發(fā)布時(shí)間：2014-07-28 18:35

　　1 電壓互感器（中壓系統(tǒng)常用的是電磁式）在中低壓成套電氣設(shè)備中應(yīng)用非常普遍，做為各種參量的測(cè)量、計(jì)量及在小容量的配電系統(tǒng)中的操作控制電源，以及作為中壓系統(tǒng)單相接地故障的判斷和發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁信號(hào)等。隨著科技的發(fā)展，各種新型的互感器不斷涌現(xiàn)，保護(hù)方式也日趨完善。但在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中因系統(tǒng)容量及復(fù)雜程度加大，電壓互感器在整個(gè)成套電氣裝置中隨著作用日漸重要卻逐漸成為其中的比較薄弱的環(huán)節(jié)，常常因元件的選擇不當(dāng)、設(shè)計(jì)裝配安裝等方面的一些缺陷造成不應(yīng)有的損失。本文就常用的電壓互感器設(shè)計(jì)選用方面的問(wèn)題進(jìn)行探討。
　　2 常用電氣成套裝置中電壓互感器的接線方式
　　電壓互感器常用的接線方式有以下四種：
　　電壓互感器的接地方式通常有三種：一次側(cè)中性點(diǎn)接地、二次側(cè)線圈接地、互感器鐵芯接地。三種接地的作用不盡相同，如下：1）一次側(cè)中性點(diǎn)接地。電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T866-2004規(guī)定：電壓互感器的接線與接地方式與電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和接地方式有關(guān)。三只單相電壓互感器組成星形-星形接線，當(dāng)電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)，可用于供電給接與相間電壓和相電壓的儀表及繼電器，但不能供電給絕緣檢查電壓表。由兩只單相電壓互感器組成的V-V形接線時(shí)，其一次側(cè)是不允許接地的，因?yàn)檫@相當(dāng)于系統(tǒng)的一相直接接地，而應(yīng)在二次中性點(diǎn)接地，如圖b所示。
　　2）對(duì)于三只單相電壓互感器組成的星形開(kāi)口三角電壓互感器，其一次側(cè)中性點(diǎn)同樣要接地。因?yàn)殡妷夯ジ衅髟谙到y(tǒng)中不僅有電壓測(cè)量，而且還起繼電保護(hù)的作用。當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí)，系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)零序電流。如果一次側(cè)中性點(diǎn)沒(méi)有接地，那么一次側(cè)就沒(méi)有零序電流通路，二次側(cè)開(kāi)口三角形線圈兩端也就不會(huì)感應(yīng)出零序電壓，繼電器KV就不會(huì)動(dòng)作，發(fā)不出接地信號(hào)。
　　3）電壓互感器二次接地屬于保護(hù)接地，為了保證人身和設(shè)備的安全，要求除了將電壓互感器的外殼接地外，還必須將二次線圈的一點(diǎn)可靠接地，而且只能是一點(diǎn)接地，不允許兩點(diǎn)以上的接地。
　　3 電壓互感器容量的選擇與應(yīng)用
　　電壓互感器二次繞組的容量輸出標(biāo)準(zhǔn)值在10至500VA之間，當(dāng)二次負(fù)載功率因數(shù)在0.8（滯后）、負(fù)載容量不大于標(biāo)準(zhǔn)容量時(shí)，互感器能保證幅值與相位的精度。目前的招標(biāo)文件及設(shè)計(jì)圖紙中，出現(xiàn)一種趨勢(shì)，筆耕論文，即不顧實(shí)際情況對(duì)于電壓互感器二次繞組的容量要求不斷加大，給成套生產(chǎn)廠家和電流互感器生產(chǎn)廠家造成困難。因?yàn)殡S著電壓互感器容量的增大，勢(shì)必造成其體積的增大，互感器廠家需要重新開(kāi)模鑄造，而成套廠家的柜體如KYN28和KYN61等移開(kāi)式柜體的制造也已完全標(biāo)準(zhǔn)化。尤其是手車(chē)的空間是有限的。其實(shí)在大多數(shù)情況下，只要復(fù)核一下二次元件的容量，常規(guī)的電壓互感器的容量是完全滿(mǎn)足要求的。因?yàn)槟壳暗某商籽b置中二次原件主要為微機(jī)綜合保護(hù)裝置、數(shù)顯表、開(kāi)關(guān)狀態(tài)顯示儀和多功能電子表。翻閱這些產(chǎn)品廠家的說(shuō)明書(shū)，其負(fù)荷電壓功耗均不大于1VA,大多為不大于0.5VA，因此對(duì)于常規(guī)的配電室，標(biāo)配的電壓互感器容量完全滿(mǎn)足要求。另外一個(gè)參數(shù)是電壓互感器的極限輸出值，其值在1.2倍額定一次電壓下，互感器各部位溫升不超過(guò)規(guī)定值，二次繞組能連續(xù)輸出的視在功率值。實(shí)際應(yīng)用中，存在不管其二次負(fù)荷的容量，把極限輸出值做額定輸出值使用，操作電源和控制電源都從電壓互感器的二次繞組上取，走向另外一個(gè)極端。目前常見(jiàn)的配電系統(tǒng)中斷路器柜通常在十臺(tái)左右，為了安全可靠起見(jiàn)，在設(shè)計(jì)制作成套裝置時(shí)，其操控電源需要單獨(dú)設(shè)置一臺(tái)電壓互感器，容量在1—3kVA之間是一種比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式。
