佛山市南海绿电再生能源有限公司
摘要：电气成套设备作为一种在生产生活中广泛使用的电器产品，尤其是在诸如冶金、电子、电力、煤炭、制造业等领域使用最广。由于市场经济推动了电气制造企业的蓬勃发展，当前市场上高低压成套电气产品种类繁多，规格和品牌各不相同。如何选用合适的中压电压互感器，是每一个企业关注的重点。本文主要探讨了电压互感器选用时的一些常见问题，以期能够给相关人士提供一些参考和建议。
关键词：电压互感器；中压电气成套设备；选用；问题
0引言
电压互感器在中压电气成套设备中应用十分普遍，作为各种参量的测量、计量及在小容量的配电系统中的操作控制电源，以及作为中压系统单相接地故障的判断和发电机的励磁信号等。随着科技的发展，各种新型的科技不断涌现，保护方式也日趋完善。但在实际生产运行过程中因系统容量及复杂程度加大，电压互感器在整个整个成套电气装置中随着作用日渐重要却逐渐成为其中的比较薄弱的环节，常常因元件的选择不当、设计装配安装等方面的一些缺陷造成不应有的损失。
1电压互感器类型及选择
1.1电压互感器典型工作原理
50 kV 电容式电压互感器是将一次电压通过电容分压和中压变压器变换来实现电压转换，达到要求的准确度。主要由高压电容、中压电容、补偿电抗器、中压变压器、阻尼器等构成，后三部分总称为电磁单元。750 kV 电容式电压互感器通常由 2 个二次绕组和1个剩余绕组组成，其典型原理如图1 所示。
图1 750kV电容式电压互感器典型原理图
1.2电压互感器类型
电压互感器的类型，按照安装地点分为:户内式与户外式;按照电压变换原理分为:电磁式、电容式与电子式;按照主绝缘结构形式分为:固体绝缘、油浸绝缘和气体绝缘电压互感器;按照相数分为:单相电压互感器和三柱与五柱式三相电压互感器;按照接线方式分为: V/V 型电压互感器与 Y/Y/△ (剩余电压绕组或开口三角形绕组) 型电压互感器。
1.3电压互感器类型与接线方式选择
户外变电站电压互感器安装在户外，需要选用户外式;户内变电站电压互感器安装在电压互感器柜内，需要选用户内式。
用户变电站，一般选用固体绝缘的电磁式电压互感器。
用户变电站，每段母线上需要安装一台电压互感器，无绝缘监视与单相接地保护要求时，选用V/V 型接线的电压互感器;有绝缘监视或单相接地保护时，需要选用 Y/Y/△(剩余电压绕组或开口三角形绕组)型接线电压互感器。
有消除电压互感器电磁谐振装置时，也需要选用 Y/Y/△(剩余电压绕组或开口三角形绕组)型接线电压互感器，不能够选用 V/V 型接线的电压互感器。
用户变电站，每台计量柜需要安装一台V/V 型接线的电压互感器。
2电压互感器中性点接线方式选择
一次侧电源中性点为非有效接地系统，无绝缘监视与单相接地保护要求时，选用 V/V 型接线的电压互感器，一次侧不接地;二次侧根据绝缘配合要求，B 相应直接接地。
一次侧电源中性点为非有效接地系统，有绝缘监视与单相接地保护要求时，选用 Y/Y/△(剩余电压绕组或开口三角形绕组) 型接线电压互感器，一次侧与二次侧中性点，以及剩余电压绕组或开口三角形绕组一端均应直接接地。由于 Y/Y/△(剩余电圧绕组或开口三角形绕组)型接线电圧互感器一次额定容量非常小，一次侧输入阻抗非常大，所以一次侧中性点直接接地不会影响一次侧电源中性点的接地方式。
当小型变电所选用 V/V 型接线的电压互感器，而且操作电源取自 V/V 型接线的电压互感器二次侧，由于变电所操作电源为非有效接地，所以电压互感器二次侧 B 相串联击穿保险(放电间隙)接地。
3中压成套电气设备产品概念
电气行业中对于中压成套电气产品的界定是指符合国家相关行业规定的不同额定电压的开关柜。开关柜的使用极其广泛，是促进我国经济发展的保障。近年来，随着我国电力系统的不断扩大，特别是一些特高压输电系统的建立，对于中压成套电气产品都带来了巨大的市场。由此也推动了相关企业和研究所、高校等不断创新，使得产品在设计、工艺、经营管理上都有了巨大的飞跃。
