电容式电压互感器(CVT)是一种通过电容分压原理实现高电压信号转换的设备，广泛应用于电力系统中进行高压电能的监测、计量和保护。

　　一、基本原理

　　电容式电压互感器通过串联电容器组实现高电压的分压，将高电压信号降为适合二次设备使用的低电压信号。其主要组成部分包括分压电容器组、电磁单元、补偿电抗器和阻尼元件。分压电容器组负责将一次高电压信号分为较小的电压，电磁单元将电容分压后的电压信号进一步降压并隔离，补偿电抗器用于补偿电容器引入的电容性无功功率，阻尼元件则降低传输过程中可能产生的高频谐振。

　　二、结构特点

• 　　分压电容器组：将一次高电压信号按比例分压，通常由主电容C1和分压电容C2组成。

• 　　电磁单元：包含中间变压器，将分压后的电压信号进一步降压并隔离，为二次设备提供标准的低电压信号。

• 　　补偿电抗器：串联在中间变压器一次侧，用于补偿电容分压器引入的容性无功功率，提高测量的准确度。

• 　　阻尼元件：如阻尼电阻，接在附加二次绕组上，用于抑制谐波的产生，提高系统的稳定性。

　　三、应用场景

• 　　高压电能监测与计量：为电能计量装置提供准确的电压信号，确保电费的公平结算。

• 　　继电保护：为继电保护装置提供电压信号，实现电力系统的故障检测和隔离。

• 　　通信信号耦合：电容分压部分可兼作耦合电容器，用于电力线载波通信，实现长途通信、远方测量等功能。

• 　　特高压变电站：因其小体积、低成本和高精度特点，在特高压变电站得到普及应用。

　　四、技术优势

• 　　结构简单，体积小：与电磁式电压互感器相比，CVT取消了大体积的铁芯和绕组，整体结构更为紧凑，减少了占地面积和安装维护成本。

• 　　成本低，经济性高：使用电容器组代替了铁芯和绕组材料，制造成本相对较低。同时，电容器的稳定性使得设备寿命较长，进一步提高了整体经济性。

• 　　容易实现宽频带传输：由于电容器的频率响应特性，CVT在传输高频信号方面具有明显优势，特别适用于保护信号的快速传递。

• 　　二次输出波形失真小：输出电压精度较高，二次电压波形的失真率低，对精确计量和监测电压信号尤为重要。

• 　　抗电磁干扰能力强：能够在强电磁环境下稳定工作，抗干扰能力显著优于传统电磁式互感器。

　　五、局限性

• 　　对补偿元件的依赖：CVT需要使用补偿电抗器来平衡无功功率，增加了设计复杂性。

• 　　高频信号易受衰减影响：虽然CVT对高频信号有较好的响应，但长距离传输可能导致信号衰减。

• 　　保护性能受限：在低电压情况下，CVT可能表现出响应迟滞，不如电磁式互感器敏感。

　　六、使用注意事项

• 　　接地端必须可靠接地：当不用载波设备时，电容分压器低压端必须可靠接地。

• 　　严禁二次侧短路：CVT运行时严禁将其二次侧短路，否则会产生很大的短路电流损坏设备。

• 　　严禁从二次侧进行励磁试验：从CVT二次侧加压励磁带来的结果类似于二次侧短路，会损坏设备。

• 　　定期巡视与维护：运行中的互感器应保持清洁，定期巡视观察瓷质部分有无破损、声音是否正常、有无渗漏油等情况。