻器，电阻箱，导线。 3.滑线变阻器： 滑动变阻器是根据接入电路的金属丝长短来改 变阻值大小，来达到控制电流的。 滑动片左右滑动即是在改变接入电路的金属丝 长短。 因为已知金属材料的电阻丝，其阻值跟电阻丝的 长度，横截面积，还有材质有关系。长度越长，阻值 越大；截面积越大，阻值越小，阻值与该种材料的阻 值系数成正比。 滑动电阻器结构图[1] 注意事项： 注意：要选择合适的滑动变阻器，每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时要根据需要进行选择，不能使通过滑动变阻器的电流超过它允许通过电流的最大值，否则会烧坏变阻器。使用前应该将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大。接法：不管是有几个接线柱的滑动变阻器，在连入电路时，可采用“一上一下”的连接方法。“一上” 指上面金属棒两端的任一接线柱连入电路，“一下”指把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。 滑动变阻器连入电路中的电阻值大小的判断，可采用“近小远大”的判断方法。即如果滑动变阻器的滑片在移动过程中逐渐接“近”连入电路的下接线柱，则变阻器连入电路的阻值将逐渐减“小”，灯泡就越亮，反之，若滑片移动过程中逐渐“远”离连入电路的下接线柱，则连入电路的阻值将逐渐增“大”，灯泡就越暗。 滑动变阻器在电路中的作用是：（1）保护电路，即连接好电路，电键闭合前，应调节滑动变阻器的滑片P ，使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。（2）通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流，从而改变与之串联的导体（用电器）两端的电压。在连接滑动变阻器时，要求：一上一下，各用一个接线柱；实际连接应根据要求选择下面的接线柱。 4.电阻箱：

10KV电磁式电压互感器试验

10KV电磁式电压互感器 试验项目、标准、方法、注意事项 1 试验项目及程序 1.1 电磁式电压互感器的绝缘试验包括以下试验项目： a) 绕组的直流电阻测量； b) 绝缘电阻测量； c) 极性检查； d) 变比检查； e) 励磁特性和空载电流测量； f) 交流耐压试验； 2试验方法及主要设备要求 2.1绕组的直流电阻测量 2.1.1使用仪器 测量二次绕组一般使用双臂直流电阻电桥，测量一次绕组一般使用单臂直流电阻电桥。 2.1.2试验结果判断依据 与出厂值或初始值比较应无明显差别。 2.1.3注意事项 试验时应记录环境温度。 2.2绕组的绝缘电阻测量 2.2.1使用仪器 2500V绝缘电阻测量仪（又称绝缘兆欧表）。 2.2.2测量要求 测量一次绕组和各二次绕组的绝缘电阻。测量时各非被试绕组、底座、外壳均应接地。 2.2.3试验结果判断依据 绕组绝缘电阻不应低于出厂值或初始值的70%。 2.2.4注意事项 试验时应记录环境湿度。测量二次绕组绝缘电阻的时间应持续60s，以替代二次绕组交流耐压试验。 2.3极性检查 2.3.1使用仪器 电池、指针式直流毫伏表（或指针式万用表的直流毫伏档）。

