前言：电压互感器作为开关柜主要设备之一，进行电力计量、测量及继电保护作用。但是由于电力系统的不稳定性、特别是频繁发生谐振地区，对电压互感器的危害是很大的，大部份都导致电压互感器烧毁。
一、产生铁磁谐振的原因
由非线性电感（铁心线圈）和线性电容组成的回路，当外施电压发生变化时，由于电感的变化而产生谐振，这种现象称为铁磁谐振。
1、在中性点不接地系统中，虽然电源侧的中性点不直接接地，但电压互感器的高压侧中性点是接地的，若Ca，Cb，Cc为各回线路(包括电缆出线和架空线路)三相对地的等值电容，而La，Lb，Lc则为母线电压互感器的一次侧三个线圈的对地阻抗(忽略其线圈电阻)，假设系统发生单相接地。此时，电压互感器的铁心线圈相当于与电容器并联，构成了可能产生谐振的并联电路，由于相对地电压升高√3倍，有可能使得电压互感器的铁心出现饱和或接近饱和，阻抗变小，电路中出现容抗和阻抗相等的情况，从而产生了并联谐振，此时互感器一次侧的电流最大，这样有可能使电压互感器的高压侧熔断件熔断，或者烧坏电压互感器。
此种情况往往在变电所投产初期(线路出线回路少)不是很明显，但随着线路出线回路的增多(各回线路对地的等值电容量增大，容抗增大)出现谐振的情况较多。
2、操作过电压：包括互感器在内的空载母线或送电线路的突然合闸，使得PT的某一相或二相绕组内产生巨大的涌流和磁饱和现象；
①由于合闸瞬间的三相触头不同期性，此时最慢接触的一相在触头间相当于串联上一个电容(如A相)。当电容的容抗等于互感器的感抗时即产生谐振，但该状态下只是使中央信号装置的电铃响了一下，仪表摆动一下，但随着操作的完成该现象随之消失。
②由于合闸过程中产生操作过电压，此时假设断路器在合闸操作过程中A相出现过电压，则有可能使A相电压互感器铁心出现饱和，使A相电压互感器线圈感抗变小，从而三相的总阻抗出现不平衡，使电压互感器的中性点对地电压发生位移现象。
3、雷击过电压：由于雷击或其它原因，线路中发生瞬间弧光接地，使得其它两相电压瞬间升到线电压，而故障相电压在接地消失后又瞬间恢复至相电压，以至造成暂态励磁电流的急剧增大和铁芯的磁饱和；
4、磁饱和的产生也可能由于另一绕组瞬间传递过来的过电压或者系统运行方式的突然改变、负荷剧烈波动等所引起的系统电压的强烈扰动。
二、铁磁谐振的种类
铁磁谐振是一个非常复杂的非线性振荡过程，PT伏安特性饱和得越快，谐振的区域越广。谐振大致分为分频谐振、基波谐振、高频谐振，基波和高次谐波的谐振过电压的幅值很少超过3Uj，故除非存在弱绝缘设备，是不会产生危险的。对于分频谐波，由于频率只有工频的一半，励磁感抗相应降低一半，使得励磁电流急剧增加，有时甚至达到额定值的100倍以上，使得互感器发生严重的磁饱和现象，因而限制了过电压幅值，通常在2Uj以下，中性点位移电压一般不超过Uj，但大电流持续时间过长，势必引起TV高压熔丝熔断，或者造成TV本身冒油和烧毁。
三、消除铁磁谐振的措施和方法
电力系统过电压现象十分普遍，如果没有防范措施，随时都有可能造成电气设备损坏和大面积的停电事故。目前，我国35 kV及以下配电网，仍大部分采用中性点不接地方式或采用老式的消弧线圈接地。从电网的运行实践证明，中性点不接地系统中由于电压互感器铁芯饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取了不少限制谐振过电压的措施，如：消谐灯、消谐器等等，但始终没有从根本上得到解决。由于谐振过电压作用时间长，所引起谐振现象的原因又很多，因此在选择保护措施方面造成了很大的困难。为了尽可能的防止谐振过电压的发
生，应着重从以下几个方面采取措施：
(1)采用质量好，技术性能优，铁心不易饱和的电压互感器。目前电压互感器采用的铁心都是由无取向硅钢片卷制而成，具有非线性特性。
(2)提高断路器的检修质量，确保合闸操作的同期性，减少操作过电压。
(3)必要时可采用改变操作顺序，以避免操作过程中产生谐振的条件。
(4)对在空载母线的充电中产生的谐振，可以采用投入空载线路的方法，以改变其谐振的条件。
(5)传统采用消谐的措施是在电压互感器的开口三角侧接上一个灯泡，该方法属于较为原始的方法，随着系统容量的增大和电缆线路的增加，实践运行表明该方法的消谐效果不是很明显。
(6)另一种方法是采用在电压互感器二次侧的开口三角上加装一种可控硅多功能消谐装置的方法，但该方法需要采用外加交流电源，有时由于装置的电子器件发生短路也会影响消谐效果。
(7)在电压互感器的一次侧中性点上串接LXQ型非线性电阻，以限制其产生谐振的方法。但是非线性电阻绝缘不好也会影响消谐效果。
(8)在电压互感器的一次侧中性点上串接一个相应绝缘水平的电压互感器，以限制产生谐振时避免电压互感器不损伤，保证工作人员查出故障并排除故障。此方法只要接线正确，一般不易烧毁互感器。
四、电磁式电压互感器的励磁特性
接地电压互感器的额定电压因数与系统中性点接地方式密切相关，三相系统的中性点有以下几种不同接地方式：
中性点绝缘系统除经保护、测量用的高阻抗接地外，中性点不接地的系统。在这种系统发生单相接地故障时，接地短路电流也就是对地电容电流很小，系统线电压的对称不被破坏，可以维持较长时间的运行，以便运行人员寻找故障点并设法消除故障。
中性点经阻抗（例如消弧线圈或适当的阻抗）接地系统随着线路的增长和电压的提高，中性点绝缘系统发生单相接地故障时，接地短路电流增加，接地电弧往往发生重燃，出现过电压。为此，在系统中性点和地之间接入一消弧线圈以补偿电容电流，减少流经故障点的电流。中性点经消弧线圈接地的系统又称谐振接地系统。
上述两种系统又称中性点非有效接地系统，或小接地电流系统。在我国，额定电压66kV 及以下电力系统都是中性点非有效接地系统。
中性点直接接地系统又称大接地电流系统。因为中性点直接接地，当发生单相接地故障时，短路电流很大。为了限制短路电流，往往只将部分变压器的中点接地，或经低阻抗接地。这种系统又称中性点有效接地系统。在我国，额定电压220kV及以上系统都是中性点有效接地系统。110kV系统大多是中性点有效接地系统，只在少数雷击较频繁地区的110kV 系统才采用中性点非有效接地系统
为了满足不同系统的使用要求，GB1207规定了电压互感器的额定电压因数的要求。额定电压因数是一个与额定一次电压相乘的系数，用以确定互感器必须满足规定时间内的有关热性能要求并满足有关准确级要求的最高电压。额定电压因数的标准值列于下表：
N 3组
图三相中性点经单相电压互感器接地接线图三相组的一次绕组三相组的二次绕组三相组的剩余电压绕组的一次绕组
电压表
额定电压因数 额定时间
一次绕组连接方式和系统接地方式 1.2
连续 任一电网的相间 任一电网中的变压器中性点与地之间 1.2
连续 1.5
30s 中性点有效接地系统中的相与地之间 1.2
连续 1.9
30s 带有自动切除对地故障装置的中性点非有效接地系统中的相与地之间 1.2
连续 1.9 8h
无自动切除对地故障装置的中性点绝缘系统或无自动切除对地故障装置的中性点共振接地系统中的相与地间 注：按制造厂与用户协议，表中所列的额定时间允许缩短
(1) 按系统接地方式，电压互感器分为接地电压互感器和不接地电压互感器。注意，这里所指的“接地”是一次绕组接地。二次绕组无论哪种互感器都是要求接地的。不接地电压互感器的一次绕组对地是绝缘的。
