電容式電壓互感器

第四章電容式電壓互感器CapacitorVoltageTransformer第一節(jié)電容式電壓互感器的應(yīng)用在110kV及以上的電力系統(tǒng)中要采用電容式電壓互感器，特別是在超高壓系統(tǒng)中都采用電容式電壓互感器，其理由如下：可以抑制鐵磁諧振60kV及以下的電磁式電壓互感器和架空線對地的分布電容可能發(fā)生并聯(lián)鐵磁諧振；110kV及以上的電磁式電壓互感器和少油斷路器斷口電容(均壓用)可能發(fā)生串聯(lián)鐵磁諧振。電容式電壓互感器本身即是一個諧振回路，X~x。如果CVT采取阻尼措施后確認(rèn)不會發(fā)生鐵磁諧振，那么與系統(tǒng)并聯(lián)運行后只是增加了振蕩回路的電容，破壞了鐵磁諧振發(fā)生的條件X=X，回路不會發(fā)生鐵磁諧振。關(guān)于鐵磁諧振的理論分析，另有資料介紹。載波需要高壓電力系統(tǒng)經(jīng)常通過高壓輸電線進(jìn)行通訊。是用耦合電容器和阻波器將高電壓變成低電壓，調(diào)諧成需要的各種波段，稱作載波通訊。變電站如選用電磁式電壓互感器，為了載波需要，還要選用一個耦合電容器。如選用電容式電壓互感器，既可當(dāng)電壓互感器，又可當(dāng)耦合電容器用。顯然造價低了，占地面積小了。電容式電壓互感器沖擊電壓分布均勻，絕緣強(qiáng)度高。尤其是超高壓電力系統(tǒng)用的電壓互感器，電磁式絕緣結(jié)構(gòu)沖擊分布很不均勻，制造十分困難。第二節(jié)電容式電壓互感器的工作原理利用串聯(lián)電容進(jìn)行分壓，即大的容抗上承受高電壓，小的容抗上獲得較低的電壓。將較低的電壓施加在一個電磁裝置上，通過電磁裝置感應(yīng)出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓互感器的二次電壓，如100/M3V，100/3V，100V。電容式電壓互感器由電容分壓器和電磁單元兩部分組成。如有載波要求，電容分壓器低壓端還應(yīng)接有載波附件。電容式電壓互感器的原理接線電路見圖124。電容分壓器它既作電容式電壓互感器的分壓器用，又作載波時的耦合電容器用。電容分壓器的組成電容器元件：由絕緣介質(zhì)和被它隔開的電極構(gòu)成的部件。電容器單元：有一個或多個電容器元件組裝在同一外殼中并有引出端子的組裝體。電容器疊柱：電容器單元串聯(lián)的組裝體。注：所謂電容器是通用術(shù)語，不特指元件、單元或疊柱。2.3電容分壓器的額定電容設(shè)計電容器分壓器時選用的電容值。對于電容器單元，指單元端子之間的電容。對于電容器疊柱，指疊柱的線路端子與低壓端子之間或線路端子與接地端子之間的電容。2.對于電容分壓器，指總電容C=CC/(C+C)。4高壓電容器C2.對于電容分壓器，指總電容C=CC/(C+C)。4高壓電容器CN1N2N1N2N接在線路端子1與中壓端子之間的電容器。2.5中壓電容器C2接在中壓端子與低壓端子之間的電容器。2.6電容分壓器的接線端子高壓端子：與線路連接的端子。中壓端子：連接電磁單元的端子。低壓端子：直接接地或通過排流線圈接地的端子。2.7電容允許偏差實際電容與額定電容間允許的差值國標(biāo)規(guī)定：單元、疊柱及電容分壓器的電容C的偏差，應(yīng)為實測電容與額定電容相對偏差不大于-5%~+10%。疊柱中任意兩個單元的實際電容之比與這兩個單元的額定電壓之比的倒數(shù)之間相差不大于5%。CVT用電容分壓器可以要求較小的分壓比偏差。式中：C——單個元件的電容n——串聯(lián)元件的數(shù)量在任何試驗過程中，單元、疊柱或電容分壓器的電容C的變化值應(yīng)不超過相當(dāng)于一個元件的電容量。