五柱式三相电压互感器工作原理

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑五柱式三相电压互感器工作原理 电压互感器是将电力系统的一次电压按肯定变比缩小为要求的二次电压，向测量表计和继电器供电，其工作原理与变压器基本相同。电压互感器通常有单相、三相三柱式、三相五柱式电压互感器等几种，由于使用方法不同，各有优、缺点。三相五柱式电压互感器，是磁系统具有五个磁柱的三相三绕组电压互感器，广泛采纳于大中型企业，具有低电压、过电压爱护、低电压启动等各种爱护功能;备自投等全部电压继电器电压值均来自电压互感器二次。 1、三相五柱式电压互感器的接地方式 电压互感器二次绕组接地方式与爱护、测量表计及同步电压回路有关，有b相接地和中性点接地两种方式，其接

2、线方式见图1、2。 图1电压互感器二次通过b相及JB接地原理图 图2电压互感器二次不接地原理图 1.1电压互感器二次绕组两种接地方式的比较 1.1.1在同步回路中在b相接地系统中，对中性点非直接接地系统，单相接地时，中性点位移，不能用相电压同步，必需用线电压同步。犹如步点两侧均为b相接地，其中一相公用，同步开关档数削减(如采纳综保，则接线更为简洁)，同步接线简洁。对中性点直接接地系统，可用帮助二次绕组的相电压同步。 1.1.2在爱护回路中 在b相接地系统中，在零线上串接的隔离开关帮助触点G，如不行靠而断开时，会使10kV以上电压距离爱护断线闭锁装置失去作用，这时若再发生一相或两相断线，将导致爱

3、护误动作。由于帮助绕组的一端与b相接地点相连，由于基本二次侧绕组上有负荷电流流过，在电缆芯出上产生电压降，使正常开口三角形有电压3U0，对零序方向元件不利。若单独从接地点引接零序方向继电器回路，则接线较为简单。 在中性点接地系统中，由于中性点无任何断开触点，牢靠性高。因中性点没有电流通过，无电压降，对爱护无影响。 1.1.3在测量表计回路中 在b相接地系统中，因大多数表计均接线电压，其中b相接地公用，引线便利。对只需接线电压的回路，可用V-V接线电压互感器。 在中性点接地系统中，表计均需三相分别接入，引线较为简单。 1.1.4在电压互感器二次接线上 在b相接地系统中，中性点需装设击穿保险器，增

4、加了部件，正常时如击穿保险器击穿接地，将使b相绕组短路。当A、C两相中任一相发生接地时，即构成二次绕组两相短路，两相熔断器熔断。 在中性点接地系统中，无b相接地的相应问题，接线较简洁。 据上分析，对于中性点非直接接地系统，因一般不装设距离和零序方向爱护，b相接地对爱护影响微小，而对同步回路有利，故电压互感器二次侧采纳b相接地方式较为抱负。而对于中性点直接接地系统，爱护要求严格，中性点接地有利于提高爱护的牢靠性，同步回路可用帮助绕组的相电压，故电压互感器二次绕组采纳中性点接地方式较为优越1。 1.2接地缘由 1.2.1电压互感器二次侧须接地的缘由 在运行中，电压互感器的一次侧线圈处在高压系统之中

5、，而其二次侧线圈则为一固定的低电压(如电压互感器一次线圈电压为10KV时，则其二次侧固定为100V)。二次侧线圈所接入的各种仪表和继电器的绝缘等级低，并且常常与人员接触，假如电压互感器的一、二次线圈之间的绝缘被击穿，一次侧的高压将直接加到二次侧线圈上，极易危及人身和设备平安。故为了提高平安性，电压互感器二次侧必需接地。 1.2.2JB接地 图1中，当电压互感器通过b相接地时，其中性点处还需要通过JB接地的缘由分析如下。 由于电压互感器二次侧通过b相接地，其只是为各种表计和继电器供应所需电压，不能保证当一次电压串入二次回路时的平安，所以其二次侧线圈的中性点也必需接地。但是，其中性点假如直接接地，

