技术与市场 ２０１５年第２２卷第７期 技术研发 电压互感器二次回路故障分析 洪海强 （深圳供电局有限公司，广东深圳５１８００１） 摘要：对电压互感器一次与二次绕组正确接线方式进行分析，并以此为理论基础，分析二次绕组回路的接线错误故障 现象以及处理方法，另外，对电压互感器二次回路其他常见的故障现象进行分析，提出防止出现电压互感器二次回路故 障的防范措施，并为现场接线以及设计提供理论指导。 关键词：电压互感器；接线；二次回路；故障分析 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１５．０７．０２９ ０引言 ２二次回路故障分析 电压互感器（Ｐｒ）将继电保护回路系统中的一次电压根据 ２．１案例 设计变比降低到额定相间１００ Ｖ的电压，并将此电压供给继电 ２．１．１故障现象 保护器等系统内电气设备使用，作为继电保护装置判定一次电 某地１１０ ｋＶ变电站监控系统报警１０ ｋＶ母线Ｉ段接地， 压状态是否正常的判据。电压互感器二次接线的原理比较简 对线路进行检查，发现二次回路三相电压值如下：６１ Ｖ、６２ Ｖ、 单，但是，在实际接线过程中十分复杂，当二次回路接线出现问 ６２ Ｖ，检测零序电压６０ Ｖ。 题时，电压互感器会相继出现接地报警、继电保护器动作以及 ２．１．２故障分析 仪表示数错误等故障现象，影响系统正常运行。 １ 电压互感器（ＰＴ）接线方式 从检测电压值看，该１０ ｋＶ系统不存在接地可能，可能是 谐振导致了零序电压的示数。然而，从现场检查结果看，确实 存在Ｃ相接地的情况，按照单相接地故障处理后，该故障信号 消失，初步判断该故障时由于Ｉ段母线电压互感器二次回路接 线出现错误导致。该变电站１０ ｋＶ母线侧电压互感器连接方 以１０ ｋＶ母线电压互感器为例，通常情况下，这类电压互 感器结构分为３只双二次绕组单相电压互感器以及单台双二 次绕组的三相五柱式电压互感器两种。三相五柱式电压互感 器具有低压、过压保护，低电压启动等多种保护功能。在ｌ０ ｋＶ 式如图２所示。 系统中，当接线正确时，相电压即为正常的单个绕组电压，以星 形二次绕组方式接线的单相绕组电压为１００ Ｖ，而开口三角形 接线方式的单相绕组电压则为１００／３ Ｖ。三相五柱式电压互感 器２种正确接线方式如图１所示。 Ｌ ．．一 图２电压互感器连接方式 当系统正常工况运行时，三相之间电压平衡，二次回路电 压也平衡。当Ｃ相发生上述接地故障时，从图中可以得出，会 导致ＹＨ与ＹＨＣ在一次绕组侧发生反向并联，ＹＨ二次绕组侧 电压关系如下： ￡＝一 ｃ 一图１ 三相五柱式电压互感器两种接线方式 次侧电压仍旧保持平衡，现场检测结果表明，二次侧三 图１所示采用一次绕组中性点Ｎ接地，二次绕组中通过ｂ 相与中性点ＪＢ接地的方式；此外，另外一种采用电压互感器二 次绕组侧不接地的接线方式。２种接线方式中，后者所示接线 方式简单，但是，当系统母线电压达到１０ ｋＶ以上时，若一次线 圈的高压电流击穿二次绕组侧线圈，高压将直接加到继电器等 相电压也平衡，相互之间的相位差在１２０。，此时Ａ、Ｂ两相电压 相对于接地的电压而言成为线电压，二次绕组侧依旧表现为电 压平衡，此时与Ｃ相未接地时的电压示数完全相同，必然是由 于接线错误导致。 ２．１．３故障处理 设备上，轻则造成继电器损坏，重则造成人员伤亡，因此二次绕 组侧必须接地。考虑到单一ｂ相接地瞬间极大电流也会导致 线圈烧坏，最好通过ＪＢ间隙放电接地，才可保证电压互感器的 正常工作。 针对上述故障，对现场接线方式做如下改动，如图３。严 格按照图中所示接线方式进行接线调整后，故障信号复位，故 障问题得到解决。 ６１ 技术研发 ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ ＡＮＤ Ｍ＿ＡＲＫＥＴ Ｖｏ１．２２，Ｎｏ．７，２０１５ Ａ Ｂ ３）二次回路线路受潮或损坏造成单相接地，严重时可导致 两相接地短路造成熔丝熔断。 Ｃ 当二次回路侧熔丝熔断时，应及时更换，若发生二次熔断， 则应转备用，及时进行检查，发现故障所在，排除故障后，方可 继续投用，避免不必要的设备损坏。 此外，尤其需要注意的是在设计时，必须严格按照相关标 准进行线路设计，电压互感器宜选用高质量、高可靠性的产品， 避免出现产品质量问题导致的线路故障；线路在安装和接线过 图３ 改动后电压互感器接线方式 ２．