2.3.2检查及判断 各二次绕组分别进行。将指针式直流毫伏表的“＋”、“－”输入端接在待检二次绕级的端子上，方向必须正确：“+”端接在“a”,“－”端接在“n”；将电池负极与电压互感器一次绕组的“N”端相连，从一次绕组“A”端引一根电线，用它在电池正极进行突然连通动作，此时指针式直流毫伏表的指针应随之摆动，若向正方向摆动则表明被检二次绕组极性正确。反之则极性不正确。 2.3.3注意事项 接线本身的正负方向必须正确。检查时应先将毫伏表放在直流毫伏的一个较大档位，根据指针摆动的幅度对挡位进行调整，使得既能观察到明确的摆动又不超量程撞针。电池连通2一3S后立即断开以防电池放电过量。 2.4变比检查 2.4.1使用仪器设备 调压器、交流电压表(1级以上)、交流毫伏表(1级以上)。 2.4.2检查方法 待检电压互感器一次及所有二次绕组均开路，将调压器输出接至一次绕组端子，缓慢升压，同时用交流电压表测量所加一次绕组的电压U1，用交流毫伏表测量待检二次绕组的感应电压U2，计算U1/U2的值，判断是否与铭牌上该绕组的额定电压比(U1n / U2n)相符。 2.4.3注意事项 各二次绕组及其各分接头分别进行检查。 2.5励磁特性和空载电流测量 2.5.1使用仪器设备 调压器、交流电压表（1级以上）、交流电流表（1级以上）、测量用电流互感器（0.2级以上）。 2.5.2试验方法 空载电流测量是高电压试验，试验时要保证被试品对周围人员、物体的安全距离，并必须在试验设备及被试品周围设围栏并有专人监护。 各二次绕组n端单端接地，一次绕组N端单端接地。 将调压器的电压输出端接至某个二次绕组（应尽量选择二次容量大的二次绕组），在此接人测量用电压表、电流表（一般需要用到测量用电流互感器）。 接好线路后合闸，缓慢升压，当电压升至该二次绕组额定电压时读出并记录电压、电流值。继续升压至高限电压（中性点非有效接地系统为1.9U m/√3，中性点有效接地系统为1.5 U m/√3）下，迅速读出并记录电压、电流值并降压，断开电源刀闸。 励磁特性测量点至少包括额定电压的0.2、0.5、0.8、1.0、1.2、1.5、1.9、2.5倍 2.5.3结果判别 2.5. 3.1空载电流 1） 2）在下列试验电压下，空载电流不大于最大允许电流,中性点非有效接地系统为3 U，中性点接 9.1m /

限流电路和分压电路

图3 限流电路和分压电路 1. 限流和分压接法的比较 （1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没 有电流流过。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端的 电压调节范围：U ≥U 用≥UR 用/（R 0+R 用），电流调节范围：U /R 用≥I 用 ≥U /（R 0+R 用 ）。即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使 限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R 0。另外，使用该电 路时，在接通电前，R 0 应调到最大。 （2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R 用并联后再与滑动变阻器的右边串联。注意滑动变阻器的两端都有电流流 过，且不相同。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端 的电压调节范围为U ≥U 用≥0，即电压可调到零，电压调节范围大。电 流调节范围为E /R 用≥I 用≥0。 使用分压电路，在当R 0

10KV上互感器的选型

求助-在KYN28上互感器的选型问题？ 各位高手，小弟初涉高压柜，想请教几个问题。 第一、在进线计量柜中和PT柜中，电压互感器是如何选型的？JZD-10Q 10/0.1KV 0.2级是用在计量柜上的，JDZJ-10Q 10000/√3/100/√3/100/3是用在PT柜上的，这两者之间有什么区别？10000/√3/100/√3/100/3这些参数是什么意思？ 第二、电流互感器型号：LZZBJ9-10A 50/5A 0.5/10P 其中0.5是测量精确级别，10P又是什么意思啊？ 第三、在PT柜中是不是每台都有消谐器啊？两台PT柜中是不是有两只消谐器、一只PT 切换装置啊？ 第四、在10KV回路中，有LZZBJ9-12系列的电流互感器吗？这个不是12KV的吗？这个型号和LZZBJ9-10又有什么区别啊？ 1、0.2等级是专门用来计量的。10000/√3是一次侧的相电压，100/√3的绕组接成Y接，可以测量母线的线电压和相电压，100/3绕组接成开口三角形用于继电保护，开口三角形的电压在金属性接地时正好为100V。 2、0.5/10P中，0.5是标准准确等级，10P是保护用电流互感器准确等级。 3、PT柜中一般都有一套消弧消谐装置。系统中如果是分段接线，每段中各有一个带消弧消谐PT柜。当母联开关投入时候是不允许同时投入的，没有所说的切换装置。 4、在10KV回路中，是有LZZBJ9-12系列的电流互感器的。额定电压是12KV，可以在一定程度上预防雷击或操作过电压，比10KV的绝缘要好。 高压柜KYN28A-12. 1,计量柜，电流互感器选LZZBJ9-10 0.2S/10P20 2个 电压互感器选JDZ10-10 10/0,1KV 0.2级 2个 熔断器NRXP-10/0.5A 3个 2，PT柜，电压互感器选JZX10-10 10000/√3/100/√3/100/3 3个 熔断器NRXP-10/0.5A 3个

