电容式电压互感器结构及工作原理、内在逻辑
zsd_7828606833
2022年08月30日 15:40:45
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知识点:电容式电压互感器

知识点:电容式电压互感器









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一、CVT的内部结构与设计逻辑

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由电路原理中串联电容的分压原理可知,在中压电容区(抽头处)测得的电压Uc可通过以下关系折算出整个电容分压器承担的电压(一次系统电压):Un=Uc*K;
其中,K =(C1+C2)/C1

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二、加装补偿电抗的内在逻辑

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电容分压器正常工作的情况下,等效电路满足以下方程:

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其中,U1表示一次系统高压,Uc表示中压电容抽头处电压;I表示中压变压器原边电流,Ic2表示流经中压电容电流;Zc1、Zc2分别表示高压、中压电容容抗。
由以上方程可知:

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其中,

图片       Zc表示电容分压器的等效容抗,综上,可得到:


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补充电抗器电路图与实际设备位置比对如下图所示:

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三、加装阻尼装置的内在逻辑

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由于补偿电抗器的串入,使得电磁回路的一次侧工频情况下在谐振点附近运行。系统稍有扰动,回路易产生谐振,因此需要在二次绕组中并入阻尼装置。
针对老旧CVT,阻尼装置通常简单采用阻尼电阻Rd,长期运行与互感器二次侧,令二次负荷避开分次谐波区域,防止过电压的产生。但此种阻尼装置虽然有效,却使得CVT的输出容量受限并降低其精度,新型CVT已不再采用;转而使用谐振型阻尼装置。

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由上图可见,谐振型阻尼装置由阻尼电阻Rd、阻尼电抗L、阻尼电容C组成。工频情况下,阻尼电抗L、阻尼电容C工作于并联谐振状态,回路呈现高阻抗,仅消耗很小的功率。
在CVT受到扰动,进入分频谐振过电压时,阻尼电抗L、阻尼电容C由于频率改变,停止谐振工作状态,回路呈现低阻抗,由阻尼电阻Rd抑制谐振过电压。



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