为了检测接地故障，一般都采用接地电压互感器。接地电压互感器均设有剩余电压绕组，利用剩余电压绕组的输出电压，检测系统的接地与否或对地绝缘状况。
(2) 电压互感器有额定电压的规定，这个参数实际是针对接地电压互感器的，对不接地电压互感器，额定电压因数均取1.2。
接地电压互感器的额定电压因数与系统接地方式有关。除了在额定电压因数1.2情况下，长期连续运行外，不同接地方式下的接地电压互感器对额定电压因数另有规定。
1) 额定电压因数是在可能的最高工作电压下，发生单相接地故障时，系统完好相对地电压对额定电压的比值。根据这一定义，额定电压因数取决单相接地情况下的系统完好相对地电压，显然，该电压取决于系统接地方式。额定电压因数为 Fv = 1.1× √ 3 Ke （K e 为接地系数）
2) 对中性点有效接地系统：Ke = 80%；中性点非有效接地系统：Ke=100%。则相应的额定电压因数分别为：1.1 × 0.8 × √ 3 =1.5和1.1 × √ 3 =1.9。注意，在接地故障情况下，中性点有效接地系统应通过保护装置在30s 内切除；而中性点非有效接地系统，则应通过检测装置，探测其位置，并在8h 内予以切除。
五、4PT 消谐原理
1、原理图如下图所
中性点绝缘系统中电磁式电压互感器的铁磁谐振发生的根本原因在于互感器铁心在某些激发条件下饱和而使其感抗变小而与线路对地电容的容抗相等所致。如果互感器一次绕组中性点不接地或经高阻抗接地，则各相绕组跨接在电源的相间电压上，不在与接地电容相并联，因而PT不会发生中性点位移，也就不产生谐振。因此采用了互感器中点经单相电压互感器接地的接线方式。
因单相电压互感器VT2工作时承受的是零序电压，因此也称零序电压互感器。由于该互感器励磁阻大，又具有普通电压互感器的绝缘水平，因此可以近似看作N′是对地绝缘，即为不接地点。
2、互感器中性点经单相电压互感器接地的运行原理
在正常运行时，三相电源对地电压对称，N′与N点对地均为0，即零序电压互感器不承受电压，其二次绕组没有输出电压，YJ继电器不会动作。当系统出现单相接地时（例如C 相在D点接地，即D点电位为0），根据克希科夫电路定律可列出如下方程式：对电源侧，在NODCN回路里：
-E C+U CO-U NO=0 因U CO=U DO=0由此得U NO=-E C （1）
在BDONB及ADONA回路里：
U BO-U NO-E B=0，U AO-U NO-E A=0 由此得U BO=U NO+E B，U AO=U NO+E A （2）
对于电压互感器侧，在N-A-A′-N′-O-N的回路里有：
U N′O-U NO-E A+U A′N′=0因E C= U A′N′
所以U N′O=U NO=-E C （3）
在N′-O-C′- N′回路有：U N′O-U C′O+U C′N′=0 因U C′O=U DO=0
U C′O=-U N′O=(-E C)=E C (4)
在A′N′O A′及B′N′O B′回路里有：
U A′O-U N′O-U A′N′=0
U B′O-U N′O+U B′N′=0
由此得U A′O=U A′N′+U N′O ；U B′O=U B′N′+U N′O
由式(1)、式(2)、式(3)可知：在电网出现单相接地时，零序电压互感器一次绕组上承受有电源的相电压，而三相组互感器的一次绕组仍然承受网络的对称电压，亦即与单相短路前并无变化。零序电压互感器在相电压下，其二次绕组则输出电压，启动继电器YJ而报警。其短接的开口三绕组N3无电流，而二次绕N2照常输出电压，但电压表（相电压）却在原相电压叠加了零序电压UN′O，短路相电压表为0，其余两相为二次线电压（见图2），
U
这也正确反映了绝缘接地情况。由于单相接地后，三相电压所承受电压与短路前不变，当短路消失后，各绕组仍然是承受对称电压，因此，三相组电压互感器的电感不变化，不存在饱和现象，也就不会发生谐振。另外，即使存在其他激发条件，但由于中性点不发生位移，也不会发生谐振。
3、对于产生分频谐谐振的情况 根据铁心磁密公式：
B — 磁场密度；U2—实际二次电压； f —频率；Ac —铁心截面积；N2—二次匝数 当发生1/2次分频谐振时，磁场密度B 增大1倍，此时在额定电压下，互感器铁心也容易饱和，导致励磁电流大幅度增加，从而铁心发热导致互感器烧毁。
所以4PT 方式当发生谐波谐振时并不能保证互感器不被烧毁。
4、4PT 不同接线方案的分析
4PT 接线方式有以下两种，如下图接线方式1与图接线方式2
接线方式1 接线方式2
根据4PT 消谐原理分析此两种接线方式作用都是一样的，差异部分如下面分析。 接线方式1由于三相电压互感器的开口角回路是短接的，因此三相电压互感器和零序电压互感器分别担负着正序电压和零序电压的测量功能。同时，这种接线方式也使零序回路中仅有单相电压互感器一种磁化电感，从根本上破坏了产生铁磁谐振的条件，也达到消谐效果。但是由于三相电压互感器零序阻抗被短路，消弱了对超低频振荡的抑制作用，若回路内电流过大而超出绕组热容量也可能导致产品烧坏。所以方式1这种4PT 接线消谐措施还有必要进行优化。
针对4PT 接线的上述优缺点，大一互有限公司提出了4PT 接线消谐措施的优化方案并申请了专利权（专利号 2004200704.1）。优化方案包含两方面，一是开放三相电压互感器的零序回路并对零序电压的测量回路进行补偿；二是大幅度提高零序阻抗。优化方案的原理电路图如接线方式2。
接线方式2可见，由于零序测量回路是三相电压互感器的开口角与零序电压互感器的一 T N fA U B c ,1044.4422×=(2a)(2n)(2n)(2a)(2n)(2a)a2
b2
c2零序PT 主PT YJ da
dn N A c1b1a1
(1a)(1n)(1a)(1n)(1n)(1a)da dn (da)(dn)(da)(dn)(da)(dn)(A)(N)(A)(N)(N)(A)C B A a n (2a)(2n)(2n)(2a)(2n)(2a)a2b2c2零序PT 主PT YJ da dn N A c1b1a1(1a)(1n)(1a)(1n)(1n)(1a)(da)(dn)(da)(dn)(da)(dn)
(A)(N)(A)(N)
(N)(A)C B A a n
个测量线圈按正极性串联，它包含了三相电压互感器的少部分零序电压，显然比方式1测量零序电压要精确，同时由于零序回路不是短接的，其零序电流不会过大而避免了零序回路绕组烧坏。为增强抑制超低频振荡，优化方案采取了增大零序电压互感器的阻抗和直流电阻分量的措施，也就是优化4PT 方案中的零序电压互感器是特殊设计的互感器。
技术部
质量部
2008.06.18