分压电路

１、通常情况下（满足安全），由于限流电路的能耗小，结构连接简单，所以优先考虑限流接法 ２、有以下３种情况就必须采用分压接法 （１）、要使某部分电路的电压或电流从０开始调节，只有分压电路才能满足 （２）、如果实验所提供的电压表，电流表的量程或电阻元件允许最大的电流较小，采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流（压）都会超过电流表的量程或电阻元件允许的最大电流（压），为保持电表和电阻元件免受损害，必须采用分压法；（３）、伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值，采用限流接法即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，不利于多次测量平均值或用图象处理数据，为了在变阻器阻值远小于待测电阻的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（压），应选择变阻器分压的接法 ３、分压电路 电阻器在分压电路中的作用 分压电路实际上是电阻的串联电路，如图1所示。它有以下几个特点： ①通过各电阻的电流是同一电流，即各电阻中的电流相等I=I1=I2=I3; ②总电压等于各电阻上的电压降之和，即V=V1+V2+V3; ③总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+R3。 在实践中可利用电阻串联电路来进行分压以改变输出电压，如收音机和扩音机的音量调节电路、半导体管工作点的偏置电路及降压电路等．

图1电阻的串联电路 研究滑动变阻器的限流电路和分压电路 滑动变阻器在电路中可以作限流器用，也可以作分压器用，应当如何选用这两种不同的形式呢？这首先是由电路中的需要来决定的，例如，有时需要负载电压有较大幅度的变化，有时需要能够做到细微的调节。哪一种电路能满足这些要求，这就需要我们研究两种电路的输出特性。 实验前取滑动变阻器（20Ω／0．5A）、直流电流表、直流电压表、直流电源（6伏）、电阻箱（0－9999Ω）、开关、直尺各1个备用。 分压电路及其应用 湖南彭友山 在《恒定电流》一章中，经常用到分流和分压电路，特别是利用串联电路的分压作用，可以将滑动变阻器接成分压器来调节用电器两端的电压。这种电路在实际中用得较多，学生对于该问题常常出错。本文就该问题进行一些探讨。 1.分压电路的分析 如图1所示，滑动变阻器两端接在电源的正负极上，固定端和滑动端P分别跟用电器的 两端连接，这样就组成分压器。在空载时，

10kV电流互感器型号含义

电流互感器型号代表什么意思 LM2-06.05型 AS12/1506/2S型 AS2/1756/2S型 LAZBJ-12型 回答： LM2-06.05型电流互感器是“树脂浇注式电流互感器” L--电流互感器 M--母线型 2--设计序号 06--额定电压为0.6KV 05--额定电压为0.5KV AS12/150b/2S型电流互感器是“环氧树脂全封闭支柱式电流互感器” 它的国内型号为：LZZBJ9-12 150b/2S L—电流互感器 Z—支柱式 Z—浇注绝缘 B—带保护级 J—加大容量 9—设计序号 12—额定电压（12KV） 150b—浇注体宽度为150mm 2S—热稳定电流时间 AS12/175b/2S型电流互感器也是“环氧树脂全封闭支柱式电流互感器” 它的国内型号为：LZZBJ9-12 175b/2S 与上面的区别在于它的浇注体宽度变为175mm LAZBJ-12型电流互感器是“穿墙式全封闭电流互感器” L—电流互感器 A—穿墙式 Z--浇注绝缘 B—带保护级 J—加大容量 12—额定电压（12KV） 一般来说，国产电流互感器型号字母的含义如下： 第一个字母：。L--电流互感器 第二（或三）个字母：A--穿墙式；M--母线型；B--支柱式；绝缘方面，C为瓷绝缘，S为塑料注射绝缘；D--单匝贯穿式；W--户外式；F--复匝式；G--改进型；

Y--低压式；Z--浇注绝缘或支柱式；Q--母线型；K--塑料外壳；J--浇注绝缘或加大容量。 第四（或五）个字母：B--保护级；C--差动保护；D--D级；J--加大容量；Q--加强型。连字符后的字母：GH--高海拔地区使用；TH--湿热地区使用。

