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1、6kV系统电压互感器故障电压分析摘要：6KV系统电压互感器是是为6KV母线的提供保护和进行检测的重要设备，它能及时的反应设备的运 行情况和发生事故的各种状态，为事故处理提供帮助，本文对一次电压互感器保险单相断相所反映出的状 态进行了技术分析，同时与单相接地状态进行了比较，剖析了设备运行的基本原理。关键词：电压互感器绕组向量1电压互感器的接线方式电压互感器实际上是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。 在60V电网中采用三只单相三绕组电压互感器。当系统发生单相接地短路时，在互感器的三 相中将有零序电流通过，产生大小相等、相位相同的零序磁通。三台单相三绕组电压互感器 构成YN，
2、yn，d0或YN，y，d0的接线形式，其二次绕组用于测量相间电压和相对地电压， 辅助二次绕组接成开口三角形，供接入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。在中性点不接地 或经消弧线圈接地的系统中，为了测量相对地电压，PT 一次绕组必须接成星形接地的方式。图12电压互感器接地形式2.1 一次侧中性点接地由三只单相电压互感器组成星形接线时，其一次侧中性点必须接地。如图1所示。因为 电压互感器在系统中不仅有电压测量，而且还起继电保护的作用。当系统中发生单相接地时， 系统中会出现零序电流。如果一次侧中性点没有接地，那么一次侧就没有零序电流通路，二 次侧开口三角形线圈两端也就不会感应出零序电压，继电器就不会动作
3、，发不出接地信号。 2.2二次侧接地电压互感器二次侧要有一个接地点，这主要是出于安全上的考虑。二次侧的接地方式通 常有中性点接地和V相接地两种，根据继电保护等具体要求加以选用。采用V相接地时，如 图1所示，中性点不能再直接接地。为了避免一、二次绕组间绝缘击穿后，一次侧高压窜入 二次侧，故在二次侧中性点通过一个保护间隙接地。当，高压窜入二次侧时，间隙击穿接地， v相绕组被短接，该相熔断器会熔断，起到保护作用。2.3铁心接地在电压互感器外壳上有一个接地桩头，这是铁心和外壳的接地点，起安全保护作用。3 6kV电压互感器单相金属性接地电压分析3.1正常运行时相量图及电压关系3.1.1电压互感器额定电压
4、比（kV）6 / 0.1 / 0.13.1.2向量图图2 a 一次侧b二次侧c二次侧开口三角形3.1.3电压关系一次侧：星接，PT中性点接地；线电压6KV；相电压6/3 =3.5KV二次侧：星接，PT中性点不接地，b相接地；线电压100V；相电压电压100/73 =58V； A、C对地电压100V;B对地电压0V二次侧开口三角形：相电压100/3=33.3V；开口三角形电压Ucx=03.2 C相金属性接地时向量图及电压关系图3 a 一次侧b二次侧c二次侧开口三角形3.2.1 一次侧电压关系从图3a可得，中性点接地，C相接地，Uc=0，Ua=-Uca，Ub=Ubc；即：A、B相电压6KV； C相
5、电压0；线电压均为6KV，Ua与Ub相位相差603.2.2二次侧电压关系从图3b可得，二次侧中性点不接地，B相接地，由于一次侧线电压未发生变化故二次 侧线电压均为100V，从图3可得，Ua=-Uca，Ub=Ubc，Uc=Uca+Ua=0，故A、B相电压为100V， C相电压为0，由此可判断接地故障发生在C相。3.2.3二次侧开口三角形电压关系如图4,凡是三相电压向量和不为零时就出现了零序电压。当一次侧C相发生接地故障时，如图1所示，对地电压Ucd=0，Uad=Ua-Uc=6KV，Ubd=Ub-Uc=6KV，故依照额定电压比在二次开口三角形A、B、C相感应的电压为 Ua=57.7V,Ub=57.
6、7V，Uc=0。零序电压即开口三角形电压Ucx为Ua和Ub的向量和，Ua与 Ub相位相差60，从图3c中可得零序电压Uo=Ucx=100V.4 6kV电压互感器单相保险熔断电压分析图6 a 一次侧b二次侧c二次侧开口三角形4.1 一次侧电压关系从图6a可得，中性点接地，C相保险熔断，Ua=Ub=3.5KV，Uab=6KV，Uc=0即各线各相 电压未发生变化，Ua与Ub相位相差仍为120。4.2二次侧电压关系从图6b可得二次侧中性点不接地，B相接地，由于一次侧各线各相电压未发生变化， Ua=Ub=58V， Uab=100V， Uc=0。4.3二次侧开口三角形电压关系从图6c由于一次侧各线各相电压未发生变化，Ua=Ub=33.3V，零序电压即开口三角形电 压Ucx为Ua和Ub的向量和，Ua与Ub相位相差120，从图3c中可求得零序电压 Uo=Ucx=33.3V。通过上述向量法的比较，不难看出电压互感器在不同状态下的不同电压关系，同时也不难 绘制和分析出其他相或两相故障时的相量图进行分析比较，电压互感器的这种接线方式与原 理将会被大家广泛的认识。参考文献：1. 许实章电机学机械工业出版社1996.52. 郭晓东电力互感器产品选型、设计、技术参数与设备运行检修及事故预防处理技术手册中国知识出版社 2001.1