為了顯示出一個或多個元件擊穿所引起的電容變化，應(yīng)在型式試驗和例行試驗之前進(jìn)行預(yù)先的電容測量，測量時采用足夠低的電壓（低于15%額定電壓），以避免元件發(fā)生擊穿。2.8中間電壓UC當(dāng)一次電壓施加在高壓端子與低壓端子或接地端子之間時，電容分壓器中壓端子與低壓端子或接地端子之間的電壓。CVT的中間電壓主要由其準(zhǔn)確級和二次輸出而定。準(zhǔn)確級高、二次輸出大，需選取較高的中間電壓。通常中間電壓在11.5/M3~36/M3kV范圍內(nèi)選取。2.9電容分壓器的額定分壓比KCN施加在電容分壓器上的電壓與開路中間電壓的比值的額定值。K=（C+C）/C。CN 1N2N 1N2.10電容溫度系數(shù)TC給定溫度變化量下的電容變化率式中：AC——在溫度間隔AT測得的電容變化值。C——20°C時測得的電容量。20°CAC/AT僅當(dāng)電容在所研究的溫度范圍內(nèi)是溫度的近似線性函數(shù)時方可使用，否則，電容與溫度的關(guān)系應(yīng)用曲線或表格表示。低于20C時AT為負(fù)值，高于20C時AT為正值。2.11低壓端子雜散電容低壓端子與接地端子之間的雜散電容。2.12低壓端子雜散電導(dǎo)低壓端子與接地端子之間的雜散電導(dǎo)。電磁單元接在電容分壓器的中壓端子與接地端子之間，用以提供二次電壓。電磁單元主要由一臺變壓器和一個補償電抗器組成。變壓器將中間電壓降低到二次電壓要求值。在額定頻率下，補償電抗器的電抗值近似等于電容分壓器兩部分電容并聯(lián)（C+C）的容抗值。補償電感可以全部或部分并入變壓器之中。3.11中2壓變壓器實際上是一臺電磁式電壓互感器，在正常使用時，其二次電壓正比于一次電壓。

補償電抗器一個有鐵心的電抗器，通常接在中壓端子與中壓變壓器一次繞組的高壓端子之間，或接在接地端子與中壓變壓器一次繞組接地側(cè)端子之間，或者并入中壓變壓器的一次和二次繞組內(nèi)。補償電抗器電感的設(shè)計值為：L二（C+c丿2f）21N2NN阻尼裝置電磁單元中與二次負(fù)荷并聯(lián)的一種裝置，其用途是：a） 限制一個或多個部件上的過電壓。b） 抑制持續(xù)的鐵磁諧振。c） 改善電容式電壓互感器暫態(tài)響應(yīng)特性。補償電抗器的保護(hù)器件并聯(lián)在補償電抗器兩端子的一個器件，用以限制系統(tǒng)過電壓或CVT鐵磁諧振引起補償電抗器的過電壓。而且有利于阻尼CVT的鐵磁諧振?？梢圆捎帽芾灼骰蚱渌烹婇g隙。4載波附件接在電容分壓器低壓端子與地之間用以注入載波信號的電路元件，其阻抗在工頻下很小，但在載波頻率下相當(dāng)大。改善載波特性的關(guān)鍵在于降低雜散電容，以減小對高頻信號的分流。電容分壓器低壓端和接地端之間存在著雜散電容——主要是低壓端子及與其連接的器件對油箱、鐵心等的電容；中壓端通過變壓器和補償電抗器也存在雜散電容，對載波裝置來說兩個電容并聯(lián)，對載波信號有影響。用聚丙烯膜（￡=2~2.2）代替紙一油絕緣（￡=3.6）,雜散電容可減小到規(guī)定值。在載波工作頻率（30—500）kHz范圍內(nèi)，雜散電容不大于（300+0.05CN）pF。a） 排流線圈接在電容器的低壓端子與地之間的一個電感元件，排流線圈的阻抗在工頻下很小，但在載波頻率下具有高阻抗值。b） 限壓器件接在排流線圈兩端或接在電容分壓器低壓端子與地之間一個器件，用以限制在下列情況下出現(xiàn)在排流線圈上的過電壓。（i） 在高壓端子對地發(fā)生短路時。（ii） 在高壓端子與地之間施加沖擊電壓時。（iii） 在一次側(cè)開關(guān)合閘時。5電容式電壓互感器的基本工作原理設(shè)電容分壓器C和C的阻抗分別為1211Z=R+ ；Z=R+〒c1c1jWc c2c2j?c12TOC\o"1-5"\h\z式中：R和R分別為C和C有功損耗的等效電阻。c1 c2 12根據(jù)圖124電路可以寫出：解上列方程得出：如忽略R及R,c1 c2式中：如忽略R及R,c1 c2式中： c2 = 1 =—\o"CurrentDocument"Z+ZC+CK