直流电路与分压电路

实验3 制流电路与分压电路 【实验目的】 1．了解基本仪器的性能和使用方法； 2．掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点，学习检查电路故障的一般方法； 3．熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。 【实验仪器】 毫安计，伏特计，万用电表，直流电源，滑线变阻器，电阻箱，开关，导线。 【实验原理】 电路可以千变万化，但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分。测量电路是先根据实验要求而确定好的，例如要校准某一电压表，需选一标准的电压表和它并联，这就是测量线路，它可等效于一个负载，这个负载可能是容性的、感性的或简单的电阻，以Z R 表示其负载。根据测量的要求，负载的电流值I 和电压值U 在一定的范围内变化，这就要求有一个合适的电源。控制电路的任务就是控制负载的电流和电压，使其数值和范围达到预定的要求。常用的是制流电路或分压电路。控制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱。 1. 制流电路 电路如图3-1所示，图中E 为直流电源；0R 为滑线变阻器；A 为电流表；Z R 为负载； K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A 端)串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻AC R ，从而改变整个电路的电流I 。 E K A C B A R Z R 图3-1 制流电路图 (1)调节范围 由： AC Z R R E I += (3-1) 当C 滑至A 点0=AC R ，Z R E I = max ，负载处E U =max ； 当C 滑至B 点0R R AC =，0min R R E I Z += ， Z Z R R R E U 0 min += 。

10KV电压互感器的选型与保护7页

10KV电压互感器的选型与保护 工矿企业商业百货的生产运营离不开电力供应，电力供应的稳定离不开电气设备的安全可靠，让相关人员掌握各种输配电设备、二次回路的相关知识，熟悉规程和反措要求，让电气运行人员能够更快更好的判断、分析、排出故障，是保障安全可靠地电力供应的必要的手段和方法。 1 电压互感器的选型 1.1 电压互感器工作原理 从工作原理上看，电压互感器和电力变压器基本相同，由于电压互感器的二次负载都是一些电压表、功率表等测量仪表和继电器线圈，阻抗很大、电流很小，因此电压互感器看以看作是一台空载运行的降压变压器，其作用是电压测量，理想的情况是二次电压能准确反应一次电压。 1.2 电压互感器的结构形式与接线方法 电压互感器的结构一般分为电容式、电磁式和电子式，电磁式电压互感器在结构上又分为三相式和单相式，在三相式互感器中又有三相两柱和三相五柱两种，从绝缘上又可分为干式、油浸式、六氟化硫绝缘等。 可分为V/V接线、Y/Y接线、Y/Y/△接线，Y/Y/△形接线中开口三角形，可以用来测量电网对地绝缘情况，正常时，由于系统三相电压对称，在开口三角的出口处，电压等于零，据此可以判断系统是否存在接地。 1.3 电压互感器的误差和准确度 电压互感器的比差和角差不仅仅与原、副边绕组的阻抗及空载电流有关而且与二次负载的大小和功率因数都有关系。当副边接近于空载运行时，电压互感器的误差最小，为了使测量尽可能准确，应使电压互感器二

次负载降到最小。 发动厂和变电站控制屏上的测量仪表采用0.5～1级电压互感器、3级电压互感器可用于一般精密度不高的测量或者用于继电保护。 电压互感器可以通过高导磁材料制作铁芯或者增加匝数降低磁密度来减小误差也可以采用人工补偿的方法。 1.4 电压互感器二次回路接地问题 电压互感器二次回路必须有一点接地，以保证在二次回路上工作人员的安全和二次回路绝缘不遭受过电压的威胁。 电压互感器二次回路的接地点，原则上可以接在任意一点，但是习惯上接在二次回路的零点或者二次回路的B相，对于V/V接线由于不存在中性点，一般都采用B相接地，对于Y/Y/△接线，开口三角没有中性点，采取出线端子一相接地，如果二次回路采用Y接法，可以采用零点接地或者B相接地。 其B相接地的优点是： （1）当一个变电所中同时存在星形接线和V形接线两种电压互感器时，在进行系统同期并列式，操作比较方便； （2）采用B相接地，可以简化二次回路，例如B相可以不装熔断器等。 1.5 电压互感器一二次熔断保护 电压互感器的一、二次测一般都要求装有熔断保护。 熔断器的作用是： （1）保护电压互感器本身，当电压互感器本身故障时，熔断器迅速

