PT開口三角(三相五柱式電壓互感器)的工作原理

1、PT 開口三角（三相五柱式電壓互感器）的工作原理電壓互感器是將電力系統(tǒng)的一次電壓按一定變比縮小為要求的二次電壓，向測量表計(jì)和繼電器供電，其工作原理與變壓器基本相同。電壓互感器通常有單相、三相三柱式、三相五柱式電壓互感器等幾種，由于使用方法不同，各有優(yōu)、缺點(diǎn)。三相五柱式電壓互感器，是磁系統(tǒng)具有五個磁柱的三相三繞組電壓互感器，廣泛采用于大中型企業(yè)，具有低電壓、過電壓保護(hù)、低電壓啟動等各種保護(hù)功能；備自投等所有電壓繼電器電壓值均來自電壓互感器二次。信息來自：輸配電設(shè)備網(wǎng)1 三相五柱式電壓互感器的接地方式信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)電壓互感器二次繞組接地方式與保護(hù)、測量表計(jì)及同步電壓回路有關(guān)，有 b 相接

2、地和中性點(diǎn)接地兩種方式，其接線方式見圖 1、2。信息來源：http:/圖 1 電壓互感器二次通過 b 相及 JB 接地原理圖信息來源:http:/r-TfST-JNYHTI電壓互感器二次通過b相及JB接地原理圖 2 電壓互感器二次不接地原理圖信息來源:http:/1.1 電壓互感器二次繞組兩種接地方式的比較信息:輸配電設(shè)備網(wǎng)1.1.1 在同步回路中在 b 相接地系統(tǒng)中，對中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，單相接地時，中性點(diǎn)位移，不能用相電壓同步，必須用線電壓同步。如同步點(diǎn)兩側(cè)均為 b 相接地，其中一相公用，同步開關(guān)檔數(shù)減少（如采用綜保，則接線更為簡單），同步接線簡單。對中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，可用輔助二次繞組

3、的相電壓同步。信息來自:1.1.2 在保護(hù)回路中信息來源：http:/在 b 相接地系統(tǒng)中，在零線上串接的隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn) G,如不可靠而斷開時，會使10kV 以上電壓距離保護(hù)斷線閉鎖裝置失去作用，這時若再發(fā)生一相或兩相斷線，將導(dǎo)致保護(hù)誤動作。因?yàn)檩o助信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)繞組的一端與 b 相接地點(diǎn)相連，由于基本二次側(cè)繞組上有負(fù)荷電流流過，在電纜芯出上產(chǎn)生電壓降，使正常開口三角形有電壓 3U0,對零序方向元件不利。若單獨(dú)從接地點(diǎn)引接零序方向繼電器回路，則接線信息來自：較為復(fù)雜。信息來自：在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，由于中性點(diǎn)無任何斷開觸點(diǎn)，可靠性高。因中性點(diǎn)沒有電流通過，無電壓降，對保護(hù)無影響。信息

4、請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)在 b 相接地系統(tǒng)中，因大多數(shù)表計(jì)均接線電壓，其中 b 相接地公用，引線方便。對只需接線電壓的回路，可用 V-V 接線電壓互感器。信息來自：在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，表計(jì)均需三相分別接入，引線較為復(fù)雜。信息來自：輸配電設(shè)備網(wǎng)在電壓互感器二次接線上信息來源：http:/在 b 相接地系統(tǒng)中，中性點(diǎn)需裝設(shè)擊穿保險器，增加了部件，正常時如擊穿保險器擊穿接地，將使 b 相繞組短路。當(dāng) A、C 兩相中任一相發(fā)生接地時，即構(gòu)成二次繞組兩相短路，兩相熔斷器熔斷。信息來源:http:/在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，無 b 相接地的相應(yīng)問題，接線較簡單。信息來源:http:/據(jù)上分析，對于中性點(diǎn)非直接接地系

5、統(tǒng)，因一般不裝設(shè)距離和零序方向保護(hù)，b 相接地對保護(hù)影響極小，而對同步回路有利，故電壓互感器二次側(cè)采用 b 相接地方式較為理想。而對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，保護(hù)要求嚴(yán)格，中性點(diǎn)接地有利于提高保護(hù)的可靠性，同步回路可用輔助繞組的相電壓，故電壓互感器二次繞組采用中性點(diǎn)接地方式較為優(yōu)越1。信息來自：輸配電設(shè)備網(wǎng)接地原因信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng).1 電壓互感器二次側(cè)須接地的原因信息來自：輸配電設(shè)備網(wǎng)在運(yùn)行中，電壓互感器的一次側(cè)線圈處在高壓系統(tǒng)之中，而其二次側(cè)線圈則為一固定的低電壓（如電壓互感器一次線圈電壓為 10KV 時，則其二次側(cè)固定為 100V）。二次側(cè)線圈所接入的各種儀表和繼電器的絕緣等級低，并且

6、經(jīng)常與人員接觸，如果電壓互感器的一、二次線圈之間的絕緣被擊穿，一次側(cè)的高壓將直接加到二次側(cè)線圈上，極易危及人身和設(shè)備安全。故為了提高安全性，電壓互感器二次側(cè)必須接地。信息來源:http:/.2JB 接地信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)圖 1 中，當(dāng)電壓互感器通過 b 相接地時，其中性點(diǎn)處還需要通過 JB 接地的原因分析如下。信息來自：輸配電設(shè)備網(wǎng)由于電壓互感器二次側(cè)通過 b 相接地，其只是為各種表計(jì)和繼電器提供所需電壓，不能保證當(dāng)一次電壓串入二次回路時的安全，所以其二次側(cè)線圈的中性點(diǎn)也必須接地。但是，其中性點(diǎn)如果直接接地，b 相線圈將通過大地短接，這樣會燒壞線圈，這是不允許的。所以電壓互感器二次側(cè)中性