浅析电压互感器开口三角形接线错误的判断 电压互感器二次接线柱通常有三个绕组，一组用于测计量接成星形状、一组用于保护接成星形状、另外一组接成三角形状用于零序电压保护。当开口三角形绕组发生接线错误时，会在开口处产生200V的高电压，需要保护人员快速定位接线错误处，排除故障。利用测量值来判断定位错误接线位置是一种快速的方法。 标签：电压互感器；开口三角；测量值 1 概述 电压互感器的星形接线绕组在一次额定电压运行下其二次理论值为57.7V，三角形接线的各绕组其二次理论值为100V，三角形开口处的电压理论值为0V；当开口三角形绕组的接线错误时，将会出现200V的高电压，严重影响设備的安全运行，造成零序电压保护误动作。因此，在变电站送电启动过程中及时解决开口三角绕组接线错误问题具有重要意义。 在110kV及以上电压等级的变电站中，电压互感器的二次绕组全部引入端子箱内，引出线多，出错概率大；而35kV及以下电压等级的电压互感器通常是开关柜形式，其二次接线在电压互感器二次端子上完成，引出线少，出错几率低。因此研究大电流接地系统中电压互感器的接线更有价值，文章将对开口三角接线中各相接反的情况进行相量计算，通过计算值与实际运行中的测量值对比，发现问题所在并快速处理。 2 开口三角形接线原理 开口三角形接线分为开口三角绕组的a头接地、a尾接地、c头接地、c尾接地四种情况。实际应用中多以开口三角绕组的a头接地运行，则a尾接b头，b 尾接c头，c尾出L。 4 结束语 电压互感器是变电站运行中重要的一次设备，其二次接线的正确性直接关系到设备安全及保护装置的可靠动作。综合上述，如果在电压互感器投运时出现开口三角电压异常，可对照上述计算结论判断出现接线错误相。为保证上述结论正确，检测时需注意首先保证星形接线侧电压相序、相位、幅值的正确性，再由于系统运行电压不一定是额定电压，所以计算值与实测值存在一定的偏差，但并不会影响判断。通过总结工作中的检测方法，希望对今后电压互感器的正确投运提供参考。 参考文献 [1]申晓平，张金龙，王世伟，等.电压互感器开口二次出现异常情况的处理
什么是开口三角形 开口三角形是指中性点不接地系统中电压互感器三相的三个二次绕组的接法，三相二次绕组按三角形接线连接，但最后有一点不连上，即构成开口三角。 此处没法作图，说一下：就是对电压互感器三相的三个二次绕组“a -x”、“b -x”、“c -x”，开口三角就是“a -x”的x 与“b -x”的b 相连，“b -x”中的x 与“c -x”的c 相连，从“a -x”的a 与“c -x”x 引出电压；这个没有完全闭合的三角形就是开口三角形，从这开口三角形引出的电压Ua-x ，就是开口三角电压。 正常情况下，开口三角上没有电压，当发生系统单相接地时，电压互感器一次绕组就会有一相上无电压，造成对应的二次绕组上也无电压，则开口三角上就会出现电压。通过检测开口三角上的电压，就可以知道高压系统是否有接地现象，这在系统上被称为“接地监察” 本装置电容器组按招标数据单要求，必须具备不平衡电流保护（或不平衡电压保护）功能。根据电容器组单台中性点不接地单星接线方式，本设备采用了“开口三角电压保护”实现不平衡电压保护。开口三角形即将电压互感器一次侧与单星接线的每相电容器并联，将互感器的二次线圈接成三角形，但将三角形的最后一个“角”不联接，构成从原理图上看即构成一个开口的三角形。正常情况下，三角开口上没有电压，而当发电容器发生故障时，将引起相间电压的不平衡，从而在三角的开口上形成电压输出，该电压也称为“零序电压”，该电压可做为电容器的保护动作信号。这种方式的优点是不受系统接地故障和系统电压不平衡的影响，也不受三次谐波的影响，灵敏度高，安装简单，可检测到单台电容器故障并实现保护，是电容器组经常与熔断器配合使用的不平衡保护方式之一。 1.1. 设计要点 在正常情况下，由于电机三相绕组、三相电容客观存在的不平衡，以及电网电压的不对称，开口三角存在着不平衡零序电压。为防止保护系统发生误动作，必须对开口三角电压保护整定值（只有一台电容器因故障切除时的开口电压输出值）进行计算、验证，确保其与正常不平衡零序电压之比不小于预定的可靠系数。 1.1.1. 开口三角电压保护整定值计算 开口三角电压公式如下： lm y ch dz K N U U = ex ch U K K M N K U 2)(33+-=
PT开口三角形接线引发的事故分析 韩坚 （萍乡供电公司江西萍乡，337000） 在电力系统中, 电压互感器( P T) 是一种仪用变压器, 是一、二次系统的联络元件, 因其能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况, 故在保护中的应用极其广泛。 当P T接线发生错误时往往会引起保护拒动或者误动, 从而严重危害电力系统的安全运行。 1、PT的基本知识 1. 1 P T的作用 (1)将一次设备的高电压变换成适用于二次设备的低电压( 二次额定电压一般为100V) , 供测量仪表和继电器使用; ( 2)将一次、二次设备安全隔离, 以保证工作人员安全; ( 3)取得零序电压分量与从电流互感器取得的零序电流分量配合, 反应接地故障的继电保护使用 1. 2 P T的接线方式及向量图 电压互感器的一次绕组为星形接线，每相电压维110/3kV。二次绕组有四组，供计量回路1组，接线为星形接线，每相电压维0.1/3kV。准确度级维0.2，输出容量为75V A；供测量用1组，接线为星形接线，每相电压为0.1/3kV，准确度级为0.5，输出容量为100V A。供保护用的有2组，一组为星形接线，每相电压为0.1/3kV，准确度级为0.5，输出容量为100V A。另一组为开口三角形接线，输出电压为0.1kV，准确度级为3P，输出容量为150V A。接线图和向量
图如下图所示。 a b c N a b c ‘a x 星形接线 开口三角形接线 Ua Ub Uc 星形接线的向量图 开口三角形的向量图 2、 开口三角形误接线分析 2010年12月8日，姚家洲110kV 变电站#2主变工作结束，恢复送电，合上102开关，主变充电正常。 当推上110kV Ⅱ段母线电压互感器 1522刀闸，PT 充电正常。此时，合 上110kV Ⅱ段母线电压互感器二次空 气开关，#2主变高后备零序过压Ⅰ段 保护动作，跳开102开关。
ENR-DRY型电容电流测试仪使用说明书 保定市伊诺尔电气设备有限公司
目录 １．概述------------------------------------------3 ２．测量基本原理----------------------------------4 ３．性能指标--------------------------------------4 ４．测量接线及注意事项----------------------------5 ５．操作方法--------------------------------------6 ６．ENR-DRY-2面板说明----------------------------6 ７．界面显示--------------------------------------7 ８．保护功能及其显示------------------------------8 ９．附件------------------------------------------9 １０．售后服务--------------------------------------9 保定市伊诺尔电气设备有限公司 2
