電容式電壓互感器

;;; 1．概述
;;; 電容式電壓互感器(簡稱TVC)，UA308ATC總體上可分為電容分壓器和電磁單元兩大部分。電容分壓器由高壓電容C1及中壓電容C組成，電磁單元則由中間變壓器、補(bǔ)償電抗器及限壓裝置、阻尼器等組成。電容分壓器Cl和C2都裝在瓷套內(nèi)，從外形上看是一個單節(jié)或多節(jié)帶瓷套的耦合電容器。電磁單元目前都將中間變壓器、補(bǔ)償電抗及所有附件都裝在一個鐵殼箱體內(nèi)，外形有圓形的也有方形的。早期產(chǎn)品常將電阻型阻尼器放在電磁單元油箱之外成為一個單獨(dú)附件。
;;; 根據(jù)電容分壓器和電磁單元的組裝方式，可分為疊裝式（一體式）和分裝式（分體式）兩大類。疊裝式是電容分壓器疊裝在電磁單元油箱之上，電容分壓器的下節(jié)底蓋上有一個中壓出線套管和一個低壓端子出線套管，伸入電磁單元內(nèi)部將電容分壓器中壓端與電磁單元相連。有的產(chǎn)品還在下節(jié)電容器瓷套上開一個小孔，將中壓端引出，以供測試電容和介損之用。裝式產(chǎn)品的特點(diǎn)是，電容分壓器中壓端與電磁單元的連接是在外部進(jìn)行，這類產(chǎn)品的分壓電容器下節(jié)電容必須在瓷套上開孔中壓端引出，屯磁單元也對應(yīng)將高壓端用套管引出，以便相互連接。所謂分體并不一定是電容分壓器與電磁單元分開安裝，如有些制造廠仍然是將電容分壓器疊裝在電磁單元油箱上面，用絕緣子支撐，且分壓器下節(jié)底蓋不安裝中壓和低壓端子套管。
;;; 目前國內(nèi)常見電容式電壓互感器的大都采用疊裝式結(jié)構(gòu)，其典型結(jié)構(gòu)原理如圖3-2所示。;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;; 2．電容分壓器
;;; 電容分壓器由單節(jié)或多節(jié)耦合電容器（因下節(jié)需從中壓電容處引出抽頭形成中壓端子，也稱分壓電容器）構(gòu)成，互感器結(jié)構(gòu)原理圖中耦合電容器則主要由電容芯體和金屬膨脹器（或稱擴(kuò)張器）組成。由電容分壓器從電網(wǎng)高電壓抽取一個中間電壓，送人中間變壓器。
;;; (1)電容芯體。電容芯體由多個相串聯(lián)的電容元件組成，如1lO/3kV耦合電容器早期由104個電容元件串聯(lián)，近期已減少到80～90多個元件串聯(lián)。每個電容元件是由鋁箔電極和放在其間的數(shù)層電容介質(zhì)卷繞后壓扁，并經(jīng)高真空浸漬處理而成。芯體通常是通過4根電工絕緣紙板拉桿壓緊，近期也有些產(chǎn)品取消絕緣拉桿而直接由瓷套兩端法蘭壓緊。
;;; 電容介質(zhì)早期產(chǎn)品為全紙式并浸漬礦物油，由于存在高強(qiáng)場下易析出氣體以及局部放電性能差等缺點(diǎn)，20世紀(jì)80年代以后的產(chǎn)品都采用聚丙烯薄膜與電容器紙復(fù)合并浸漬有機(jī)合成絕緣介質(zhì)體系。國內(nèi)常見的一般為二膜三紙或二膜一紙，浸漬劑主要是十二燒基苯(AB)，也用二芳基乙燒(PXE)，聚丙烯薄膜的機(jī)械強(qiáng)度高，電氣性能好，耐電強(qiáng)度高，是油浸紙的4倍，介質(zhì)損耗則降為后者的1/10；加之合成油的吸氣性能好，采用膜紙復(fù)合介質(zhì)后可使TVC電氣性能大大改善，絕緣強(qiáng)度提高，介損下降，局部放電性能改善，電容量增大；同時由于薄膜與油浸紙的電容溫度特性互補(bǔ)，合理的膜紙搭配可使電容器的電容溫度系數(shù)大幅度降低，一般可達(dá)到ac<-5×10-5K-1，有利于提高TVC的準(zhǔn)確度，增大額定輸出容量和提高運(yùn)行可靠性。
;;; (2)膨脹器。電容器內(nèi)部充以絕緣浸漬劑，隨著溫度的變化，浸漬劑體積會發(fā)生變化。早期產(chǎn)品是在每節(jié)瓷套內(nèi)部上端充以干燥氮?dú)庖宰餮a(bǔ)償，由于該結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)較多，目前產(chǎn)品均已改用金屬膨脹器，并保持內(nèi)部為微正壓(約0.lMPa)。膨脹器由薄鋼板焊接而成，分內(nèi)置式（外油式）及外置式（內(nèi)油式）兩種，結(jié)構(gòu)與電磁式電壓互感器所用金屬膨脹器類似。

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