c1 c2 1 2cK——電容式電壓互感器的分壓比TOC\o"1-5"\h\zZ——電容分壓器的容抗，Z=丄,C=C+Cc Cj?c 12I——流過電磁單元一次側(cè)的電流所以：由上式可看出，當(dāng)分壓比一定時，因z=X=丄數(shù)值很大，U及U將隨負(fù)荷cc?C c2電流的變化而劇烈變化，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的負(fù)荷變化范圍內(nèi)無法保證誤差要求。所以必須在中壓回路中串聯(lián)一個電抗器，以補償電容的電抗，使X~X，式中X是補償電抗器的Lc L感抗。同理，直接用電容分壓器作電壓互感器來測量系統(tǒng)電壓也是不可取的。電路圖124典型電路可視為以中壓端子為結(jié)點的三端子網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)戴維南定理(亦稱等效發(fā)電機(jī)原理)，由中壓端子向左看，高壓端子與低壓端子短接時得到的阻抗是等效1發(fā)電機(jī)內(nèi)阻抗，C和C并聯(lián)，X二1 。向右看是中壓回路的阻抗?？山o出圖1251 2 C?(c+C)12所示的等值電路。圖中：w(c圖中：w(c+c)12電容分壓器等效容抗(C+C)——電容分壓器的等效電容12R――電容分壓器等效電阻CX、R——補償電抗感抗、電阻LLX、X'、R、R 中壓變壓器一、二次繞組漏抗、電阻1212X。、R——中壓變壓器勵磁電抗、電阻°Z°――負(fù)荷阻抗U——中間電壓CU'——二次電壓2――一次電流1I'――二次電流2f——勵磁電流0中間變壓器實際上是一臺電壓為中間電壓U的電磁式電壓互感器，補償電抗器和中間變壓器的一次繞組串聯(lián)，接在一次端子的高壓端，也可接在一次繞組的低壓端。在額定頻率下，電容分壓器的等效容抗X和補償電抗器的感抗X應(yīng)是諧振狀態(tài)，即x=x，這是電容式電壓互感器正常工作的基本條件，本身即處于鐵磁諧振狀態(tài)，必須接入阻尼器和補償電抗器的過電壓保護(hù)裝置方可消除鐵磁諧振。電容式電壓互感器的等值電路與電磁式電壓互感器相同，只是前者比后者一次電路中多了等效電容和補償電抗器電感。等值電路的電動勢平衡方程式為：因為：式中：R二R+R+R10LCR=X-tgS (tg5為電容分壓器的損耗角正切)CCC與圖125相應(yīng)的相量圖如圖126所示。圖126第三節(jié)電容式電壓互感器誤差特性誤差計算：和電磁式電壓互感器一樣，由阻抗壓降造成的電容式電壓互感器的誤差。有一個二次繞2)3)S22)3)S2n（UC）2（VA）0Sin9o 中壓變壓器鐵心勵磁功率的有功分量，W(VA)cos900中壓變壓器鐵心勵磁功率的無功分量，VA組的誤差為：a）空載誤差電壓誤差￡ (%)=-(fu+1u)u0 Pr10 mx10相位差￡ (')=34.4(Iu—Iu)uo mr1o px1o4 (VA)sin9式中：Ip=oo（VA）?！F心的勵磁功率，VAS2nS2n額定二次負(fù)荷，VA&廠卜一中間電壓標(biāo)幺值CNTOC\o"1-5"\h\z因為I和I和電壓U（磁通①）是非線性關(guān)系，它隨電壓而變化，所以空載誤差隨電Pm C o壓變化而變化，與二次負(fù)荷無關(guān)。