１．概述 对于中性点不接地电网，当对地电容电流过大时将对系统的安全运行造成严重威胁，因此规程规定对地电容电流大于一定数值时必须装设消弧线圈进行补偿。为选择合适的消弧线圈容量或对已安装的老式消弧线圈进行调节，首先要对系统的对地电容电流进行测量。 对地电容电流进行测量方法有直接接地法和间接测量法，直接接地法是在系统中人为制造单相接地故障，直接测量接地线流过的电流。该方法操作多、接线复杂、危险程度高，且易引发绝缘薄弱点击穿造成两相短路事故，一般不轻易采用。间接测量法是采用外加电容的方法，虽可避免直接接地法可能引发事故的弊端，但测量时仍然要与一次侧打交道，同样存在操作多、接线复杂、危险程度高的缺点。 为解决上述问题，我公司技术人员经多年努力，研制成功“DRY-2型电容电流测量仪”，只需将母线PT开口三角的两端子与仪器信号输出端子连接，按下“测量”按钮，即可准确的测出系统对地电容电流，方便、快捷、安全。 该仪器的操作面板上有一个电源开关、两个输出端子和三个操作按钮。输出端子用于输出电流；有三个操作按钮“复位”、“设置”、“测量”。整个操作方法非常简单，将电流输出线接入PT的开口三角后，打开电源开关，然后按“设置”按钮选择相应的系统电压（从6kV－10kV-35KV－66kV－1kV－3kV循环显示），按下“测量”按钮，几秒钟后测量结果就显示出来，再次按下“测量”键可进行重复测量。测量结果包括系统电容、容抗和电容电流。 该测量仪的主要特点有： 保定市伊诺尔电气设备有限公司 3
开口三角 这种接线方法在三相五柱式电压互感器上使用较多，也就是在电压互感器的次级除了有一个三相绕组以外还有一个辅助绕组，其接法是将三相按照首尾相连的方式连接好，但是第一相的头和最后一相的尾并不连在一起，而起接一个电压继电器，该继电器在电路三相运行正常时向量和是零，因此继电器不动作，而当电路中有接地时，三相电压的向量和不为零了，有电压产生，达到继电器定值后继电器动作。 这个概念是供电中的。开口三角形是指中性点不接地系统中电压互感器三相的三个二次绕组的接法，三相二次绕组按三角形接线连接，但最后有一点不连上，即构成开口三角。此处没法作图，说一下：就是对电压互感器三相的三个二次绕组“a-x”、“b-x”、“c-x”，开口三角就是“a-x”的x与“b-x”的b相连，“b-x”中的x与“c-x”的c相连，从“a-x”的a与“c-x”x引出电压；这个没有完全闭合的三角形就是开口三角形，从这开口三角形引出的电压Ua-x，就是开口三角电压。正常情况下，开口三角上没有电压，当发生系统单相接地时，电压互感器一次绕组就会有一相上无电压，造成对应的二次绕组上也无电压，则开口三角上就会出现电压。通过检测开口三角上的电压，就可以知道高压系统是否有接地现象，这在系统上被称为“接地监察” 用来测量零序电压，匝数是相绕组的13。 开口三角形端电压等于三相对地电压的向量和的13。 当三相对地电压平衡时，向量和等于零，开口电压为零。 当发生一相接地时，向量和等于3线电压，开口电压等于线电压，越限报 警。 当一相高压熔丝熔断时，向量和等于线电压，开口电压等于相电压，越限报警。 将三相按照首尾相连的方式连接好，但是第一相的头和最后一相的尾并不连在一起，形成一个开口，电路三相运行正常时向量和是零，因此开口的电压矢量和为0，而当电路中有接地时，三相电压的向量和不为零了，有电压产生。 图上是一个星形接法，一个开口三角接法
PT 开口三角（三相五柱式电压互感器）的工作原理 电压互感器是将电力系统的一次电压按一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，广泛采用于大中型企业，具有低电压、过电压保护、低电压启动等各种保护功能;备自投等所有电压继电器电压值均来自电压互感器二次。 信息来自:输配电设备网 1 三相五柱式电压互感器的接地方式 信息请登陆:输配电设备网 电压互感器二次绕组接地方式与保护、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，其接线方式见图1、2。信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 图1 电压互感器二次通过 b 相及JB 接地原理图信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 图2 电压互感器二次不接地原理图信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html,
1.1 电压互感器二次绕组两种接地方式的比较信息:输配电设备网 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，必须用线电压同步。如同步点两侧均为 b 相接地，其中一相公用，同步开关档数减少(如采用综保，则接线更为简单)，同步接线简单。对中性点直接接地 系统，可用辅助二次绕组的相电压同步。信息来自:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 1.1.2 在保护回路中信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 在b 相接地系统中，①在零线上串接的隔离开关辅助触点G，如不可靠而断开时，会使10kV 以上电压距离保护断线闭锁装置失去作用，这时若再发生一相或两相断线，将导致保 护误动作。②因为辅助信息请登陆:输配电设备网 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 信息来自:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 较为复杂。 信息来自:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 在中性点接地系统中，由于中性点无任何断开触点，可靠性高。因中性点没有电流通过，无电压降，对保护无影响。信息请登陆:输配电设备网 1.1.3 在测量表计回路中信息来自:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html,
开口三角电压保护整定 值计算 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
什么是开口三角形 开口三角形是指中性点不接地系统中电压互感器三相的三个二次绕组的接法，三相二次绕组按三角形接线连接，但最后有一点不连上，即构成开口三角。 此处没法作图，说一下：就是对电压互感器三相的三个二次绕组“a-x”、“b-x”、“c-x”，开口三角就是“a-x”的x与“b-x”的b相连，“b-x”中的x与“c-x”的c相连，从“a-x”的a与“c-x”x引出电压；这个没有完全闭合的三角形就是开口三角形，从这开口三角形引出的电压Ua-x，就是开口三角电压。 正常情况下，开口三角上没有电压，当发生系统单相接地时，电压互感器一次绕组就会有一相上无电压，造成对应的二次绕组上也无电压，则开口三角上就会出现电压。通过检测开口三角上的电压，就可以知道高压系统是否有接地现象，这在系统上被称为“接地监察” 本装置电容器组按招标数据单要求，必须具备不平衡电流保护（或不平衡电压保护）功能。根据电容器组单台中性点不接地单星接线方式，本设备采用了“开口三角电压保护”实现不平衡电压保护。开口三角形即将电压互感器一次侧与单星接线的每相电容器并联，将互感器的二次线圈接成三角形，但将三角形的最后一个“角”不联接，构成从原理图上看即构成一个开口的三角形。正常情况下，三角开口上没有电压，而当发电容器发生故障时，将引起相间电压的不平衡，从而在三角的开口上形成电压输出，该电压也称为“零序电压”，该电压可做为电容器的保护动作信号。这种方式的优点是不受系统接地故障和系统电压不平衡
