电容式电压互感器

1　电容式电压互感器引言

电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformer，以下简称CVT）相对于传统的电磁式电压互感器而言是一种较新型产品，由电容分压器（包括主电容器C1，分压电容器C2）、中间变压器（T）、补偿电抗器L、保护装置F及阻尼器D等元件组成，它利用电容分压器将输电电压降到中压（10～20kV），再经过中间变压器降压到100V或100/ V供给计量仪表和继电保护装置。CVT具有造价低（110kV及以上产品）、可兼顾电压互感器和电力线路载波耦合装置中的耦合电容器两种设备的功能，同时在实际应用中又能可靠阻尼铁磁谐振和具备优良的瞬变响应特性等］；故近几年在电力系统中应用的数量日益增加，不仅在变电站线路出口上使用，而且大量应用在母线上代替电磁式电压互感器。

CVT一般适用于110kV及以上电压等级，由于受设计制造经验、工艺水平和原材料等多种因素的限制，作为承受高电压的电容分压器，介质击穿不仅会影响测量准确度，更严重的有可能造成爆炸、起火的恶性事故，运行中如不及时发现异常情况，就会影响电网的安全运行。

2   电容式电压互感器定义

电容式电压互感器是由串联电容器抽取电压,再经变压器变压作为表计、继电保护等的电压源的电压互感器，电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。因此和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上还有很多优越之处。

电容式电压互感器主要由电容分压器和中压变压器组成。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成，瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油，并用钢制波纹管平衡不同环境以保持油压，电容分压可用作耦合电容器连接载波装置。中压变压器由装在密封油箱内的变压器，补偿电抗器和阻尼装置组成，油箱顶部的空间充氮。一次绕组分为主绕组和微调绕组，一次侧和一次绕组间串联一个低损耗电抗器。由于电容式电压互感器的非线性阻抗和固有的电容有时会在电容式电压互感器内引起铁磁谐振，因而用阻尼装置抑制谐振，阻尼装置由电阻和电抗器组成，跨接在二次绕组上，正常情况下阻尼装置有很高的阻抗，当铁磁谐振引起过电压，在中压变压器受到影响前，电抗器已经饱和了只剩电阻负载，使振荡能量很快被降低。

3   电容式电压互感器的作用

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。电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。

4   电容式电压互感器常见异常的判断

（1）二次电压波动。二次连接松动，分压器低压端子未接地或未接载波线圈；如果阻尼器是速饱和电抗器，则有可能是参数配合不当。

（2）二次电压低。二次连接不良，电磁单元故障或电容单元C2损坏。

（3）二次电压高。电容单元C1损坏，分压电容接地端未接地。

（4）电磁单元油位过高。下节电容单元漏油或电磁单元进水。

（5）投运时有异音。电磁单元中电抗器或中压变阻器螺栓松动。