b）負(fù)荷誤差4)5)電壓誤差￡(%)=—(u cos甲+usin甲)4)5)un r12 2 x12 2相位差￡(')=34.4(u sin甲—ucosQ)un r12 2 x12 2SR式中：u二2ndX100,（%）r12 （U）2CN申2——負(fù)荷的功率因數(shù)角負(fù)荷誤差和電壓無關(guān)，與負(fù)荷成正比變化。多個二次繞組的負(fù)荷誤差計算參照電磁式電壓互感器進(jìn)行。頻率影響的附加誤差計算在額定頻率f（角頻率3）下，電容式電壓互感器等效電容（C+C）與補償電抗器的NN121電感L處于諧振狀態(tài)，即①L二 —N①（C+C）N1 2如果實際頻率f（角頻率3）與額定頻率不相同，將出現(xiàn)等效容抗和感抗之差的差電抗忽略3變化造成中壓變壓器繞組漏電抗的變化，因為此漏電抗遠(yuǎn)小于補償電抗器的感抗值。AX對負(fù)荷誤差的影響是指式（4）和式（5）括號中第二項的變化，附加誤差為:

TOC\o"1-5"\h\z? ? 100S\o"CurrentDocument"=(——N— ) 2meee(C+C)(U)2NN1 2CN式中：S=Ssin申 二次負(fù)荷的無功分量，VA2m 2n 27)ee 100S7)\o"CurrentDocument"=—34.4(—— ) 4eee(C+C)(U)2NN1 2CN式中：S=Scos申 二次負(fù)荷的有功分量，W2p 2n 2頻率增高時感抗增加，AX呈感性，附加誤差A(yù)e和A6為負(fù)值。頻率降低時容抗ue ue增加，AX呈容性，附加誤差A(yù)e和A6為正值。ue ue頻率變化也影響中間變壓器的磁通密度，對空載誤差當(dāng)然有影響，但空載誤差在總誤差中占的比例很小，頻變化對空載誤差的影響可以忽略。溫度影響的附加誤差計算由于電容分壓器的電容值隨溫度變化，等效電容(C+C)隨溫度變化(AT)而發(fā)生變12化時，等效容抗不等于感抗，將出現(xiàn)容抗與感抗之差的差電抗axt因為在下，N因為在下，N1e(C+C)N1 2式中：T——電容溫度系數(shù)，丄c KAT——測量電容值時溫度變化量附加負(fù)荷誤差和式(6)和(7)類似，為Ae(%)=Ae(%)=uTAXSsinpT2n 2X100=(U)2CNSTAT2mC—

e(C+C)(U)2N1 2CN8)AXScosp STATA8(')=—34.4t2n 芬x100=—34.4 x100 (9)讓 (U)2 e(C+C)(U)2CN N1 2CN如果取某溫度為基準(zhǔn)值(通常取20°C為滿足額定頻率下諧振條件的電容基準(zhǔn)溫度)，則任一溫度間隔時的電容量為：由于常用的膜一紙復(fù)合介質(zhì)的T一般為負(fù)值。當(dāng)實際溫度低于基準(zhǔn)值時，AT是負(fù)值，C電容量增大，容抗減小，AX呈感性，附加負(fù)荷誤差為負(fù)值。當(dāng)實際溫度高于基準(zhǔn)值時，AT是正值，電容量減小，容抗增大，AX呈容性，附加負(fù)荷誤差為正值。如忽略電容器的溫升，T可按產(chǎn)品溫度類別的上、下限溫度與基準(zhǔn)溫度之差計算相應(yīng)溫度的附加誤差。頻率附加誤差和溫度附加誤差兩者的疊加對準(zhǔn)確級高的互感器影響很大，尤其是對電壓誤差。附加誤差對保護(hù)級影響不大。電容分壓器額定分壓比的偏差對互感器誤差的影響額定分壓比K 二(C+C)FC，國標(biāo)規(guī)定C和C的偏差均為-5%~+10%，因此KCN 1N 2N 1N 1N 2N CN的偏差可能高達(dá)-13%~+15%。