6、b相线圈将通过大地短接，这样会烧坏线圈，这是不允许的。所以电压互感器二次侧中性点通过一个JB(放电间隙)接地。正常运行时JB不导通;当有高压进入二次侧时，JB击穿使电压互感器二次通过中性点接地，达到爱护人身和设备平安的目的。(因b相接地点在保险之后，故即使b相和中性点形成接地短路，也只会使保险熔断，不会烧坏线圈)。 2、电压互感器二次侧保险的工作原理 2.1二次侧无保险工作分析 在图1中，假如JB在工作状态下因其它缘由击穿，则电压互感器b相绕组将被短接，b相绕组将被烧坏。 当A、C两相任一相有过载时，将造成电压互感器绕组烧坏。当A、B、C三相绕组内部有故障时，将引起爱护误动作。 在图2中，当电

7、压互感器二次侧A、B、C三相中的任一相出口处有接地发生时，均会造成电压互感器绕组短路运行而烧坏。 当电压互感器二次侧A、B、C三相中的任一相发生过载时，也有可能烧坏绕组，引起爱护误动作。 在上述工作状态下，电压互感器二次侧A、B、C三相出口处，都需加装二次侧保险。 2.2不加保险(熔断器)的状况 在二次侧开口三角的出线上一般不装熔断器。由于在正常运行时开口端无电压，无法监视熔断器的接触状况。一旦熔断器接触不良，则系统接地时不能发出接地信号。但是，供零序过电压爱护用的开口三角出线例外。 中性线上不装熔断器，目的是由于一旦保险丝熔断或接触不良，就会使绝缘监察电压表失去指示故障的作用。 接自动电压调

8、整器的电压互感器二次侧不装熔断器，目的是为了防止熔断器接触不良或熔丝熔断时电压互感器误动作。 3、三相五柱式电压互感器工作绕组的工作状态分析 3.1正常时工作绕组的工作状态 如图3所示，由于三相五柱式电压互感器为协作计量及爱护装置，其二次线电压为恒定的100V。为协作绝缘监察，其二次侧对地电压为100/V;100V/V、0V。所以依据图3可得出，Ua、Ub、Uc三相相电压为Ua=l00/V=Ub=Uc,线电压为Uab=Uac=Ucb=100V。正常运行时，Ua0=Ub0=Uc0电压表指示相电压(10kV系统为5.8kV)。 图3正常工作时电压互感器二次接线原理图 3.2故障时工作绕组的工作状态

9、 当系统发生单相金属性接地时(如A相)，则该相对地电压为O，即电压瓦感器的A相一次线圈对地无电压。接在二次和接地相对应的绝缘监察电压表Ua=0，而其它两相Ub、Uc的电压上升到倍，即上升到线电压(10KV系统为10KV)。此时工作线圈二次侧对地电压为Ua=0、Ub=0、Uc=100V。 当A相经电弧或高电阻接地时，则Ua电压指示低于相电压，但未达到0。Uc、Ub指示高于相电压，但未达到线电压(当b相接地时，Ub=O)。 4帮助绕组的工作状态分析 帮助绕组，即开口三角形。在系统正常运行时，由于系统三相电压UA、UB、UC是对称的，互感器二次线圈中的三个电压Ua、Ub、Uc也对称。故反应在开口三角两端的零序电压为Ua+Ub+Uc=0，所以开口三角两端的电压为零。 当系统发生单相接地故障时，如C相接地(见图4)，明显C相对地电压Uc，加上中性点对C相端头电压-Uc，即UAd=UA+(-Uc)。同理，B 图4系统发生单相接地时开口三角形绕组电压向量图 相对地电压UBd=UB+(-Uc)，由于C相接地，电压互感器一次侧的C相线圈上无电压。则UAd和UBd就是互感器一次侧A相和B相的电压。从向量图中看出，加在互感器一次侧的三相电压消失了零序电压，即UAd+UBd=3U0。