２ ＰＴ开口三角形两端端子反接 程中，应严格按照设计图纸进行接线，避免错接和漏接；在Ｅｌ常 运行过程中，定期检查二次回路部分线路是否完好，对于出现 问题的线路及时进行更换。 ３结语 在接线正确的情况下，电压互感器三相五柱接线二次回路 部分的星形连接处有单独端子引出并接地，二次回路另外两个 接线端子假设分别为Ｌ和Ｎ端，其中Ｎ端保持接地，Ｌ端不接 地。若二次回路Ｌ和Ｎ两端子反接，在二次回路运行正常情况 下，一次侧电压对称，零序电压不存在，Ｌ和Ｎ ２个端子之间电 压为零，继电器无动作信号，电压表示数均正常。 而当一次侧发生单相接地时，Ｌ和Ｎ两端子之间存在电 本文对电压互感器二次回路不同接线方式进行了对比分 析，针对一例接线故障案例进行了分析，提出相应的解决方案； 并对二次回路在运行过程中的短路等故障原因进行了分析，提 出了相应的解决和防范措施，能为设计和现场施工提供一定的 理论指导。 压，电压值为１００ Ｖ，此时继电保护器获得动作信号继而进行动 作。此时，三相线路中电压表示数中，接地相为１００ Ｖ，其余２ 个电压表示数为５１．６７ Ｖ，造成这种现象的原因是由于在各回 路当中将不平衡电压值串联进来。 ２．３ 电压互感器二次回路其他常见问题与防范措施分析 参考文献： ［１］ 陈俊．１０ ｋＶ电压互感器二次回路接线错误的分析［Ｊ］． 大众用电，２０１０（１）：３２． ［２］ 汪佳新．电压互感器二次回路接线错误引发故障的分析 ［Ｊ］．科技信息，２０１０（２８）：３９３—３９４． 二次绕组侧熔丝熔断也是电压互感器在应用过程中常发 故障之一，造成二次绕组侧熔丝熔断的原因有多种，总结起来 主要包括以下几个方面。 １）由于工作人员操作不当或线路短接，导致二次绕组侧短 路，造成熔丝熔断。 ［３］ 李小焱，赵令杰，刘敏，等．电压互感器二次绕组接线错 误的分析［Ｊ］．农村电气化，２０１３（９）：２５＋２７． ［４］ 赵武智，高昌培，林虎．电压互感器二次回路一点接地检 查及查找多个接地点方法［Ｊ］．电力自动化设备，２０１０ （６）：１４８—１５０． ２）继电器等保护装置遭受人为或者其他损坏，也有可能造 成二次绕组侧短路现象，造成熔丝熔断。 （上接第６０页） ［５］ 许贵民．电压互感器二次回路出现的几例故障［Ｊ］．新 疆电力，２００４（１）：ｌ６—１７． 电源线）并联至１＃除尘器吸尘电机下端口。另外，考虑到同时 启动１＃、２＃除尘器时可能会引起因电流相序不一致造成吸尘电 机过流的情况，设计保护措施，将１＃、２｝｝除尘器电机互锁，即启 动１＃除尘器时，２＃除尘器吸尘电机接触器不吸合，反之亦然。 该设计具体方案为：将１＃接触器常闭辅助触点串联至２＃切丝 机ＰＬＣ和吸尘电机接触器线圈之间的输出线路中，将２＃接触 器常闭辅助触点串联至１＃切丝机ＰＬＣ和吸尘电机接触器线圈 之间的输出线路中。两位五通电磁阀的控制信号采用１台除 图３ 三通球阀气路原理图 ４电控系统方案设计 尘器吸尘电机接触器的启动信号。 ５结语 该型切丝机对除尘器的电路控制方式为：启动吸尘器时， 按下切丝机操作面板上除尘器“启动／停止”按钮（除尘器吸尘 电机启动、停止控制为同一按钮），ＰＬＣ的数字量输入模块收到 信号，经过ＣＰＵ内程序处理后，由数字量输出模块输出除尘器 吸尘电机启动信号。该输出信号为２４ Ｖ，连接至控制吸尘电机 的接触器线圈，线圈通电，接触器吸合，吸尘电机电源导通，除 通过对切丝机和除尘器组合的优化设计，可以在有多台切 丝机的情况下均可使用同１台除尘器，达到节约资源的目的， 具有很强的推广意义。 参考文献： ［１］ 徐福玲，陈晓明．液压与气压传动［Ｍ］．北京：机械工业出 版社，２Ｏｏ４． 尘器工作。该输出信号一直保持到“启动／停止”按钮再次被按 下，即再次按下该按钮后，输出信号消失，线圈失电，接触器断 开，除尘器停止工作。 因原切丝机与除尘器是配套使用，即２套切丝机除尘器组 ［２］ 曹玉平，阎祥安．液压与气压传动［Ｍ］．北京：机械工业出 版社，２００４． ［３］ 李家书．气动技术的应用［Ｊ］．液压气动与密封，２００６（４）． 作者简介： 项庆伟（１９８７一），江苏徐州人，主要从事卷烟厂机电设备 管理等方面的工作。 合之间电控系统是分别独立的。要想达到上述目的，则首先需 要将原２＃除尘器的吸尘电机接触器下端口动力线缆（指３８０ Ｖ