如果K是正偏差，中間電壓U降低，二次電壓U降低，鐵心磁密減小，電壓誤差負(fù)值增加，相位差正值增加。如果K是負(fù)偏差，中間電壓升高，二次電壓升高，鐵心磁密增加，電壓誤差正值增加，相位差正值減小。當(dāng)K是正偏差時，需減少中壓變壓器一次繞組匝數(shù)，即減匝補償，維持鐵心磁密不變，當(dāng)K是負(fù)偏差時，需增加中CN壓變壓器一次繞組匝數(shù)，即加匝補償，維持鐵心磁密不變。無論是減匝還是加匝補償都需要中壓變壓器一次繞組很多的抽頭補償匝數(shù)，繞線很不方便。《耦合電容及電容分壓器》國標(biāo)規(guī)定：對于電容分壓器、電容式電壓互感器可以要求較小的分壓比偏差。為了避免前面所述因分壓比偏差太大帶來的困難，此處推薦額定分壓比K二(C+C)■C的偏差為土CN 1N 2N'1N1.5%。影響誤差的其他因素5.1阻抗如前所述R=R+R+R+R'，式中R和R=Xtgb都很小，R和R'是主要的。減小R和R'12 LC1 2 L C CC 1 2 1 2可減小誤差。減少繞組匝數(shù)或/和增大導(dǎo)線截面均可減小R和R'，但同時將增大鐵心截面、繞組外徑12和鐵心及導(dǎo)線重量。X=X-X+X+X'，X和X'相對較小，對X影響很小。補償電抗器采用有氣隙的12 L C 1 2 1 2 12鐵心，而且有調(diào)節(jié)線匝，X可以在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使X+X+X'沁X，因此只L L 1 2 C要X調(diào)整到最佳值即可。125.2電容分壓器額定電容CN額定電容C對互感器誤差影響主要表現(xiàn)在溫度和頻率的附加誤差上。在K不變的情況N CN下，由式(6)—(9)看出這些附加誤差與Xc成正比，與成反比，因此加大誤差減小。也可以利用加大C的方法增加二次負(fù)荷。c N N5.3額定中間電壓UCNU提高M(jìn)倍時，如鐵心磁通密度不變，二次負(fù)荷不變，則中間變壓器繞組匝數(shù)將增加到CNM倍，繞組電阻近似增加到M倍(實際要大于M倍)。漏電抗近似增加到M2倍(實際要大于M2倍)。假設(shè)勵磁功率不變(鐵心尺寸不變)，因為空載電阻壓降U(%)和負(fù)載電阻壓降r10U(%)都減小了M倍，空載電抗壓降U(%)和負(fù)載電抗壓降U (%)幾乎不變。所以空r12 X10 X12載和負(fù)載電壓誤差￡(%)、￡ (%)減小了，而空載和負(fù)載相位差可能增加，可能減小。u0u12AA如果因為繞組匝數(shù)增加，鐵心尺寸變大，勵磁功率增加，Ip和Im增加，￡ (%)可能pmu0會增加。誤差補償電容式電壓互感器誤差補償和電磁式電壓互感器一樣采用匝數(shù)補償，在電磁單元上進(jìn)

行。通過改變中壓變壓器一次繞組匝數(shù)及補償電抗器的匝數(shù)調(diào)節(jié)誤差。改變中壓變壓器一次繞組匝數(shù)只能補償電壓誤差，對相位差影響很小。若一次額定匝數(shù)為N，實際一次匝數(shù)為N，則電壓誤差補償值為1N1N-N ANAe（%）=1N 1x100= 1x100,%ub N N1N 1N如果已知需要的電壓誤差補償值A(chǔ)8嚴(yán)那么一次繞組應(yīng)改變的匝數(shù)為ub改變補償電抗器的匝數(shù)可以同時調(diào)節(jié)電壓誤差和相位差。改變補償電抗器的電感X，可以改變X和X,即改變U和U,由式（2）—（5）可看出同時調(diào)節(jié)了空載誤差和負(fù)荷誤差的電壓誤差及相位差。增加補償電抗器的匝數(shù),可使相位差值減小,而電壓誤差的負(fù)值增加。減少補償電抗器的匝數(shù),可使電壓誤差的負(fù)值減小,而相位差值增加。