　　4 電壓互感器柜的安裝位置
　　在單母線系統(tǒng)中，如果采用直流操控電源或采用交流操控電源但電源由另外系統(tǒng)中引入，則電壓互感器柜通常放置在進(jìn)線柜、計(jì)量柜之后。如果操控電源由電壓互感器柜引入，則電壓互感器柜可以放置在進(jìn)線斷路器柜之前。這就要根據(jù)實(shí)際情況而定，不能籠統(tǒng)的要求將電壓互感器柜放置在進(jìn)線斷路器柜之前。某主管部門(mén)不顧實(shí)際情況曾強(qiáng)制要求將電壓互感器柜放置在進(jìn)行斷路器柜之前，我認(rèn)為這是不妥的。系統(tǒng)圖見(jiàn)下圖A所示，這樣一旦電壓互感器柜發(fā)生爆炸等嚴(yán)重的故障往往會(huì)因?yàn)闆](méi)有后備保護(hù)而造成上一級(jí)斷路器跳閘或越級(jí)跳閘引起大范圍內(nèi)的損失。如果將上圖A改為圖B所示系統(tǒng)圖，則如果出現(xiàn)這種情況，進(jìn)線斷路器柜則能在第一時(shí)間將故障回路切除，避免事故擴(kuò)大化，平時(shí)檢修維護(hù)時(shí)，也不用通知上一級(jí)的變電站（通常是供電部門(mén)管轄的變電站），從而帶來(lái)很多的便利。如果整個(gè)系統(tǒng)容量較小，需要從電壓互感器引入操控電源，將電壓互感器放置在斷路器柜之前也是可以的，或者將其與進(jìn)線斷路器放置在同一柜體內(nèi)。只要條件允許，最好將電壓互感器單獨(dú)放置，最起碼放置在一個(gè)單獨(dú)的功能單元內(nèi)。設(shè)計(jì)時(shí)需注意將電壓互感器放置在檢修隔離開(kāi)關(guān)之后，或者具有隔離功能的小車(chē)內(nèi)。這樣一旦出現(xiàn)事故，不會(huì)使得事故擴(kuò)大化，也給檢修帶來(lái)方便。
　　所以在實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，盡量把電壓互感器柜置于進(jìn)線斷路器柜之后，操控電源如果需由電壓互感器引入，可采用一只獨(dú)立的取操控電源的電壓互感器，是比較穩(wěn)妥的方式。另外如果兩段母線要求進(jìn)線備投的，根據(jù)備投條件要求，還需要在進(jìn)線端裝設(shè)取樣用的電壓互感器。
　　5 關(guān)于電壓互感器柜消除諧振的措施
　　中壓電壓等級(jí)電網(wǎng)產(chǎn)生鐵磁諧振，發(fā)生鐵磁諧振 時(shí)產(chǎn)生的較高過(guò)電壓和較大的過(guò)的過(guò)電流，極易使電力設(shè)備的絕緣損壞，是導(dǎo)致電壓互感器燒損。常用的消除諧振的措施如下：
　　（1）在三相電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)串接串接消諧器或在電壓互感器二次開(kāi)口三角處電壓互感器的開(kāi)口三角繞組處直接裝設(shè)消諧裝置。在電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)與地之間串接消諧器，是指安裝在6-35kV電磁式電壓互感器一次繞阻Yo結(jié)線中性點(diǎn)與地之間的非線性電阻器，起阻尼與限流的作用，在設(shè)計(jì)制作成套裝置時(shí)，無(wú)論客戶(hù)有無(wú)要求，都應(yīng)在一次側(cè)加裝消諧器。
　　在電壓互感器的開(kāi)口三角繞組處直接裝設(shè)消諧裝置，目前常用微機(jī)型鐵磁諧振消除裝置。當(dāng)發(fā)生諧振時(shí)，消諧裝置動(dòng)作較可靠，還可以記錄故障時(shí)的電壓、振蕩頻率等參數(shù)，利于事故分析。
　　對(duì)于是否在同一配電系統(tǒng)中的電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)加裝一次消諧器和二次側(cè)同時(shí)加裝二次消諧器的問(wèn)題，有文獻(xiàn)認(rèn)為二者分開(kāi)裝置在不同的電壓互感器上為宜。尤其是電纜使用較多的１０kV配電網(wǎng)，大多發(fā)生分頻諧振。若有多臺(tái)電壓互感器參與了諧振，則更是無(wú)助于消諧作用，而且還可能因作用在二次消諧器上的過(guò)電壓得不到及時(shí)消除，且時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)而被損壞，從而進(jìn)一步損害電壓互感器。
　　加裝一次消諧器后因?yàn)閷?duì)電壓互感器中性點(diǎn)的絕緣要求較高，所以在設(shè)計(jì)一次消諧器時(shí)注意區(qū)分半絕緣電壓互感器和全絕緣電壓互感器所選用的一次消諧器型號(hào)是不相同的。（2）采用抗諧振型的電壓互感器。抗諧振型的電壓互感器又稱(chēng)四相電壓互感器。其原理都是在高壓側(cè)中型點(diǎn)串入零序電壓繞組，由于二次側(cè)接近開(kāi)路，將使三種頻率的鐵磁諧振最低動(dòng)作電壓提高到極大的數(shù)值，則幾乎不會(huì)產(chǎn)生諧振觸發(fā)電壓。
　�。�3）選擇勵(lì)磁特性好的電壓互感器或改用電容式電壓互感器及電子式電壓互感器。普通型電磁式電壓互感器應(yīng)選用勵(lì)磁特性良好、鐵心不易飽和的型號(hào)及生產(chǎn)廠家。電容式電壓互感器可避免電壓互感器本身與對(duì)地電容之間發(fā)生諧振，但電壓互感器本身的分壓電容和電感線圈之間可能產(chǎn)生諧振。  

 

本文編號(hào)：6892