10kV电压互感器在投运时的一例不常见的问题

2005年第20卷第3期 电 力 学 报 Vol.20No.32005 (总第72期) JOURNAL OF ELECT RIC POWER (Sum.72) 文章编号: 1005-6548(2005)03-0321-02 10kV电压互感器在投运时的 一例不常见的问题 刘和平 (绵阳启明星集团有限公司电力建设公司,四川绵阳 621000) A Rare Problem in Applying10kV Voltage Transformer LIU He ping (M ianyang Ming xing Group Co.Ltd.Electric Pow er Building Branch Sichuan,Mianyang 621000,China) 摘 要: 介绍了在安装投运10kV电压互感器柜时的常见问题,着重探讨在投运10kV电压互感器柜时,10kV电压互感器的二次侧保护绕组和计量绕组输出三相电压严重不平衡的原因。 关键词: 10kV电压互感器;保护绕组;计量绕组;开口三角绕组;谐波 中图分类号: TM451 文献标识码: B Abstract: The paer introduces the common prob lems in installing and applying the fitting10kV volt age transformer.The writer emphatically explored the reasons which led to the serious imbalance in sending out three phase voltage through its secondary side protective w inding and measure w inding. Key Words: 10kV voltage transformer;protective w inding;measure w inding;open triangular w ind ing;harmonic 电压互感器(TV)是1个内阻极小的电压源,正常运行时负载阻抗很大,相当于开路状态,二次侧仅有很小的负载电流。110kV变电站高压室内的10kV T V除一次绕组外,二次绕组一般由保护、计量和开口三角3个绕组组成。对变电站10kV 系统的公用二次电路部分,10kV T V起着重要的作用:保护绕组给保护装置提供电压,使之正确采样、计算和分析,确保继电保护正确动作;计量绕组给测量装置和计量电表提供电压,实现变电站电压、功率等参数的遥测和电量的准确计量;开口三角绕组在发生接地和三相电压不平衡的情况下,输出电压发信报警或启动保护装置。可见,保证10 kV TV能正常运行十分重要。在10kV TV投入系统运行过程中,通常有许多常见的问题,如:二次侧接线不正确,绕组极性不正确,导致二次绕组输出电压不正确;二次接线端子接线不牢固,导致二次电压时有时无;一次或二次接地线接地不良,导致二次绕组输出电压不正确;TV发生铁磁谐振,导致烧坏熔断器或TV等问题。以下介绍1例不常见的问题,值得从事电力建设安装的同行们注意。 某110kV变电站10kV T V柜安装了3台JSJW-10型T V,投10kV TV柜时,二次侧保护绕组和计量绕组相电压严重不平衡,开口三角绕组输出电压偏高。实测得二次侧保护绕组和计量绕组的电压为:U a=85V,U b=81V,U c=38.5 V,U n=0V,U ab=112V,U bc=112V,U ca= 112V,3U0=43.5V。用电压相序表测保护和计量绕组的A相、B相和C相的相序,相序正确。由于三相电压不平衡,在原因不明的情况下,10kV 收稿日期: 2005-03-22 修回日期: 2005-04-07 作者简介: 刘和平(1971-),男,四川重庆人,工程师,电力系统自动化。