設(shè)計或試驗時,首先改變補償電抗器的匝數(shù),調(diào)節(jié)至相位差合格（計算值或?qū)崪y值不大于限值的75%）,再改變中壓變壓器一次繞組匝數(shù),直至調(diào)節(jié)到電壓誤差合格（計算值或?qū)崪y值不大于限值的75%）。第四節(jié)電容式電壓互感器結(jié)構(gòu)特點和部件設(shè)計計算電容式電壓互感器的結(jié)構(gòu)電容式電壓互感器的結(jié)構(gòu)型式,按電容分壓器和電磁單元組裝的方式分為整體式和分體式兩種。整體式：電容分壓器疊裝在電磁單元上面,電容分壓器的底板即電磁單元的箱蓋,中、低壓引出線套管在電磁單元內(nèi)部（也可以外露）,結(jié)構(gòu)緊湊,但電磁單元單獨試驗不方便。分體式：電容分壓器和電磁單元分別組裝,電磁單元有外露的中、低壓引線套管與電容分壓器的中、低壓端子在外部連接。電容分壓器和電磁單元可以疊在一起安裝,也可以分別安裝。體積大,但試驗和檢修方便。電容分壓器的結(jié)構(gòu)與互感器相對應(yīng),也分為整體式或分體式,見圖127和圖128所示。圖127整體式結(jié)構(gòu)圖128分體式結(jié)構(gòu)由三個電容器單元組成疊柱,中、低壓端子由下節(jié)電容器單元的底板上引出。由三個電容器單元組成疊柱,中壓端子由下節(jié)電容器單元瓷套的側(cè)壁引出,低壓端子即下節(jié)電容器單元的底板,因此電容分壓器通過支持絕緣子與電磁單元箱蓋連接。中壓變壓器中壓變壓器實際是一個相對地連接的單相電壓互感器。a）按中間電壓和二次負(fù)荷選擇導(dǎo)線、匝數(shù)和鐵心。按中間變壓器的絕緣水平設(shè)計主絕緣和縱絕緣。中間變壓器一次繞組設(shè)有補償誤差用的幾個抽頭調(diào)節(jié)線段。抽頭線段的總匝數(shù)約為一次繞組匝數(shù)的（3~3.5）%,抽頭線段中,匝數(shù)最少的線段的匝數(shù)n約為一次繞組匝數(shù)的（0.025~0.03）%。通常如圖129所示有5個抽頭調(diào)節(jié)線段，n――最少匝數(shù)線段的匝數(shù)。8珂咂7

8珂咂7圖129b）中壓變壓器鐵心磁通密度為了改善CVT的鐵磁諧振特性，鐵心磁通密度應(yīng)盡量取低一些。補償電抗器為了使中壓變壓器一次回路的電感有大的調(diào)節(jié)量，補償電抗器采用有氣隙的鐵心，并設(shè)有調(diào)節(jié)電感用的幾個抽頭調(diào)節(jié)線段。抽頭線段中匝數(shù)最少的線段的匝數(shù)應(yīng)能補償相位差約±1‘，約為補償電抗器總匝數(shù)的（0.5~0.8）%。補償電抗器總匝數(shù)應(yīng)為最少匝數(shù)線段的8倍。先按上述方法選取，再在誤差計算中調(diào)整。圖130所示有4個抽頭調(diào)節(jié)線段，C――最少匝數(shù)線段的匝數(shù)。補償電抗畧燒組匝數(shù)AlNl?Xi.圖130阻尼裝置阻尼裝置的用途：限制部件上可能出現(xiàn)的過電壓；抑制持續(xù)的鐵磁諧振；改善CVT暫態(tài)響應(yīng)特性。目前常采用的阻尼裝置有兩種：諧振型阻尼器和速飽和電抗器型阻尼器。以前采用過的電阻型阻尼器，因影響誤差已很少使用。阻尼器好象一個開關(guān)，正常運行時斷開，不起作用；諧振過電壓時接通，有電流流過。a）諧振型阻尼器：見圖131。將L、C并聯(lián)振蕩回路設(shè)計成在50Hz下諧振，即譏=丄，?C在正常運行時振蕩回路呈現(xiàn)高阻抗，近似開路，對誤差的影響可以忽略。