謝偉強 張 赟

（保定供電公司，河北 保定 071000）

目前我國35kV 及以下中性點不接地系統(tǒng)主要采用電磁式電壓互感器，其工作原理同一般鐵心式電力變壓器相同，結(jié)構(gòu)和接線方式也相似，主要特點是容量小，一次電壓比較恒定，不受二次負荷的影響，正常運行時接近于空載狀態(tài)。電磁式電壓互感器基本結(jié)構(gòu)主要是由鐵心和原、副繞組組成，其副邊本身的阻抗很小，如果副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成人身和設備事故?，F(xiàn)在35kV 及以下中性點不接地系統(tǒng)電磁式電壓互感器一般二次都做成三繞組結(jié)構(gòu)，其原邊電壓為被測電壓。一個線圈供計量使用，一個線圈供測量（保護）使用，第三線圈接成開口三角形，開口三角形的兩引出端與接地保護繼電器的電壓線圈聯(lián)接。正常運行時，電力系統(tǒng)的三相電壓對稱，開口三角輸出電壓為零。如果線路或是母線發(fā)生單相接地故障時，中性點電位出現(xiàn)位移，開口三角產(chǎn)生零序電壓使繼電器動作，從而對電力系統(tǒng)起保護作用。線圈出現(xiàn)零序電壓則相應的鐵心中就會出現(xiàn)零序磁通。為此，這種三相組合式電壓互感器采用旁軛式鐵心（一般10kV 及以下時使用）或采用三臺單相電壓互感器組裝一起使用。對于這種互感器，第三線圈的準確度要求不高，但對電壓互感器的勵磁特性有一定的要求[1-2]。

1 電磁式電壓互感器運行中的異?，F(xiàn)象

在電力系統(tǒng)運行實踐中，發(fā)現(xiàn)電磁式電壓互感器主要有以下幾種異?，F(xiàn)象。

1）一次保險熔絲熔斷

一些變電站電壓互感器出現(xiàn)一次保險熔絲熔斷現(xiàn)象，有時候是一相熔斷、兩相熔斷或是三相同時熔斷，一般以一相熔斷為主。

2）電壓互感器燒毀

嚴重情況的變電站還出現(xiàn)了三相組合式電壓互感器燒毀現(xiàn)象。

3）開口三角輸出電壓不平衡。

某110kV 變電站10kV 的5 號母線所屬設備投入運行后，對其電壓互感器進行電壓值測量，數(shù)據(jù)如下：UA=63V，UB=63V，UC=55V，UL=6V，開口三角輸出電壓不平衡。

（4）發(fā)“虛幻接地”信號。

輸出電壓不平衡，開口三角繞組兩端的零序電壓大于絕緣監(jiān)察裝置電壓整定值，使得電壓繼電器動作，發(fā)接地信號，造成“虛幻接地”現(xiàn)象。

2 原因分析

針對上述幾種異?，F(xiàn)象進行原因分析，主要原因如下。

1）一次保險熔絲熔斷：主要由線路接地所引起，對于目前的10kV 線路，線路絕緣狀況不良，加上大風或是雨季導致線路出現(xiàn)間歇性接地故障，特別是接地消失瞬間極易造成電壓互感器飽和，從而產(chǎn)生較大飽和電流造成一次保險熔絲熔斷。

2）電壓互感器燒毀：對于電磁式電壓互感器燒毀的根本原因是過電流，而過電流又主要是過電壓引起，此外還由于線路長時間接地，一次保險熔絲沒有熔斷導致電壓互感器燒毀。

3）開口三角輸出電壓不平衡：上述對應事例中，當時認為是系統(tǒng)一次電壓不平衡導致，后將該變電站10kV 母聯(lián)545 開關合上，4 號與5 號母線并列運行，利用10kV4 號母線電壓互感器測量10kV4 號5號母線電壓為：UA=UB=UC=61V，UL=0.5V。不難看出，10kV5 號母線電壓互感器測量不準，導致開口三角輸出電壓不平衡，電壓達到6V。

該110kV 變電站增容時，在原有10kV4 號母線及所屬設備基礎上新上10kV5 號母線及所屬設備。該母線所用電壓互感器為某廠生產(chǎn)的戶內(nèi)電磁式電壓互感器，型號為JDZX9-10Q（J-電壓互感器，D-單相，Z-澆注絕緣，X-帶剩余電壓繞組，9-設計序號，10-電壓等級，Q-全工況），兩個二次線圈和一個輔助線圈，電壓互感器中性點安裝有消諧器，設備型號為LXQ(D)ΙΙΙ-10，但經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)三臺電磁式電壓互感器的勵磁特性不一致，在二次額定電壓下各相的勵磁電流值：A 相為0.48A，B 相0.64A，C相0.38A，按最新試驗《電氣設備預防性試驗規(guī)程》規(guī)定相間最大差別不應大于30%，而B 相與C 相比值即(0.64-0.38)/0.38=68%＞30%，實際值遠大于規(guī)定值，正常運行后就會引起開口三角輸出電壓不平衡。

4）發(fā)“虛幻接地”信號：由于部分廠家生產(chǎn)的電壓互感器本身勵磁特性不一致，正常運行中開口三角輸出電壓就已經(jīng)很高，運行中遇上操作過電壓、系統(tǒng)過電壓，導致輸出電壓不平衡值繼續(xù)升高，甚至引起開口三角的電壓繼電器動作，從而造成“虛幻接地”現(xiàn)象。

3 處理措施

為了避免由于電磁式電壓互感器運行中的異常現(xiàn)象對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行造成影響，制定應對措施如下。

1）嚴把設備制造質(zhì)量關，制造廠要從材料檢驗著手，使同批次配套使用的電壓互感器所采用的硅鋼片鐵芯性能保持一致，其次在工藝上，使鐵芯的加工方法保持一致，以確保同批次配套使用的電壓互感器勵磁特性一致。

2）對采用三臺單相電壓互感器組裝一起使用的情況，一次中性點加裝非線性消諧器，實現(xiàn)正常運行是中性點電阻很高，當出現(xiàn)中性點電壓升高時電阻降得很低。減少接地故障或是過電流故障對電磁式電壓互感器的沖擊。

3）基建安裝或運行管理單位，應選用勵磁特性相同的電壓互感器，按照規(guī)定要求選用勵磁特性小于30%的組合在一起，最好是接近一致的。一般同一廠家、同一批次的電壓互感器，其勵磁特性基本相同。

4）對所有運行的單相電磁式電壓互感器結(jié)合停電機會進行勵磁特性測試，根據(jù)測試數(shù)據(jù)對勵磁特性偏差較大的進行互相調(diào)節(jié)，將勵磁特性接近的組合在一起使用。

[1] 楊時寬.電磁式電壓互感器原理及應用分析[J].貴州電力技術(shù),2008(11):39-40.

[2] 陳化剛,張開賢,程玉蘭.電力設備異常運行及事故處理[M].北京:中國電力出版社,2000.