前言：电压互感器作为开关柜主要设备之一，进行电力计量、测量及继电保护作用。但是由于电力系统的不稳定性、特别是频繁发生谐振地区，对电压互感器的危害是很大的，大部份都导致电压互感器烧毁。 一、产生铁磁谐振的原因 由非线性电感（铁心线圈）和线性电容组成的回路，当外施电压发生变化时，由于电感的变化而产生谐振，这种现象称为铁磁谐振。 1、在中性点不接地系统中，虽然电源侧的中性点不直接接地，但电压互感器的高压侧中性点是接地的，若Ca，Cb，Cc为各回线路(包括电缆出线和架空线路)三相对地的等值电容，而La，Lb，Lc则为母线电压互感器的一次侧三个线圈的对地阻抗(忽略其线圈电阻)，假设系统发生单相接地。此时，电压互感器的铁心线圈相当于与电容器并联，构成了可能产生谐振的并联电路，由于相对地电压升高√3倍，有可能使得电压互感器的铁心出现饱和或接近饱和，阻抗变小，电路中出现容抗和阻抗相等的情况，从而产生了并联谐振，此时互感器一次侧的电流最大，这样有可能使电压互感器的高压侧熔断件熔断，或者烧坏电压互感器。 此种情况往往在变电所投产初期(线路出线回路少)不是很明显，但随着线路出线回路的增多(各回线路对地的等值电容量增大，容抗增大)出现谐振的情况较多。 2、操作过电压：包括互感器在内的空载母线或送电线路的突然合闸，使得PT的某一相或二相绕组内产生巨大的涌流和磁饱和现象； ①由于合闸瞬间的三相触头不同期性，此时最慢接触的一相在触头间相当于串联上一个电容(如A相)。当电容的容抗等于互感器的感抗时即产生谐振，但该状态下只是使中央信号装置的电铃响了一下，仪表摆动一下，但随着操作的完成该现象随之消失。 ②由于合闸过程中产生操作过电压，此时假设断路器在合闸操作过程中A相出现过电压，则有可能使A相电压互感器铁心出现饱和，使A相电压互感器线圈感抗变小，从而三相的总阻抗出现不平衡，使电压互感器的中性点对地电压发生位移现象。 3、雷击过电压：由于雷击或其它原因，线路中发生瞬间弧光接地，使得其它两相电压瞬间升到线电压，而故障相电压在接地消失后又瞬间恢复至相电压，以至造成暂态励磁电流的急剧增大和铁芯的磁饱和； 4、磁饱和的产生也可能由于另一绕组瞬间传递过来的过电压或者系统运行方式的突然改变、负荷剧烈波动等所引起的系统电压的强烈扰动。 二、铁磁谐振的种类 铁磁谐振是一个非常复杂的非线性振荡过程，PT伏安特性饱和得越快，谐振的区域越广。谐振大致分为分频谐振、基波谐振、高频谐振，基波和高次谐波的谐振过电压的幅值很少超过3Uj，故除非存在弱绝缘设备，是不会产生危险的。对于分频谐波，由于频率只有工频的一半，励磁感抗相应降低一半，使得励磁电流急剧增加，有时甚至达到额定值的100倍以上，使得互感器发生严重的磁饱和现象，因而限制了过电压幅值，通常在2Uj以下，中性点位移电压一般不超过Uj，但大电流持续时间过长，势必引起TV高压熔丝熔断，或者造成TV本身冒油和烧毁。 三、消除铁磁谐振的措施和方法 电力系统过电压现象十分普遍，如果没有防范措施，随时都有可能造成电气设备损坏和大面积的停电事故。目前，我国35 kV及以下配电网，仍大部分采用中性点不接地方式或采用老式的消弧线圈接地。从电网的运行实践证明，中性点不接地系统中由于电压互感器铁芯饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取了不少限制谐振过电压的措施，如：消谐灯、消谐器等等，但始终没有从根本上得到解决。由于谐振过电压作用时间长，所引起谐振现象的原因又很多，因此在选择保护措施方面造成了很大的困难。为了尽可能的防止谐振过电压的发
正常时，由于3U 取自PT的变比为／／，因此PT开口三角所属 三绕组电压U a ＝U b ＝U c ＝100／3 V， （1）开口三角绕组接反 一相(c相)接反时，3＝－2 c ，即3U ＝66．7V； 两相(b、c)接反时，3 0＝ a － b － c ＝2 a ，即3U ＝66．7V。 （2）二次中性线断线 二次中性线断线时，由于各相二次负载相同，二次三相电压不变，指示为 U a ＝U b ＝U c ＝100／＝57．7V；当一次系统发生单相接地时，由于二次三相 电压所构成的电压三角形Δabc为等边三角形，相同的各相二次负载所产生的三相对称电压在二次中性线断口形成57．7V的断口电压，因此二次三相电压仍不变，指示为57．7V，但开口三角电压为100V。 （3）一次一相(两相)断线 由于PT二次相间和各相均有负载，其负载阻抗所形成电路决定断相电压，以及三相磁路系统的影响，断相电压不为0，但要降低，其它相电压正常。 图1 单电源单回线断线运行 一相(C相)断线时，3 0＝ a ＋ b ＝－ c ，即3U ＝33．3V；两相(B、C)断 线时，3 0＝ a ，即3U ＝33．3V。 （4）二次一相(两相)断线 由于无磁路系统的影响，断相电压比一次断线时要低，其他相正常。 电压互感器二次侧有基本二次侧和辅助二次侧，变比是不同的，一般应为10/0.1/（0.1/√3）。开口三角是辅助二次侧，所以应为10/（0.1/√3）。
一般10kV系统电压互感器的变比应该是10/0.1/（0.1/3）. 当高压一相熔丝熔断时，开口三角对应相电压为零，故开口三角侧电压为另外两相电压之相量和，大小与相电压相等，所以是100/3V。 当系统出现接地时，由于10kV系统是中性点不接地系统，所以接地相对地电压为零，而另外两相电压对地电压升高√3倍，而它们的相量和是3倍的相电压，所以开口三角侧为100V。
PT开口三角（三相五柱式电压互感器）的工作原理 2010/10/18 11:14 电压互感器是将电力系统的一次电压按一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，广泛采用于大中型企业，具有低电压、过电压保护、低电压启动等各种保护功能;备自投等所有电压继电器电压值均来自电压互感器二次。 信息来自:输配电设备网 1 三相五柱式电压互感器的接地方式 信息请登陆:输配电设备网 电压互感器二次绕组接地方式与保护、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，其接线方式见图1、2。信息来 源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 图1 电压互感器二次通过b相及JB接地原理图信息来 源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 图2 电压互感器二次不接地原理图信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html,