當(dāng)CVT發(fā)生鐵磁諧振時，高頻或分頻信號出現(xiàn)，LC諧振條件被破壞，阻尼器內(nèi)流過的電流迅速增大，電阻R上消耗很大的能量，可有效的阻尼CVT的鐵磁諧振。圖131b）速飽和電抗器型阻尼器：見圖132,電抗器采用方形磁化曲線特性的鐵心，如圖133所示的坡莫合金1J51鐵心的磁化曲線。在正常運行時鐵心不飽和，鐵心的勵磁阻抗非常大，阻尼回路近似開路，其電流對誤差的影響可以忽略。當(dāng)CVT發(fā)生諧振過電壓時，鐵心迅速飽和，勵磁電抗變的很小阻尼回路的電流很大，電阻R上消耗很大的能量，可有效的阻尼CVT的鐵磁諧振。圖132 圖133補償電抗的過電壓保護(hù)器過電壓保護(hù)器用于抑制鐵磁諧振過電壓的輔助裝置，常用的過電壓保護(hù)為氧化鋅避雷器。在電容式電壓互感器中，過電壓保護(hù)器有兩種連接方式。a） 與補償電抗器并聯(lián)連接，避雷器可以限制補償電抗器的過電壓。避雷器動作后破壞了鐵磁諧振的條件，有利于抑制鐵磁諧振。b） 連接在中壓端子與地之間，限制電磁單元的過電壓，對抑制鐵磁諧振效果明顯。第五節(jié)鐵磁諧振電容式電壓互感器等值電路是等效電容和非線性鐵心電感串聯(lián)的回路，而且產(chǎn)品設(shè)計

時，在50Hz下使回路呈現(xiàn)諧振狀態(tài)，即①L二，所以一有激發(fā)，回路即可發(fā)生串①（C+C時，在50Hz下使回路呈現(xiàn)諧振狀態(tài)，即①L二，所以一有激發(fā)，回路即可發(fā)生串12聯(lián)鐵磁諧振，回路有很大的電流流過，同時二次繞組有很高的振蕩過電壓。鐵磁諧振可以在基頻下發(fā)生，也可以在高頻和分頻下發(fā)生，最常見的是3倍的額定頻率和額定頻率的丄。鐵3磁諧振，尤其是分頻諧振對CVT危害很大，由于串聯(lián)諧振出現(xiàn)大的過電流使鐵心高度飽和，劇烈增大的勵磁電流會使匝間和層間絕緣焦化，導(dǎo)致絕緣擊穿。在不超過FvXU的任一電壓下和負(fù)荷為零至額定負(fù)荷之間的任一值時，由斷路器操作1N或者由一次或二次端子上暫態(tài)過程引起CVT的鐵磁諧振應(yīng)不持續(xù)。Fv――電容式電壓互感器額定電壓因數(shù)。鐵磁諧振的暫態(tài)振蕩震蕩引起的瞬時誤差：式中：EF――最大瞬時誤差FU2——在時間T之后的二次電壓（峰值）2FU——一次電壓（方均根值）K——額定電壓比NT――鐵磁諧振時間F時間T之后的最大瞬時誤差&要求見下表：FFa）中性點有效接地系統(tǒng)一次電壓U1（方均根值）鐵磁諧振振蕩時間TFs經(jīng)時間T之后最大瞬時誤差F%0.8U1N<0.5<101.0U1N<0.5<101.2U1N<0.5<101.5U1N<2<10b）中性點非有效接地系統(tǒng)或中性點不接地系統(tǒng)一次電壓U1（方均根值）鐵磁諧振振蕩時間TFs經(jīng)時間T之后最大瞬時誤差F%0.8U1N<0.5<101.0U1N<0.5<101.2U1N<0.5<101.9U1N<2<10注：1、型式試驗時，上述一次電壓下各進(jìn)行10次。2、出廠試驗時，只在兩個電壓——0.8U和1.5U或1.9U下各進(jìn)行3次。1N1N1N鐵磁諧振詳細(xì)的理論分析另有介紹。第六節(jié)暫態(tài)響應(yīng)特性1暫態(tài)響應(yīng)是指在暫態(tài)條件下，與高壓端子電壓波形相比，所測得的二次電壓波形的保真度。僅適用于保護(hù)用電容式電壓互感器。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生對地短路故障時，電壓互感器二次繞組應(yīng)能立即反映一次電壓的變化情況，以保證繼電保護(hù)裝