三相防諧振電壓互感器的應(yīng)用

王清穎，陳皞星

吳江供電公司，江蘇吳江 215200

1 防振電壓互感器的原理簡(jiǎn)述

與常規(guī)電壓互感器相比，防諧振電壓互感器的關(guān)鍵措施是將常規(guī)三相電壓互感器星形接線的一次線圈公共端N懸空，這樣，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，電壓互感器的一次線圈就不會(huì)承受線電壓，從而使電壓互感器因鐵芯飽和而產(chǎn)生諧振。

一次線圈公共端N懸空后，為彌補(bǔ)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，在電壓互感器二次線圈側(cè)正確測(cè)量到故障的相別，保證其測(cè)量效果等同于常規(guī)三相電壓互感器。需要在其懸空的N端和接地極之間再接入一臺(tái)單相電壓互感器，其變比規(guī)格為10/√3∕0.1/√3—0.1kV，接線原理圖如下圖所示。

從圖中可以看出，當(dāng)10kV系統(tǒng)發(fā)生 A相金屬接地故障時(shí)，電壓互感器的一次線圈等值電路可表示為：

此時(shí)，A點(diǎn)電位為零，N點(diǎn)電位為-UAN，B、C點(diǎn)的電位分別為-UAB，-UAC。雖然電壓互感器一次線圈的各個(gè)端點(diǎn)的電位發(fā)生了變化，但電壓互感器的三相電壓線圈TV1上的電壓降基本不會(huì)變化，而零序補(bǔ)償線圈TV′上的電壓由原來(lái)的0變?yōu)閁AN。這樣，反映在電壓互感器二次側(cè)表計(jì)回路的電壓為Ua=0；Ub=UAB；Uc=UAC。因此，零序電壓互感器的使用，保證了其正常的測(cè)量效果。

2 防振電壓互感器在安裝和運(yùn)行中應(yīng)注意的問(wèn)題

1）二次回路的接線中只允許一點(diǎn)接地，如圖1所示。如果還有其他接地點(diǎn)，則有可能將電壓互感器燒毀。例如，現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)還將互感器二次繞組的公共點(diǎn)n點(diǎn)接地，則從圖1中可以看到，零序電壓互感器的二次繞組有一半被短接，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，其一次繞組承受相電壓，互感器處于短路運(yùn)行，這種錯(cuò)誤在正常運(yùn)行中不會(huì)發(fā)現(xiàn)，只有在發(fā)生事故時(shí)，一般要等到互感器冒煙，樹(shù)脂燒焦熔化才會(huì)被察覺(jué)。有關(guān)資料反映，類似故障在系統(tǒng)中已發(fā)生多起。

2）一次線圈的公共端子N不能直接接地。首先，N端接地以后，相當(dāng)于按常規(guī)電壓互感器進(jìn)行接線，不能起到防止諧振過(guò)電壓的作用，更為嚴(yán)重的是，對(duì)于某些特殊結(jié)構(gòu)的電壓互感器（如JSZF-10G型），其三個(gè)相電壓互感器（TV1）公用一個(gè)三相三柱式鐵芯，，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障，在互感器中產(chǎn)生零序電壓，而零序電壓產(chǎn)生的零序磁通沒(méi)有鐵磁回路，磁通只能經(jīng)空氣中閉合，磁阻很大，此時(shí)，電壓互感器的零序勵(lì)磁阻抗很小，則會(huì)出現(xiàn)互感器因零序勵(lì)磁電流很大而燒毀，經(jīng)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)，此類事故，也曾發(fā)生過(guò)，不可忽視。

3）常規(guī)的單相電壓互感器一般帶有測(cè)量系統(tǒng)零序電壓的剩余電壓繞組，而在防諧振接線的三相電壓互感器中，該剩余繞組串聯(lián)輸出的電壓將不會(huì)反映系統(tǒng)的零序電壓，理論上講，該電壓為零。所以在某些設(shè)備制造廠家的技術(shù)要求中，將該剩余電壓繞組串聯(lián)后再短接運(yùn)行，以改善三次諧波對(duì)電壓互感器的輸出波形的影響。但實(shí)際上，由于存在中性點(diǎn)電壓互感器（TV′），該短接的剩余電壓繞組的作用已經(jīng)很小。相反，剩余電壓繞組串聯(lián)短接運(yùn)行后，只要三相電壓互感器的一次接線或剩余電壓繞組的二次接線有一處極性接反，就會(huì)造成電壓互感器因二次回路短路而燒毀，存在很大風(fēng)險(xiǎn)。所以，宜將剩余電壓繞組開(kāi)路運(yùn)行。在新型的JSZF-10G型電壓互感器的制造設(shè)計(jì)中，已經(jīng)取消了剩余電壓繞組。

[1]電流電壓互感器.大連第二互感器廠.

[2]袁國(guó)勝.JSZF-10型三相防諧振電壓互感器的原理與應(yīng)用.

[3]李達(dá)堅(jiān).310kV電壓互感器各種防諧振措施評(píng)述.