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小电流接地系统母线电压互感器的接线变迁

北极星输配电网  来源:电工之家    2016/8/30 11:40:42  我要投稿  

北极星输配电网讯:10KV电力系统是小电流接地系统,当系统中发生单相接地时,不会产生很大的短路电流。为了不造成对外停电,所以允许带接地运行一段时间,但是为了防止其他两相对地电压升高以及容易产生的铁磁谐振过电压而导致电压互感器或其他设备损坏,因此必须尽快找到接地点并消除接地。在系统正常运行或发生故障时,为了满足对母线和馈线的测量,计量以及保护装置的电压采样需求,10KV母线上必须装设能够正确反映母线电压的电压互感器。随着电力技术的进步和设备的更新,电压互感器的接线在满足二次测控保护装置的要求及防止发生铁磁谐振事故的情况下,其接线方式不断地发生了一些改变。

1.前期的三台单相电压互感器或三相五柱式电压互感器接线方式

三台单相电压互感器或三相五柱式电压互感器接线方式如图1a。相应的相量图如图1b所示。

互感器

这种电压互感器一次绕组和主二次绕组接成星形,其中性点直接接地,辅助二次绕组接成有零序电压输出的开口三角形。在中性点非直接接地的电力网中,这种接线方式的电压互感器二次电压回路可以为继电保护和测量仪表提供线电压和相电压;而需要输入零序电压的接地保护及信号等装置,则接入开口三角形输出两端。当电网绝缘良好正常运行时,一,二次电压回路的三相电压均是对称的,并互差120度,开口三角形两端输出为三相电压的矢量和,即为零。

在系统发生单相接地时,一,二次电压回路的电压相量关系就发生了变化。假如C相接地,则它们原来的对称关系被破坏,此时本相一次绕组电压为零,A,B相一次绕组的电压上升为线电压,则二次A,B相的电压也升高√3倍,而开口三角形两端电压为三倍U0电压(100V),所以此种接线的电压互感器开口三角形不能采用短接的方式以消除铁磁谐振。否则将烧毁电压互感器。采用此种接线的电压互感器可以采用在开口三角形绕组两端接入防谐振装置或一白炽灯以减少谐振。其相量关系如图1c所示。

10KV系统还常采用三相三柱式电压互感器的星形接线方式。必须指出此种接线方式的一次绕组中性点不允许直接接地。因为当系统发生单相接地时,由于零序磁通没有通路而使电压互感器会发热烧毁。所以当系统发生单相接地时,二次电压回路的电压仍然为对称的相电压,不能反映系统单相接地时一次回路电压的升高,即不能接供绝缘检查电压表,无法检查电网的绝缘状况。

2.三相四元件的分体式防谐振电压互感器的接线方式

分布极为广泛的10KV电力系统常常因为单相接地时而发生铁磁谐振。为了减少或杜绝铁磁谐振,随后,我市系统内广泛采用了分体式防谐振电压互感器的接线方式,如图2a,即采用在三相一次绕组中性点与地之间增加一零序电压互感器的四元件接线,其接地时的相量如图2b。三只接于相电压的互感器按常用的互感器选取,其中剩余绕组电压为0.1/3KV,三个剩余绕组接成闭合三角形以消除三次谐波和吸收谐振能量而消除谐振。中性点电压互感器变比为10/√3/0.1/√3/0.1KV。0.1KV绕组引出零序电压。

延伸阅读:【纯干货】58张PPT图解电磁式电压互感器

【实例】10kV不接地系统接地造成电压互感器烧毁原因分析!

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