電容式互感器

電容式互感器是運用物理學原理製造的一種互感器，該電容式互感器分為電容分壓器和中壓變壓器兩部分，可用來防止因電壓互感器鐵芯飽和引起鐵磁諧振。

基本介紹

• 中文名：電容式互感器
• 外文名：Capacitor voltage transformer
• 類型：物理學原理製造的一種互感器
• 分類：電容分壓器和中壓變壓器

簡介

電容式互感器是由串聯電容器抽取電壓,再經變壓器變壓作為表計、繼電保護等的電壓源的電壓互感器，電容式電壓互感器還可以將載波頻率耦合到輸電線用於長途通信、遠方測量、選擇性的線路高頻保護、遙控、電傳打字等。因此和常規的電磁式電壓互感器相比，電容式電壓互感器器除可防止因電壓互感器鐵芯飽和引起鐵磁諧振外，在經濟和安全上還有很多優越之處。

電容式互感器主要由電容分壓器和中壓變壓器組成。電容分壓器由瓷套和裝在其中的若干串聯電容器組成，瓷套內充滿保持0.1MPa正壓的絕緣油，並用鋼製波紋管平衡不同環境以保持油壓，電容分壓可用作耦合電容器連線載波裝置。中壓變壓器由裝在密封油箱內的變壓器，補償電抗器和阻尼裝置組成，油箱頂部的空間充氮。一次繞組分為主繞組和微調繞組，一次側和一次繞組間串聯一個低損耗電抗器。由於電容式電壓互感器的非線性阻抗和固有的電容有時會在電容式電壓互感器內引起鐵磁諧振，因而用阻尼裝置抑制諧振，阻尼裝置由電阻和電抗器組成，跨接在二次繞組上，正常情況下阻尼裝置有很高的阻抗，當鐵磁諧振引起過電壓，在中壓變壓器受到影響前，電抗器已經飽和了只剩電阻負載，使振盪能量很快被降低。

原理

電容式電壓互感器利用若干個電容器串聯，利用電容器串聯分壓的原理（等同於電阻串聯分壓），抽取某個電容器上的電壓，再經變壓器變壓，以電容比換算出電壓比。

故障分析

2001年4月，我局專業技術人員和CVT廠家人員一起，對拆下的CVT進行了解體檢查。當工作人員用扳手擰松電磁單元油箱法蘭的幾顆螺栓後，刺鼻和刺眼的油氣從法蘭縫隙朝外噴出，明顯感到內部聚有很大壓力。拆完一圈螺栓，用天車將電容器單元稍微吊離下節油箱，在取下中間電壓端子A′和中壓電容C2下端接線端子δ與電磁單元之間的引線時，發現固定中壓電容C2下端接線端子δ的4隻螺栓少了一隻，因油箱中的油較滿，也看不到這隻螺栓掉到了哪裡。工作人員用器具把油箱中的油慢慢抽出，當油麵　低於中壓互感器的接線板時，人們終於看清了，掉下的螺栓落在了中壓互感器一次繞組抽頭的幾個接線柱中間。在螺栓與接線柱接觸的地方，發現有輕微的短路熔焊痕跡。油箱中的油已經失去了其應有的淡黃色，而變成了象醬油一樣的黑褐色。在往外抽油的過程中，油中不斷有氣體逸出，油中泛起黑褐色的泡沫。當油被全部抽完後，人們看到了中壓互感器的鐵芯已經燒得沒有了矽鋼片特有的光澤，最外層的矽鋼片已被燒變了形，中間鼓起來了。中壓互感器繞組外面包的白布帶已被燒成黑炭質，用手一扣就有渣子掉下來。油箱內壁沾滿了含有炭質的油漬，用手一摸全是黑。為了拆掉補償電抗器的引線，工作人員將出線端子盒上方的蓋板拆開，發現這個蓋板因內部壓力太大已經鼓肚。至此，CVT的故障已經十分清楚，那就是中壓互感器一次線圈燒損。既是這樣，我們還是讓油務人員取了油樣，進行了油色譜分析。分析結果：除乙炔為零值外，總烴和氫氣均大大超過注意值；經三比值為020，故障類型是低溫過熱（150～300℃），這進一步印證了故障的情況。　根據對CVT解體檢查所發現的情況，我局技術人員和設備廠家人員一致認為，造成中間單元燒損的原因是，固定中壓電容C2下端的一隻螺栓掉入中壓互感器一次繞組的接線柱叢中，使一次繞組部分線匝被短接，其交流阻抗減小，一次電流超過額定值，造成一次繞組燒毀。但螺栓造成的短路不是太嚴重，或者說被螺栓短接的匝數並不多，因為如果短路嚴重，短路電流所產生的熱將在短時間內使變壓器油分解出大量氣體，這有可能造成下節油箱爆炸，或使高壓電容C1兩端所加電壓太高而使其爆炸。至於這隻螺栓為什麼會在運行中脫落，我們認為，這是該設備在安裝時未緊固好，工序間檢查時也未發現。設備運行後，它位於中壓互感器的交變電磁場中，在交變電磁場的作用下不斷振動、轉動和向下移位，以至於最後脫落，造成中間互感器一次繞組短路。所幸的是，在這次對繼電保護自動裝置檢驗中，發現了這個問題，並及時進行了更換，防止了更為嚴重的設備事故發生。

特性

放射性光學性質物理特性