1.1 电压互感器二次绕组两种接地方式的比较信息:输配电设备网 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，必须用线电压同步。如同步点两侧均为b相接地，其中一相公用，同步开关档数减少(如采用综保，则接线更为简单)，同步接线简单。对中性点直接接地系统，可用辅助二次绕组的相电压同步。信息来自:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 1.1.2 在保护回路中信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 在b相接地系统中，①在零线上串接的隔离开关辅助触点G，如不可靠而断开时，会使10kV以上电压距离保护断线闭锁装置失去作用，这时若再发生一相或两相断线，将导致保护误动作。②因为辅助信息请登陆:输配电设备网 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 信息来自:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 较为复杂。 信息来自:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 在中性点接地系统中，由于中性点无任何断开触点，可靠性高。因中性点没有电流通过，无电压降，对保护无影响。信息请登陆:输配电设备网
在10kV，35kV中低压配电网中，为了提高供电的可靠性，中性点一般采取不接地的方式，为了监视三相对地电压，变电站母线上接有电压互感器，而且母线上安装的电磁式电压互感器通常是Yo/Yo/开口三角接线。 电压互感器二次额定电压，我国规定接入三相系统中，相与相之间的单相电压互感器二次电压为100V；相与地之间的单相电压互感器，其二次额定电压为 。零序电压绕组二次额定电压，供中性点直接接地用的电压互感器，其零序电压绕组的二次额定电压为100V。供中性点不直接接地用的电压互感器， 其零序电压绕组的二次额定电压为 。 1．单相金属性接地时，PT二次开口三角的电压是多少？
U A，U B，U C为故障前一次侧相电压，U A’，U B’，U C’为故障后相电压。 C相单相接地后：非故障相电压升高到线电压，故障相电压为0，即U A’= U A -U C，U B’=U B-U C，U C’=0；中性点电压升为相电压即：U N=-Uc；此时|3U0|= |U A’+ U B’|= =| U AC + U BC AC |=3|U A|，即系统零序电压U0为相电压。变换到压变二 次侧开口三角电压即为|3U0’|=|3U0|/n’=3|U A|/n’=100V（以10kV不接地系统为例， n’ /(100/3)为高压侧对低压侧开口三角电压变比） 2．PT高压侧一相熔断时，二次开口三角电压是多少？ 高压保险C相完全熔断，对于系统来说，系统电压正常，没有零序电压，但压变高压侧电压变化为Uc=0，Ua=Ua’，Ub=Ub’为相电压，由于高压侧一次绕组中性点接地，所以中性点不会位移，由此3U0=Ua+Ub+Uc=Ua’+Ub’=-Uc’，反映到 压变二次开口三角的电压3U0’=3U0/n’=-Uc’/n’ ’=100/3=33.3V（以 Uc’o Ub’ Ua’ 熔断前 U C N U B U A 正常
PT开口三角(三相五柱式电压互感器)的工作原理
PT开口三角（三相五柱式电压互感器）的工作原理 电压互感器是将电力系统的一次电压按一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，广泛采用于大中型企业，具有低电压、过电压保护、低电压启动等各种保护功能;备自投等所有电压继电器电压值均来自电压互感器二次。 信息来自:输配电设备网 1 三相五柱式电压互感器的接地方式 信息请登陆:输配电设备网 电压互感器二次绕组接地方式与保护、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，其接线方式见图1、2。信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 图1 电压互感器二次通过b相及JB接地原理图信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html,
图2 电压互感器二次不接地原理图信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html,
1.1 电压互感器二次绕组两种接地方式的比较信息:输配电设备网 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，必须用线电压同步。如同步点两侧均为b相接地，其中一相公用，同步开关档数减少(如采用综保，则接线更为简单)，同步接线简单。对中性点直接接地系统，可用辅助二次绕组的相电压同步。信息来自:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 1.1.2 在保护回路中信息来源:https://www.doczj.com/doc/6a14135743.html, 在b相接地系统中，①在零线上串接的隔离开关辅助触点G，如不可靠而断开时，会使10kV 以上电压距离保护断线闭锁装置失去作用，这时若再发生一相或两相断线，将导致保护误动作。 ②因为辅助信息请登陆:输配电设备网 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
引起电容器开口三角电压保护跳闸故障的主要因素 【摘要】套式电容器开关柜一旦投入电网就将连续在满负荷下运行，夏季经常出现开口三角电压保护动作跳闸，针对这一故障现象，研究引起该故障产生的主要原因并提出相应的解决办法，无疑将大大提高电力电容器在电网中运行的可靠性和使用寿命。 【关键词】开口三角电压保护;温度;过电压和过电流;谐波 一、故障现象 我公司某变电站成套式电容器开关柜于2012年8月投入使用，2013年夏季（环境温度30℃左右），经常发生跳闸，投送时开口三角电压保护启动，电压继电器立即动作跳闸。开口三角电压整定为3V，最初我们技术人员处理时将开口三角电压整定值调至 3.5V，强行投送后正常使用一个星期，电容器再次跳闸，并且出现单台熔断器熔断现象。于是我们判断电容器组内部出现故障。 二、故障处理 1.在故障柜合闸的同时测量其开口三角电压，值为4.5V，已超出后整定的3.5V，说明电容器已经加大了损坏的程度。 2.将故障电容器充分放电后，测量其容量，A、B、C三相电容值分别为2 3.4μF、2 4.2μF、28.7μF。经计算三相电容器两端子间的最大与最小电容的比值为1.23，超出使用说明书给出的1.08。观察外观电容值高的C相有明显涨肚现象。 3.测量开关柜内电容器箱壳最热点温度为，50℃，室内环境温度42℃，超出名牌给出的-40/A℃。 4.取电容值与A、B相接近的电容器更换C相。 5.更换新的熔断器。 6.投运时测量开口三角电压，其值为2.5V，在整定范围内，电容正常运行。 三、原因分析与措施 如果某相或两相电容容量有变化后，电容端子的电压会和其它相的电压不一致，当电容量变化超过一定值后，该相电容端子的电压会变化很大，则在三角开口处产生的电压只要超过整定值时保护便会动作，并且使电容器和电抗器的匹配发生变化，易引起串联谐振或放大高次谐波电流。而引起电容器容量发生变化的主要原因有一下几点：
