Huvudfunktionen hos spänningstransformatorer i distributionsnät är att isolera högspänning och omvandla den till lågspänning för användning i reläskyddsanordningar, automatisk utrustning och mätinstrument och därigenom erhålla spänningssignalen på primärsidan. Enligt dess arbetsprincip kan spänningstransformatorer delas in i följande två kategorier:
1, elektromagnetisk spänningstransformator (PT)
Arbetsprincipen för elektromagnetiska spänningstransformatorer liknar den för krafttransformatorer, huvudsakligen baserad på principen om elektromagnetisk induktion, och är lämplig för kraftsystem från 6kV till 110kV. Enligt de olika isoleringsmetoderna kan den delas in i två typer: olja nedsänkt (används oftast utomhus) och torr (gjuten med epoxiharts).
2, kapacitiv spänningstransformator (CVT)
Kapacitiva spänningstransformatorer antar principen om kapacitiv spänningsdelning och består av komponenter som kapacitiva spänningsdelare, kompensationsreaktorer, mellantransformatorer och spjäll. De är främst lämpliga för kraftsystem från 110kV till 500kV, och har även en liten tillämpning i 35kV-system.
Enligt den nationella standarden GB1207-2006 "Electromagnetic Voltage Transformers" kan spänningstransformatorer delas in i "ojordade spänningstransformatorer" (helt isolerade) och "jordade spänningstransformatorer" (halvisolerade). Jordningsterminalen (N-terminalen) på primärlindningen på en halvisolerad spänningstransformator är utformad för att vara nära sekundärlindningen, och huvudisoleringen mellan primärlindningen, sekundärlindningen och jord har en lägre spänning. I GB1207-2006 är det stipulerat att spänningsmotståndsspänningen för effektfrekvensen för 6/10 kV spänningstransformatorer endast är 3 kV, medan spänningsmotståndsspänningen för effektfrekvensen för 35 kV spänningstransformatorer är 5 kV.
Elektromagnetiska spänningstransformatorer uppvisar specifika mättnadsegenskaper på excitationskarakteristikkurvan på grund av närvaron av järnkärnor. När excitationsströmmen ökar är ökningen av det exciterade spänningsvärdet liten eller förblir konstant, vilket bildar en vändpunkt. Detta innebär att när excitationsströmmen ökar ändras den exciterade spänningen mycket lite eller förblir konstant (induktansen minskar). Enligt de relevanta bestämmelserna i de 18 motåtgärderna (reviderad version) av State Grid Corporation of China:
1. Excitationsegenskaperna hos nyinvesterade spänningstransformatorer måste mätas under handover för att säkerställa att deras mättnad inte är mindre än 1,9 gånger;
För spänningstransformatorer som redan har tagits i drift, om deras mättnad är mindre än eller lika med 1,5 gånger, bör utbyte övervägas; Om mättnaden är mellan 1,5 gånger och 1,9 gånger, kan motsvarande harmoniska elimineringsanordningar installeras för att minska eller undertrycka resonansöverspänning.
Enligt statistik har andelen elektromagnetiska spänningstransformatorer som används i stora överförings- och distributionsföretag i det statliga nätet nått över 80 % under de senaste åren. Men med utbyggnaden och uppgraderingen av kraftsystemet blir problemet med ferromagnetisk resonansöverspänning i transformatorstationer orsakad av PT-järnkärnemättnad i neutrala ojordade system på 35KV och lägre allt allvarligare, vilket leder till frekventa olyckor som PT-säkringssmältning och PT utbrändhet, vilket utgör ett hot mot en säker och stabil drift av kraftsystemet. Därför, för olika typer av elektromagnetiska spänningstransformatorer, måste vi utveckla effektiva resonanskontrollplaner så snart som möjligt.
