一、基本原理與結構

電壓互感器

基本概念

電壓互感器是將一次（高壓）側交流電壓按照額定電壓比轉換成可 供電側儀表、繼電保護裝置或者控制裝置使用的二次（低壓）側電壓的 變壓設備。 根據以上所述，電壓互感器的功能與作用可歸納為以下三點： 1）將一次系統的電壓信息準確地傳遞到二次側相關設備；

2）將一次系統的高電壓變換為二次側的低電壓、小電流，使測量、 計量儀表和繼電器等裝置標準化、小型化，降低二次設備的絕緣要求；

3）將二次側設備以及二次系統與一次系統高壓設備在電氣方面很 好地隔離，從而保證了二次設備和人身的安全。

電壓互感器分類

按照工作原理分為：

電磁式電壓互感器

電容式電壓互感器

數字式光電電壓互感器

按主絕緣結構形式：

固體絕緣電壓互感器

油紙絕緣電壓互感器

SF6氣體絕緣電壓互感器

  電壓互感器結構

a.固體絕緣電壓互感器 b.油紙絕緣電壓互感器 c.SF6氣體絕緣電壓互感器 ?

固體絕緣電壓互感器

固體絕緣電壓互感器以目前常用的環氧澆注絕緣電壓互感器最具有 代表性，這種結構和材料的互感器, 由于絕緣結構和材料的限制，一般 只用于35kV及以下的電壓等級。

  環氧澆注絕緣電壓互感器的內部結構 一次接線端子 環氧澆注絕緣 硅橡膠傘裙 一次繞組屏蔽 二次繞組 一次繞組 鐵芯 底座安裝板 環氧澆注固體絕緣電壓互感器的內部結構示意圖

環氧澆注絕緣電壓互感器的特點與其他形式的互感器比較，環氧澆注絕緣電壓互感器主要有以下優點：

a. 少維護---產品投入電網運行后不需要做太多的維護工作；

b. 無油無氣、環保清潔----不會因密封不良等產生漏油、漏氣缺陷；

c. 重量輕----整個互感器中金屬部分所占比例較小，相比于同樣容 量的其它類型的互感器輕；

d. 安裝運輸方便----在運輸箱中只要固定牢固可以多方位裝車運輸。 但上述優點必須建立在產品質量優異、運行安全可靠的基礎之上

油紙絕緣電壓互感器

220kV油紙絕緣電磁式 電壓互感器結構 油枕 瓷套管 金屬底座

油紙絕緣電磁式電壓互感器的結構特點

1）高壓繞組首端和末端絕緣水平不一致，采用了分級絕緣方式（首 端的絕緣等級與系統相同，末端的試驗電壓為交流2000V）。

2）一次繞組采用串級式寶塔形結構，四個繞組自上而下所承受的系 統對地電壓逐步降低。

3）內部絕緣支撐架在運行中承受電壓作用。其中上鐵芯固定點承受 3/4相對地電壓，下鐵芯固定點承受1/4相對地電壓。

油紙絕緣電磁式電壓互感器的常見故障和缺陷

1）因內部絕緣支架材質不良或內部進水受潮，導致絕緣支架介質損耗升 高，最終發生絕緣擊穿爆炸事故，這樣的事故在上個世紀的80年代末 期發生的較多。

2）內部進水受潮或者與絕緣油接觸的金屬部件加工工藝不良，造成互感 器運行后絕緣油中微量水分和色譜時氫氣超標。

3）密封不良或密封老化造成滲漏油缺陷。

4）使用油紙絕緣電磁式電壓互感器的系統，在系統進行操作或發生故障 時，易引發鐵磁諧振，引起諧振過電壓，損壞互感器或與系統相連接 的其它設備，導致絕緣事故發生。 油紙絕緣電磁式電壓互感器的電氣試驗技術要點 油紙絕緣電磁式電壓互感器在常規性試驗中應該進行絕緣電阻測量、 繞組絕緣和支架絕緣的介質損耗測量、油中溶解氣體色譜分析等項目。

多年的實踐證明，通過測量繞組絕緣和支架絕緣的介質損耗，加強絕緣 油的色譜分析，是能夠及時發現互感器內部的支架絕緣缺陷、受潮、內 部局部放電等缺陷的，特別是絕緣油的色譜分析，對于缺陷產生初期的 發現，預控缺陷的發展過程、了解缺陷的性質，及時采取有效的技術措 施，防止缺陷的擴大和事故的發生，能起到重要的作用，但在進行以上 試驗時，要把握以下技術要點：

a. 對絕緣油進行色譜分析時，要嚴格按照色譜規程的要求進行，取樣 器皿的準備、取樣的過程、油樣的保存和運輸、脫氣及檢測、含氣 量的計算要規范化，避免出現某一過程失誤造成的測量誤差，必要 時采取多樣分析核對的手段，確保測試結果準確，為缺陷或故障判 斷打好基礎。在發現實驗數據異常時，要適時縮短實驗周期，或者 輔助以絕緣油耐壓和微水實驗項目，增加對故障判斷的判據。

b. 繞組絕緣和支架絕緣的介質損耗的測量，要充分考慮互感器的絕緣 結構對測量結果的影響（被測絕緣的電容量大小、二次接線端子的 臟污、空間電磁場的干擾等），并根據被測量絕緣部位選擇正確的 接線方式。