第38卷第3期电力系统保护与控制Vol.38 No.3 2010年2月1日 Power System Protection and Control Feb.1, 2010 电压互感器开口三角接线的探讨 索保锋，王洪峰，闫志勇 （郑州供电公司,河南 郑州 450006） 摘要：介绍了在10 kV电网中，三只电压互感器开口三角接线的方法。通过向量的叠加原理，阐述了辅助绕组额定电压分别为100/3 V的四只电压互感器开口三角接线，分析了它的合理性。当三相PT辅助绕组同极性串接成三角形接线，第四只PT 的辅助绕组输出电压作为零序电压时，第四只PT的辅助绕组额定电压必须为100 V。并由此探讨了由三只辅助绕组额定电压为100/3 V和一只辅助绕组额定电压为100 V构成的四只PT开口三角接线，并阐述它接线的合理性。 关键词: 电压互感器; 开口三角; 辅助绕组; 接线; 变比; 接地故障 Study of open-delta wiring in the busbar voltage transformer SUO Bao-feng, WANG Hong-feng, YAN Zhi-yong (Zhengzhou Power Supply Company，Zhengzhou 450006，China) Abstract: This paper introduces the open-delta wiring of 3 PT in the 10 kV power system. It explores the open-delta wiring of four voltage transformers which rated voltage of assistant winding is 100/3V and analyzes its rationality based on vector superposition theory. The rated voltage of the forth PT’s assistant winding is must 100V when the three-phase assistant winding homopolar connects in series to the open-delta wiring and the output voltage of the forth PT’s assistant winding is regarded as zero-sequence voltage. At the same time, it discusses 4PT open-delta wiring which is made up of three assistant windings with 100/3V rated voltage and one assistant winding with 100V rated voltage, and elaborates the rationality of the wiring. Key words: voltage transformer; open-delta; assistant winding; wiring; transform ratio; earth malfunction 中图分类号： TM451 文献标识码：B 文章编号： 1674-3415(2010)03-0130-03 0 引言 在10 kV电网中，当发生单相接地，为避免引发铁磁谐振，造成PT烧坏，电压互感器普遍采用了4PT 接线的方法，实际上，在现场不同的变电站，使用的电压互感器变比不同，接线方式就有不相同的地方。 1 三只单相电压互感器构成的开口三角接 线 首先，我们先回忆一下，原先在电网中3PT接线。 如图1, 在10 kV不接地系统中，单只PT的变 ,正常运行时，它的开口三角绕组输出电压，即：3U o=U a＇+U b＇+U c＇，三相电压对称平衡，开口三角绕组输出电压既3U o= 0 V。 图1 3PT接线原理图 Fig.1 Elementary diagram of 3 single-phase voltage transformer 当发生单相接地故障时，假如A相接地，此时，A相电压输出变为0 V，B相、C相电压相位分别向下旋转了30 3U o输出值变为3倍的相电压，如图2所示，由于单只PT ，开口三角绕 组输出电压即 3U o=3 =100 V
集合式并联电容器开口三角电压保护的一种实用公式 一、前言 集合式并联电容器一般是采用若干具有内熔丝的元件封装在一个注油的铁壳内，构成电容器单元，再由数台电容器单元先并后串，再封装在一个浸满油的铁箱内组成。其一次接线大都采用单星形接线，如果该电容器采用六个瓷套引出，它的内部故障、继电保护必然采用开口三角电压保护方式。 但我们在实际工作中，发现一部分用户，对集合式并联电容器开口三角电压保护的整定计算存在模糊概念，甚至由于概念不清，把放电线圈仅作放电之用。不用它的二次线圈作为开口三角电压保护的采样电路，而误认为电容器回路中设置了过流及速断保护就可以了。这致使集合式并联电容器的安全经济运行，产生了隐患及不合格因数。 因此，本文力图抓住一些主要因数，而忽略一些不起主导作用的因数，推导其整定公式，澄清概念，以得出一个实用性的整定公式供参考使用。 集合式并联电容器的电容器单元内的元件，通常采用全并联方式，但也有采用具有二段串联的电容器单元。本文仅讨论前一种情况。 二、实用公式的推导 假设集合式并联电容器的A相作为故障相，每个电容器单元内的并联元件数为m，每个串联段的电容器单元并联数为M，每相串联段数为N，元件电容量为Cy，串联电抗器感抗和电容器容抗的百分比为A，如图所示。则当A相中，某串联段有k只元件因介质击穿，内熔丝熔断而退出运行，则有 电路示意图 A相容抗 (1) A相阻抗
(2) 健全相阻抗 (3) 设三相电源电压对称，则 (4) 其中a、a2为单位向量算子，分别为： (5) 根据电路理论节点电压法，中性点零序电压为： (6) 将(4)、(5)式代入上式，并合并同类项 (7) 将(2)、(3)式再代入上式，整理后得 (8) 由于故障相某串联段部份元件击穿，内熔丝熔断，使部分元件退出运行，使故障相电容量减小，容抗增大，故障相电压降增加，并且主要是由于故障相故障段电压降增加引起。因此，只要使故障相故障段上完好电容器单元及元件不超过电容器规定的1.1倍长期过电压值，并且选择该电压值作为开口三角电压保护的相应整定值，就能使集合式并联电容器在不致于扩大故障的前提下安全经济运行。 因此，当故障相故障段中有k只元件切除后的故障电压计算如下： 故障相的电压
