电压互感器在三相系统中要测量的电压有线电压、相对地电压和单相接地时出现的零序电压。为了测量这些电压,电压互感器有各种不同的接线方式。最常见的5种接线如图5.21所示。
如图5.21(a)所示为一台单相电压互感器的接线,可测量35kV及以下系统的线电压或110kV以上中性点直接接地系统的相对地电压。
如图5.21(b)为两台单相电压互感器接成V-V形接线,它能测量线电压,但不能测量相电压。这种接线方式广泛用于中性点非直接接地系统。如图5.21(c)所示为一台三相三柱式电压互感器的Y-Y0形接线。它只能测量线电压,不能用来测量相对地电压,因一次侧绕组的星形接线中性点不能接地,这是因为在中性点非直接接地系统中发生单相接地时,接地相对地电压为零,未接地相对地电压升高倍,三相对地电压失去平衡,出现零序电压。有零序电压作用下,电压互感器的3个铁芯柱中将出现零序磁通,三相零序磁通同相位,在3个铁芯柱中不能形成闭合回路,只能通过空气隙和外壳成为回路,使磁路磁阻增大,零序励磁电流也增大,这样可使电压互感器过热,甚至烧坏。为此,三相三柱式电压互感器一次侧绕组的中性点是不接地的,不能作为交流绝缘监察用。
图5.21 电压互感器的接线方式
如图5.21(d)所示为一台三相五柱式电压互感器的Y0-Y0-△形接线,其一次侧绕组和基本二次绕组接成星形,且中性点接地,辅助二次绕组接成开口三角形。因此,三相五柱式电压互感器可测量线电压和相对地电压,还可作为中性点非直接接地系统中对地的绝缘监察以及实现单相接地的继电保护,这种接线广泛应用于6~10kV屋内配电装置中。(www.daowen.com)
三相五柱式电压互感器的原理图如图5.22所示。铁芯有5个柱,三相绕组绕在中间3个柱上。当系统发生单相接地时,零序磁通在铁芯中可通过两边铁芯柱成回路,因此磁阻小,从而零序励磁电流也小。
在中性点非直接接地三相系统中,正常运行时因各相对地电压为相电压,三相电压的相量和为零,因此,开口三角形两端子间电压为零。当发生一相接地时,开口三角形两端子间有电压,为各相辅助二次绕组中零序电压之相量和。规定开口三角形两端子间的额定电压为100V,因为各相零序电压大小相等,相位相同,故辅助二次绕组的额定电压为100/3V。
如图5.21(e)所示为三台单相三绕组电压互感器的Y0-Y0-△接线,在中性点非直接接地系统中,采用3只单相JDZJ型电压互感器,情况与三相五柱式电压互感器相同,只是在单相接地时,各相零序磁通以各自的电压互感器铁芯成为回路。在110kV及以上中性点直接接地系统中,也广泛采用这种接线,只是一次侧不装熔断器。基本二次绕组可供测量线电压和相对地电压(相电压)。辅助二次绕组接成开口三角形,供单相接地保护用。因为当发生单相接地时,未接地相对电压并不发生变化,仍为相电压,开口三角形两端子间的电压为非故障相对地电压的相量和。规定开口三角形两端子间的额定电压为100V。
图5.22 三相五柱式电压互感器
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