分压式放大电路

分压式放大电路 前面讨论的基本放大电路，当基极偏置电阻b R 确定后，基极偏置电流BQ I （/BQ CC b I U R =）也就固定了，这种电路叫固定偏置放大电路。它具有元器件少，电路简 单和放大倍数高等优点，但它的最大缺点就是稳定性差，因此只能在要求不高的电路中使用。 当温度变化时，三极管的的参数都会随之发生改变，从而使静态工作点发生变动，进而影响放大器的性能，甚至不能正常工作。 为了使放大电路能减小温度的影响，通常采用改变偏置的方式或者利用热敏器件补偿等办法来稳定静态工作点，下面介绍三种常用的稳定静态工作点的偏置电路。 1)1）电路的特点和工作原理 分压式放大电路如图2－8所示。 图2-8 分压式偏置电路 设流过电阻1b R 和2b R 的电流分别为1I 和2I ，并且，一般I BQ 很小，所以近似认为1I ≈2I 。这样，基极电位B U 就完全取决2b R 上的分压，即 2 12 b b b CC BQ R R R U U ＋≈ （2-13） 从上式看出，在BQ I I <<2的条件下，基极电位BQ U 由电源CC U 经1b R 和2b R 分压所决定，与三极管参数无关，当然也就不受温度影响。 如果BEQ BQ U U <<，则发射极电流为

e 2b 1b CC 2b e BQ e BEQ BQ EQ R )R R (R R R ＋＝ －＝U U U U I ≈ (2－14) 从上面分析来看，静态工作点稳定是在满足两式的条件： BQ I I >>1和BEQ BQ U U >> 1I 和BQ U 越大，则工作点稳定性越好。但是1I 也不能太大，因为一方面1I 太大使电阻1 b R 和2b R 上的能量消耗太大；另一方面1I 太大，要求1b R 很小，这样对信号源的分流作用加大了，当信号源有内阻时，使信号源内部压降增大，有效输入信号减小，降低了放大电路的放大倍数。同样BQ U 也不能太大，如果BQ U 太大，必然E U 太大，导致CEQ U 减小，甚至影响放大电路的正常工作。在工程上，通常这样考虑： 对于硅管：1I ＝（5～10）BQ I BQ U ＝（3～5）V （2－15） 对于锗管：1I ＝（10～20）BQ I BQ U ＝（1～3）V （2－16） 2)静态工作点的近似估算 根椐以上分析，由图2－8可得 2 12 b b b CC B R R R U U ＋≈ e BEQ B EQ CQ R U U I I －= ≈ （2－17） )R R (e c CQ CC CEQ ＋－＝I U U （2－18） β ≈ CQ BQ I I （2－19） 这样就可根据以上各式来估算静态工作点，式（2－19）的实际意义不大。 3)电压放大倍数的估算 图2－8的微变等效电路如图2－9所示。

限流电路和分压电路

限流电路和分压电路 1. 限流和分压接法的比较 （1） 限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没 有电流流过。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下， R 用两端的 电压调节范围：U > U 用》UR 用 / （ R O +R 用），电流调节范围：U/R 用》I 用 > U/ （ R o +R 用 ）。即电压和电流不能调至零，因此调节范围较小。要使 限流电路的电压和电流调节范围变 大， 可适当增大R o 。另外，使用该电 路时，在接通电前，R o 应调到最大。 （2） 分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与 R 用 并联后再与滑动变阻器的右边串联。 注意滑动变阻器的两端都有电流流 过，且不相同。该电路的特点是：在电源电压不变的情况下， R 的电压调节范围为 U > U 用》O ，即电压可调到零，电压调节范围大。 流调节范围为 E/R 用》I 用》O 。 使用分压电路，在当 R o