中压电气的发展方面，借助于工业机器人系统使得车间工作人员大大减少，新技术如真空技术、组合技术等的使用，使得电气产品的质量得以提升，在某些制造技术上，我国已经处于世界先进水平。在低压电气方面，新一代的以智能化、信息化为主要特征的低压电器相继出现，这是未来低压电气发展的一个主要方向。
现今，随着技术难题的攻克，输电线路可以将强电和弱点结合来输送，这对电气成套设备提出了新要求。为此在中压成套产品的市场上，要不断提高产品质量控制的能力，这样不仅使产品使用安全，也有助于增强企业产品的竞争力。
4电压互感器安装位置及二次侧接线
4.1电压互感器的安装位置
每段母线的电压互感器柜需要安装一台V/V 型接线电压互感器，或一台 Y/Y/△(剩余电压绕组或开口三角形绕组)型接线电压互感器。
每台计量柜需要安装一台计量用 V/V 型接线电压互感器。
有备用电源互投，或有负荷控制时，需要在电源进线柜安装一台 V/V 型接线电压互感器。
有并网要求时，需要在并网断路器两侧各安装一台 V/V 型接线电压互感器。
4.2电压互感器二次侧接线
电压互感器一次侧系统为三相三线制，其二次侧接线采用三相三线制完全能够满足测量与计量，以及继电保护与自动装置要求。
一次侧电源中性点为非有效接地系统时，一次侧发生单相接地故障后，不接地两相对地电压升高为线电压(相电压的 槡 3倍) 。即使选用 Y/Y/△(剩余电圧绕组或开口三角形绕组)型接线电压互感器，二次侧能够取得相电压，也不宜选用需要相电压的三相四线制接线的测量与计量仪表，以及继电保护与自动装置。宜选用需要线电压的三相三线制接线的测量与计量仪表，以及继电保护与自动装置。
5关于消除谐振的措施
在变电运行的实践中，人们通常采取的抗谐振措施主要有：降低电压互感器的磁通密度，使互感器有良好的过励磁特性，以防止并联铁磁谐振发生；选择合理的送电距离，控制 线路电容，或在母线上接人一定大小的电容器，使容抗凡和感抗弋的比值小于0.01，以避免共振；在开口三角绕组的引线端接入一个阻尼电阻，一般是接人一个4 0 W的 灯泡，使谐振不能发生。
以上这些措施，是人们长期以来理论的运用和实践的总结，对于互感器的设计和应 用都具有相当的指导作用。为此，接地互感器的额定磁通密度都控制在0.8T以内。
但是，在开口三角中，串接阻尼电阻来消除基波和高次谐波谐振，作用比较显著，而对消除分频谐振的作用很差。造成P T烧毁的主要危险，恰恰是分频谐振。要除分频谐振，在开口三角串人的阻尼电阻需小于1欧姆，显然这对稳定单相接地则太危险了。
另外，针对上述措施第二条，要控制线路电容以破坏谐振条件，在理论上可以，但 要在实际中实现就不是一 件容易的事。
要提高P T抗谐振的能力，就必须提高中点位移伏安特性，由于正序磁通的分量是 恒定的，则关键在于提高它的零序励磁特性，从而大大增加阻尼的消振作用。
6结束语
中压成套电气产品使用场合广泛且重要，因此控制中压成套电气产品质量对于国计民生有着非常大的意义。电压互感器的正确选择，牵涉到测量与计量的准确性，以及继电保护与自动装置动作的可靠性，在供配电系统变配电站一次系统单线图设计中，除需要注明电压互感器的型号与规格外，最好能够注明测量绕组与保护绕组的准确级以及二次侧额定输出容量，从而保证整个成套电气装置的质量。
参考文献：
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[2]赵小林，卜正良． 多绕组电压互感器误差现场检验技术研究［C］． 第五届 ABB 杯全国自动化系统工程师论文大赛论文集，2011: 191 －196．
[3]陈智勇 . 川东气田常见自动化仪表可靠性分析 [J]. 中国仪器仪表，2015，
论文作者:叶显略
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/29
标签：电压互感器论文; 绕组论文; 接线论文; 谐振论文; 电气论文; 角形论文; 电压论文; 《防护工程》2018年第22期论文;