厦门ABB 开关有限公司 ABB Xiamen Switchgear Co., Ltd. 三峡浸水湾35kv PT 开口三角侧电压偏低 原因分析及处理建议 文 件 号： Q-500065246-A01 页 码： 共 6页 起草： 刘志祥 审 核： 批 准： 日 期： 2010-08-30 一、项目概述 长江三峡浸水湾变电站35kv项目，采用UnigearZS3.2开关柜，对应ABB工程号500065246，数量10台；该项目于2009年12月底正式送电，一直处于空载运行状态；主母线电流1250A 。 二、问题概况 2010年7月2日传真函（如下） 7月24日传真函（如下）
三、现场调查 接到客户反馈后， ABB售后服务人员立即赶赴现场对故障情况进行检查。 PT型号及参数：JDZX11-35R；大连一互；1S1，2S2 0.2级,额定输出45VA；da,dn 6P级 额定输出100VA，极限输出600VA ； 检查PT手车二次线及接地，接线正确。随后分步排查，模拟B相断线，抽出高压保险，拆除PT二次回路负载，摇进PT手车，从端子上测量三相电压，显示A相59V，B相0V，C相 59V，开口三角34V ； 进一步恢复A、B、C三相二次接线，保留开口三角接线断开，测量电压显示A相59V，B相0V，C相59V，开口三角34V，属正常；再恢复开口三角，只拆除消谐电阻接线，再次测 量，电压显示A相59V，B相0V，C相59V，开口三角34V；最后再恢复消谐电阻接线，测量 显示为A相59V，B相50V，C相58V，开口三角6V 。 初步结论： PT二次电压异常是由于开口三角并联的消谐电阻引起，属正常现象。 四、 原因分析及处理建议 4.1 对现场反馈“缺相PT二次侧电压下降较少，开口三角电压抬升较低”的原因分析： ●电网三相电压平衡运行时，根据PT变比可知，PT二次侧的各相电压为57.7V, 线电压为 100V ; PT二次侧开口三角绕组头尾相连（单独绕组电压为100/3 =33.3V），电压矢量和 为0V ; 当电压互感器一次熔丝出现熔断或缺相，就会导致三相电压不平衡，引起开口三 角电压抬高； ●为何缺A相PT对应二次侧Y形绕组出口电压会有50V ？ 这是由于A相PT熔丝被拿掉（缺 相）会导致二次绕组开口三角的平衡被打破；此时正常运行的另外2相PT的三角接法绕 组可以等效为一个电压源，将矢量叠加的电压施加到消谐电阻R1和缺相PT的三角接法绕
1、引子： 电压互感器开口三角的变比选择原则。 单相接地向量图 不接地系统A 相接地 0=-? D A U o j A A B D B e E E E U 1503-? ? ? -? =-= o j A A C D C e E E E U 150 3? ? ? -?= -= A D C D B D A do E U U U U ? -?-? -? ?-=++=3)(3 不接地系统开口三角TV 变比：3100 / 3 gn U 所以开口三角的二次电压为： V U d 10030 =? 变比 直接接地系统A 相接地 0=-? D A U o j A B D B e E E U 120-? ? -? == o j A C D C e E E U 120 ? ? -?== A D C D B D A do E U U U U ? -? -? -? ?-=++=)(3 接地系统开口三角TV 变比： 100/3 gn U
所以开口三角的二次电压为： V U d 10030 =? 变比 所以设计PT 一次侧与开口三角侧的变比必须满足下列条件：一次系统发生金属性单相接地时，开口三角形侧的额定输出电压应等于100V 。 2、TV 断线定值整定说明： a 、 额定电流计算 同变压器差动保护各侧额定二次电流的计算 b 、 闭锁电流的整定 闭锁电流一般应小于故障时本侧的最小二次电流 c 、 TV 断线“接地方式”定值的整定 由于开口三角电压的变比由系统为中性点直接接地与否来决定，所以 当系统为中性点直接接地方式，则开口三角电压变比为 100/3 gn U 时， “接地方式”控制字整定为1； 当系统为中性点不直接接地系统时，则开口三角电压变比为 100/3 gn U 时， “接地方式”控制字整定为0。
开口三角电压 1. 开口三角形是指中性点不接地系统中电压互感器三相的三个二次绕组 的接法，三相二次绕组按三角形接线连接，但最后有一点不连上，即构成开口三角。 简单说明下：就是对电压互感器三相的三个二次绕组“da-dn”、“db-dn”、“dc-dn”，开口三角就是“da-dn”的dn与“db-dn” 的db相连，“db-dn”中的dn与“dc-dn”的dc相连，从“da-dn” 的da与“dc-dn”dn引出电压；这个没有完全闭合的三角形就是开口三角形，从这开口三角形引出的电压U△，就是开口三角电压。 正常情况下，开口三角上没有电压，当发生系统单相接地时，电压互感器一次组就会有一相上无电压，造成对应的二次绕组上也无电压，则开口三角上就会出现电压。通过检测开口三角上的电压，就可以知道高压系统是否有接地现象，这在系统上被称为接地监察开口三角接线的检查 (1)不能以检查3U。回路是否有不平衡电压的方法来确认3U。回 路良好。 (2)不能单独依靠“六角图测试方法确证3U。构成的方向保护的 极性关系正确。 (3)可以包括电流及电压互感器及其二次回路联接与方向元件等综 合组成的整体行试验，以确证整组方向保护的极性正确。 (4)对于正常时采用自产3U。，而PT断线时采用外接3U。的保 护装置一定要验证整组方向保护的极性正确。
(5)最根本的办法，是查清电压及电流互感器极性，所有由互感器 端子到继电保护的联线和盘上零序方向继电器的极性，作出综合的正确判断。 2.开口三角电压的作用： 在三相PT的二次侧接成开口三角形,用以发生接地故障时做继电保护所用。当系统发生单相接地故障时，电压互感器一次绕组相电压一相为零，另两相升高√3倍，相应的二次绕组、剩余电压绕组的相电压也升高√3倍。剩余电压绕组的三相绕组中，一相电压为零，另两相电压为√3×100/3伏，且两相电压夹角为60度，所以PT二次侧输出为幅值2√3×U相的两相矢量和，所以开口三角的输出为100伏。 工程竣工交接试验的试验方法是：把二次绕组的三相引出端a、b、c 短接，与其中性点端子0之间加上50HZ、100/√3V的单相电压，在开口三角处测得的电压应为100V。做为绝缘监察用的电压继电器整定值为15—20伏。 3.二次规程 第3要求"对中性点非直接接地系统,需要检查和监视一次回路单相 接地时,应选用三相五柱或三相单相式电压互感器,其剩余绕组额定电压 应为100/3V.中性点直接接地系统,电压互感器剩余绕组额定电压应为100V."对上述论述该怎样理解？ 1）一般二次仪表的正常运行电压最高是100V，为了达到这个目标，就将PT变比故意作成某种形式。对于中性点绝缘的系统：发生单相接地时，非故障相对地电压升高到√3倍，且他们之间的夹角为60度，所以叠加出开口三角输出电压要变为原来的3倍。为此，开口三角变比就是100/3了。对于中性点直接接地系统，则当单相接地时由于一次电压被强