7、點(diǎn)通過一個 JB（放電間隙）接地。正常運(yùn)行時 JB 不導(dǎo)通；當(dāng)有高壓進(jìn)入二次側(cè)時，JB 擊穿使電壓互感器二次通過中性點(diǎn)接地，達(dá)到保護(hù)人身和設(shè)備安全的目的。（因b 相接地點(diǎn)在保險之后，故即使 b 相和中性點(diǎn)形成接地短路，也只會使保險熔斷，不會燒壞線圈）。信息來自：2 電壓互感器二次側(cè)保險的工作原理信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)二次側(cè)無保險工作分析信息來源:http:/在圖 1 中，如果 JB 在工作狀態(tài)下因其它原因擊穿，則電壓互感器 b 相繞組將被短接，b 相繞組將被燒壞。信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)當(dāng) A、C 兩相任一相有過載時，將造成電壓互感器繞組燒壞。當(dāng) A、B、C 三相繞組內(nèi)部有故障時，將引起保護(hù)

8、誤動作。信息來源:http:/在圖 2 中，當(dāng)電壓互感器二次側(cè) A、B、C 三相中的任一相出口處有接地發(fā)生時，均會造成電壓互感器繞組短路運(yùn)行而燒壞。信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)當(dāng)電壓互感器二次側(cè) A、B、C 三相中的任一相發(fā)生過載時，也有可能燒壞繞組，引起保護(hù)誤動作。信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)在上述工作狀態(tài)下，電壓互感器二次側(cè) A、B、C 三相出口處，都需加裝二次側(cè)保險。信息來自：輸配電設(shè)備網(wǎng)不加彳險（熔斷器）的情況信息來自：輸配電設(shè)備網(wǎng)在二次側(cè)開口三角的出線上一般不裝熔斷器。因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時開口端無電壓，無法監(jiān)視熔斷器的接觸情況。一旦熔斷器接觸不良，則系統(tǒng)接地時不能發(fā)出接地信號。但是，供零序過電壓

9、保護(hù)用的開口三角出線例外。信息來自:中性線上不裝熔斷器，目的是因?yàn)橐坏┍ｋU絲熔斷或接觸不良，就會使絕緣監(jiān)察電壓表失去指示故障的作用。信息來源:http:/接自動電壓調(diào)整器的電壓互感器二次側(cè)不裝熔斷器，目的是為了防止熔斷器接觸不良或熔絲熔斷時電壓互感器誤動作。信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)3 三相五柱式電壓互感器工作繞組的工作狀態(tài)分析信息來源：http:/如圖 3 所示，由于三相五柱式電壓互感器為配合計(jì)量及保護(hù)裝置，其二次線電壓為恒定的 100V。為配合絕緣監(jiān)察，其二次側(cè)對地電壓為 100/V;100V/V、0V。所以根據(jù)圖 3 可得出,Ua、Ub、Uc 三相相電壓為 Ua=l00/V=Ub=Uc,線

10、電壓為 Uab=Uac=Ucb=100V。正常運(yùn)行時，Ua0=Ub0=Uc0 電壓表指示相電壓（10kV 系統(tǒng)為 5.8kV）。信息來源:http:/圖 3 正常工作時電壓互感器二次接線原理圖信息來自：至絕緣值察電壓表圖3正常工作時電壓互感器二次接線原理IVMbIYMN+MFMIYBM2YBM3.2 故障時工作繞組的工作狀態(tài)信息來源：http:/當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地時（如 A 相），則該相對地電壓為 O,即電壓瓦感器的 A 相一次線圈對地?zé)o電壓。接在二次和接地相對應(yīng)的絕緣監(jiān)察電壓表 Ua=0,而其它兩相 Ub、Uc 的電壓升高到倍，即上升到線電壓（10KV 系統(tǒng)為 10KV）。此時工作線圈

11、二次側(cè)對地電壓為 Ua=0、Ub=0、Uc=100V。信息來源：http:/當(dāng) A 相經(jīng)電弧或高電阻接地時，則 Ua 電壓指示低于相電壓，但未達(dá)到 0。Uc、Ub 指示高于相電壓，但未達(dá)到線電壓（當(dāng) b 相接地時，Ub=O）。信息來自：輸配電設(shè)備網(wǎng)4 輔助繞組的工作狀態(tài)分析信息來源:http:/輔助繞組，即開口三角形。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時，由于系統(tǒng)三相電壓 UA、UB、UC 是對稱的，互感器二次線圈中的三個電壓 Ua、Ub、Uc 也對稱。故反應(yīng)在開口三角兩端的零序電壓為 Ua+Ub+Uc=0,所以開口三角兩端的電壓為零。信息來源:http:/當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，如 C 相接地（見圖 4）,顯然 C 相對地電壓 Uc,加上中性點(diǎn)對 C 相端頭電壓-Uc,即 UAd=UA+（-Uc）。同理，B 信息請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)圖 4 系統(tǒng)發(fā)生單相接地時開口三角形繞組電壓向量圖信息來源：http:/相對地電壓 UBd=UB+(-Uc),由于 C 相接地，電壓互感器一次側(cè)的 C 相線圈上無電壓。則UAd 和 UBd 就是互感器一次側(cè) A 相和 B 相的電壓。從向量圖中看出，加在互感