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摘要：介绍了在安装投运10kV电压互感器柜时的常见问题，着重探讨在投运10kV电压互感器柜时，10kV电压互感器的二次侧保护绕组和计量绕组输出三相电压严重不平衡的原因，并针对每一种原因，列举查找和解决办法。
关键词：10kV电压互感器、保护绕组、计量绕组、开口三角绕组、谐波
电压互感器是一个内阻极小的电压源，正常运行时负载阻抗很大，相当于开路状态，二次侧仅有很小的负载电流。110kV变电站高压室内的10kV电压互感器除一次绕组外，二次绕组一般由保护、计量和开口三角3个绕组组成。对变电站10kV系统的公用二次电路部分，10kV电压互感器起着重要的作用：保护绕组给保护装置提供电压，使之正确采样、计算和分析，确保继电保护正确动作；计量绕组给测量装置和计量电表提供电压，实现变电站电压、功率等参数的遥测和电量的准确计量；开口三角绕组在发生接地和三相电压不平衡的情况下，输出电压发信报警或启动保护装置。可见，保证10kV电压互感器能正常运行十分重要。
在10kV电压互感器投人系统运行过程中，通常有许多常见的问题，如：二次侧接线不正确，绕组极性不正确，导致二次绕组输出电压不正确；二次接线端子接线不牢固，导致二次电压时有时无；一次或二次接地线接地不良，导致二次绕组输出电压不正确；电压互感器发生铁磁谐振，导致烧坏熔断器或电压互感器等问题。以下重点介绍二次侧三相不平衡问题，并结合产生原因列举查找和解决办法。
某110kV变电站10kV电压互感器柜安装了3台JSJW-10型电压互感器，投10kV电压互感器柜时，二次侧保护绕组和计量绕组相电压严重不平衡，开口三角绕组输出电压偏高。实测得二次侧保护绕组和计量绕组的电压为：Ua=85V，Ub=81V，Uc=38.5V，Un=0V，Uab=112V，Ubc=112V，Uca=112V，Uo=43.5V。用电压相序表测保护和计量绕组的A相、B相和C相的相序，相序正确。由于三相电压不平衡，在原因不明的情况下，10kV电压互感器不能投入运行。
110kV电压互感器的组合接线10kV电压互感器柜内3台电压互感器的组合接线见图
10kV电压互感器异常的查找过程。
为了确保10kV电压互感器正确投入运行，根据以往工作经验，可以从以下几方面查找问题的原因：
⒈二次接线和绕组极性有问题，重点电压互感器二次侧保护、计量和开口绕组的二次接线和绕组极性，接线和绕组极性正确。
⒉C相电压互感器质量有问题，将A相或者B相和C相电压互感器互换，重测电压，若Ua=38.5V表示问题仍然存在。为避免三相互感器同时有问题，将A相、B相、C相3只电压互感器送专业校验单位校验，即可检测出互感器质量问题。
⒊若主变使用年限较长，或者刚经过了大修，主变10kV侧可能出现三相电压不平衡，用静压表测10kV母线三相电压即可判断。
⒋10kV电压互感器柜内A相、B相和C相熔断器有问题，该柜采用3只RN2熔断器，其额定电流为0.5A，1min内的熔断电流为0.6—1.8A，最大断流容量≥1000MVA，其熔丝总电阻为90Ω，有限制短路电流的作用。取下A相、B相和C相熔断器，分别测量三只熔断器电阻，若未出现高阻状态，继续检查熔断器座的接触情况，判断是否因接触不良产生高阻，引起电压降低。
⒌电压互感器一次绕组中心点接地不好，将接地铜排和接地的螺钉取下，经仔细处理和重新安装后，用万用表测接地电阻，若电阻符合标准，应继续查找其他问题。
⒍检查是否出现接地故障，重点检查10kV出线开关柜开关状态，10kV线路是否接人系统，10kV总路开关柜开关和10kV电压互感器柜刀闸状态，同时检查设备绝缘、交流耐压等各项电气试验报告是否合格。
解决方法：因以上查找未找出电压互感器二次侧三相相电压不平衡的原因，怀疑电压互感器在空载的情况下，电压互感器中性点漂移，导致其中一相电压偏移很大，其他两相电压也偏移，不准确。如果带上一次负荷，二次侧的保护和计量绕组的相电压严重不平衡的情况可能将自行消失。投入2台10kV变压器出线柜，让2台4000WA配电变压器空载运行，复测10kV电压互感器二次侧电压：Ua=66V，Ub=66V，Uc=66V，Un=0V，Uab=114V，Ubc=114V，Uca=114V，3Uo=0V。10kV电压互感器二次侧保护绕组和计量绕组的线电压和相电压都很正常，二次侧的保护和计量绕组的相电压严重不平衡的情况自行消失。
变压器和发电机的铁心一般总有一定程度的饱和，当电网电压较高时姿其饱和程度更严重，铁心饱和后其磁通和感应电动势的波形都会发生畸变，即会含有高次谐波分量，谐波中影响最大的是3次谐波。当电网电压高（谐波含量高）、变压器又低负荷时，其3次谐波电势就有可能引起JSJW型电压互感器的电压畸变（偏高或偏低），组合后的3台电压互感器保护绕组和计量绕组输出的A，B，C三相电压就会严重不平衡，开口三角绕组上（L和N两端）出现以3次谐波为主的零序谐波电压，变压器空载投运时，这种情况会更加严重，很容易让人产生误解，疑惑电压互感器其他方面存在问题。当变电站系统投人负荷（10kV配电变压器）后，特别是在小电网的末端，电压波动较大的场所，一方面会降低系统上过高的电压水平，另一方面，由于10kV配电变压器的阻抗比电压互感器的阻抗小，电源中的谐波电流也会从负荷中分流，组合后的3台电压互感器二次侧保护绕组和计量绕组输出的A，B，C三相电压就会趋于平衡，开口三角电压也就会逐渐降低以至消失。
参考文献：
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[2]刘介才。工厂供电（第3版）[M]。北京：机械工业出版社，1999。
[3]李建明。朱康。高压电气设备试验方法[M]。北京：中国电力出版社，1999。
论文作者:范秀珍
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第29期
论文发表时间:2019/8/27
标签：电压互感器论文; 绕组论文; 相电压论文; 电压论文; 谐波论文; 不平衡论文; 熔断器论文; 《建筑细部》2018年第29期论文;