電容式電壓互感器是利用電容器的分壓原理工作的,其基本結構包括電容分壓器、電磁裝置、保護裝置等,有些還設有載波耦合裝置。
(1)電容分壓器,由高壓電容器c1(主電容器)和串聯(lián)電容器c2(分壓電容器)組成。分壓電容器c2的作用是進行電容分壓。
分壓電容器不能作為輸出端直接與測量儀表等相連接,因為二次回路阻抗相對比較小,將影響其準確度,所以要經(jīng)過一個電磁式電壓互感器降壓后再接儀表等二次設備。
(2)電磁裝置,由電磁式電壓互感器tv和電抗器l組成。它的作用是將分壓電容器上的電壓降低到所需的二次電壓值。由于分壓電容器上的電壓會隨負荷變化,所以,在分壓回路串入電抗器l,可以補償電容器的內阻抗,使二次電壓穩(wěn)定。
(3)保護裝置,由火花間隙p1和p2和阻尼電阻rd組成。
1)火花間隙p1和p2,用來限制補償電抗器、電磁式電壓互感器、分壓器的過電壓。
2)阻尼電阻rd,用來防止持續(xù)的鐵磁諧振。阻尼裝置由阻尼電阻與飽和電抗器串聯(lián)組成,跨接在二次繞組上。在正常情況下阻尼裝置有很大的阻抗,當發(fā)生鐵磁諧振引起過電壓時,電抗器已經(jīng)飽和,只剩電阻負載,使諧振能量很快降低。一般在110~330kv電容式電壓互感器二次側裝設400~600w的阻尼電阻,但長期投入限制了電壓互感器的容量,也降低了準確度,很不經(jīng)濟。因此,在500~750kv電容式電壓互感器二次側采用裝設諧振型阻尼器的方法,也有在阻尼回路中裝設電子開關線路,或兩種方式聯(lián)合使用。
(4)載波耦合裝置,是一種能接收載波信號的線路元件,它可將載波頻率耦合到輸電線路上用于長途通信、遠方遙測、選擇性的高頻保護、遙控、電傳打字等。把它接到接地開關s兩端,其阻抗在工頻電壓下很小,完全可以忽略不計,但在載波頻率下其阻抗卻很大,若不接入載波耦合裝置時,接地開關s可合上。