10kV电压互感器单相接地与谐振的区别

10kV电压互感器单相接地与谐振的区别 发表时间：2009-12-25T15:16:58.187Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年10月上旬刊供稿作者：康万银 [导读] 电压互感器是一种仪表用变压器，是一、二次系统的联络元件，它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况 康万银（承德供电兴隆分公司） 摘要：本论文从理论上分析了10kV电压互感器单相接地与谐振的区别。 关键词：电压互感器接地与谐振区别 0 引言 在电力系统中，电压互感器是一种仪表用变压器，是一、二次系统的联络元件，它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。正确区分电压互感器单相接地与谐振对实际工作有很大帮助。 1 电压互感器单相接地 在中性点不接地系统中，当系统发生单相接地故障时，系统仍可以在故障状态下继续运行一段时间，有供电连续性高的优点。但不接地系统发生单相接地故障后，非故障相会产生较高的过电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命，后果是出现更频繁的故障。 1.1 当中性点不接地系统中发生金属永久性单相接地时，如A相接地（针瓶、吊瓶、悬瓶、避雷器击穿、配电变压器绕相绝缘击穿等），则UAN=0，非接地相UBN和UCN的电压表指示由正常的58V升高到线电压100V，电压互感器开中三角两端出现几十伏电压（正常时约3V），起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警。 1.2 当系统发生非金属性短路接地时，即高电阻、电弧、树障等单相接地。如A相发生接地，则UAN的电压比正常相电压要低，其余两相UBN和UCN为58~100V，电压互感器开口三角处两端有约70V电压，达到绝缘检查继电器起动值，发出接地信号并报警。 1.3 当系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，未接地的两相相电压增高√3倍，这将严重影响线路和电气设备的安全运行（此时电压互感器的励磁阻抗很大，故流过的电流很小）。但是，一旦接地故障点消除，非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。在这一瞬间电压突变过程中，电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大，甚至饱和，由此构成相间串联谐振。由于接地电弧熄灭时间不同，故障点的切除就不一样。因此，不一定在每次出现单相接地故障时，电压互感器高压线圈中都要产生很大的激磁电流，其高压侧熔断器的情况也有所不同。 2 电压互感器谐振 在系统谐振时，电压互感器将产生过电压使电流激增，此时除了造成一次侧熔断器熔断外，还将导致电压互感器烧毁。在个别情况下，还会引起避雷器、变压器、断路器的套管发生闪络或爆炸。对于Y0/Y0电磁式电压互感器，在正常情况下线路发生的单相接地不会出现铁磁谐振过电压，只有在下列条件下，才可能引发铁磁谐振。 2.1 由于小型变压器的绝缘老化，以致线圈绝缘击穿引起匝间、层间短路。虽然电网在中性点不接地，单相接地电流不大，但较之变压器的一次负荷电流要大得多。当配电变压器内部发生单相接地故障时，故障电流通过抗电能力强的绝缘油对地放电，也会产生不稳定的电弧激发电网谐振。 2.2 随意带负荷拉开分支线路隔离刀闸，或带负荷拉开配电变压器的高压跌落保险，造成刀闸间弧光短路而引发谐振。 2.3 运行人员操作程序不规范，未拉开电压互感器高压侧刀闸，电压互感器直接向空母线送电，引起电压互感器铁磁谐振。 2.4 运行中的电压互感器谐振过电压可在三相同时发生，出现各相电压严重不平衡。将电压互感器负载全部退出，重新测量其结果与未退出负载前相同。检查电压互感器一次侧熔断器完好，在排除主变和电压互感器本身故障的可能性后，甩开电压互感器的避雷器，电压显示与未甩开避雷器之前相同，而且每次投入时的电压表指示数值均有变化。这是由于各相母线对地的相位不同，对地电容的大小有差异。另外，每次投入电压互感器时，各相的接触电阻以及同期性都随力量、速度的变化而变化，所以各相的谐振程度就不相同。 2.5 各相对地参数不平衡，加上合闸瞬间相位角的即性原因，导致一相至两相，甚至三相同时出现谐振现象。如果发生的是分频谐振，因其频率较低，电压表会有周期性振动，但由于此时的感抗小，电压互感器的激磁电流很大，往往会将电压互感器烧毁。 3 消除铁磁谐振的技术措施 3.1 选择励磁特性好的电压互感器或改用电容式电压互感器。 3.2 在同一个10kV配电系统中，应尽量减少电压互感器的台数。 3.3 在三相电压互感器一次侧中性点串接单相电压互感器或在电压互感器二次开口三角处接入阻尼电阻。 3.4 在母线上接入一定大小的电容器，使容抗(Xc)与感抗(XL)的比值小于0.01可避免谐振。 3.5 系统中性点装设消弧线圈。 3.6 采用自动调谐原理的接地补偿装置，通过过补、全补和欠补的运行方式，来较好地解决此类问题。 4 结论 综上所述，单相接地与谐振故障现象有着根本区别。正常情况下，当系统发生单相接地故障时，仍可在故障状态下继续运行一段时间。铁磁谐振产生的过电压对设备的影响最大，切不可将电压互感器谐振误判为单相接地而延误了处理时间。