1 電壓互感器（中壓系統常用的是電磁式）在中低壓成套電氣設備中應用非常普遍，做為各種參量的測量、計量及在小容量的配電系統中的操作控制電源，以及作為中壓系統單相接地故障的判斷和發電機的勵磁信號等。隨著科技的發展，各種新型的互感器不斷涌現，保護方式也日趨完善。但在實際生產運行過程中因系統容量及復雜程度加大，電壓互感器在整個成套電氣裝置中隨著作用日漸重要卻逐漸成為其中的比較薄弱的環節，常常因元件的選擇不當、設計裝配安裝等方面的一些缺陷造成不應有的損失。本文就常用的電壓互感器設計選用方面的問題進行探討。
　　2 常用電氣成套裝置中電壓互感器的接線方式
　　電壓互感器常用的接線方式有以下四種：
　　電壓互感器的接地方式通常有三種：一次側中性點接地、二次側線圈接地、互感器鐵芯接地。三種接地的作用不盡相同，如下：1）一次側中性點接地。電力行業標準DL/T866-2004規定：電壓互感器的接線與接地方式與電力系統的電壓等級和接地方式有關。三只單相電壓互感器組成星形-星形接線，當電壓互感器一次側中性點不接地時，可用于供電給接與相間電壓和相電壓的儀表及繼電器，但不能供電給絕緣檢查電壓表。由兩只單相電壓互感器組成的V-V形接線時，其一次側是不允許接地的，因為這相當于系統的一相直接接地，而應在二次中性點接地，如圖b所示。
　　2）對于三只單相電壓互感器組成的星形開口三角電壓互感器，其一次側中性點同樣要接地。因為電壓互感器在系統中不僅有電壓測量，而且還起繼電保護的作用。當系統中發生單相接地時，系統中會出現零序電流。如果一次側中性點沒有接地，那么一次側就沒有零序電流通路，二次側開口三角形線圈兩端也就不會感應出零序電壓，繼電器KV就不會動作，發不出接地信號。
　　3）電壓互感器二次接地屬于保護接地，為了保證人身和設備的安全，要求除了將電壓互感器的外殼接地外，還必須將二次線圈的一點可靠接地，而且只能是一點接地，不允許兩點以上的接地。
　　3 電壓互感器容量的選擇與應用
　　電壓互感器二次繞組的容量輸出標準值在10至500VA之間，當二次負載功率因數在0.8（滯后）、負載容量不大于標準容量時，互感器能保證幅值與相位的精度。目前的招標文件及設計圖紙中，出現一種趨勢，筆耕論文，即不顧實際情況對于電壓互感器二次繞組的容量要求不斷加大，給成套生產廠家和電流互感器生產廠家造成困難。因為隨著電壓互感器容量的增大，勢必造成其體積的增大，互感器廠家需要重新開模鑄造，而成套廠家的柜體如KYN28和KYN61等移開式柜體的制造也已完全標準化。尤其是手車的空間是有限的。其實在大多數情況下，只要復核一下二次元件的容量，常規的電壓互感器的容量是完全滿足要求的。因為目前的成套裝置中二次原件主要為微機綜合保護裝置、數顯表、開關狀態顯示儀和多功能電子表。翻閱這些產品廠家的說明書，其負荷電壓功耗均不大于1VA,大多為不大于0.5VA，因此對于常規的配電室，標配的電壓互感器容量完全滿足要求。另外一個參數是電壓互感器的極限輸出值，其值在1.2倍額定一次電壓下，互感器各部位溫升不超過規定值，二次繞組能連續輸出的視在功率值。實際應用中，存在不管其二次負荷的容量，把極限輸出值做額定輸出值使用，操作電源和控制電源都從電壓互感器的二次繞組上取，走向另外一個極端。目前常見的配電系統中斷路器柜通常在十臺左右，為了安全可靠起見，在設計制作成套裝置時，其操控電源需要單獨設置一臺電壓互感器，容量在1—3kVA之間是一種比較經濟實惠的方式。
　　4 電壓互感器柜的安裝位置
　　在單母線系統中，如果采用直流操控電源或采用交流操控電源但電源由另外系統中引入，則電壓互感器柜通常放置在進線柜、計量柜之后。如果操控電源由電壓互感器柜引入，則電壓互感器柜可以放置在進線斷路器柜之前。這就要根據實際情況而定，不能籠統的要求將電壓互感器柜放置在進線斷路器柜之前。某主管部門不顧實際情況曾強制要求將電壓互感器柜放置在進行斷路器柜之前，我認為這是不妥的。系統圖見下圖A所示，這樣一旦電壓互感器柜發生爆炸等嚴重的故障往往會因為沒有后備保護而造成上一級斷路器跳閘或越級跳閘引起大范圍內的損失。如果將上圖A改為圖B所示系統圖，則如果出現這種情況，進線斷路器柜則能在第一時間將故障回路切除，避免事故擴大化，平時檢修維護時，也不用通知上一級的變電站（通常是供電部門管轄的變電站），從而帶來很多的便利。如果整個系統容量較小，需要從電壓互感器引入操控電源，將電壓互感器放置在斷路器柜之前也是可以的，或者將其與進線斷路器放置在同一柜體內。只要條件允許，最好將電壓互感器單獨放置，最起碼放置在一個單獨的功能單元內。設計時需注意將電壓互感器放置在檢修隔離開關之后，或者具有隔離功能的小車內。這樣一旦出現事故，不會使得事故擴大化，也給檢修帶來方便。
　　所以在實際設計生產中，盡量把電壓互感器柜置于進線斷路器柜之后，操控電源如果需由電壓互感器引入，可采用一只獨立的取操控電源的電壓互感器，是比較穩妥的方式。另外如果兩段母線要求進線備投的，根據備投條件要求，還需要在進線端裝設取樣用的電壓互感器。
　　5 關于電壓互感器柜消除諧振的措施
　　中壓電壓等級電網產生鐵磁諧振，發生鐵磁諧振 時產生的較高過電壓和較大的過的過電流，極易使電力設備的絕緣損壞，是導致電壓互感器燒損。常用的消除諧振的措施如下：
　　（1）在三相電壓互感器一次側中性點串接串接消諧器或在電壓互感器二次開口三角處電壓互感器的開口三角繞組處直接裝設消諧裝置。在電壓互感器一次側中性點與地之間串接消諧器，是指安裝在6-35kV電磁式電壓互感器一次繞阻Yo結線中性點與地之間的非線性電阻器，起阻尼與限流的作用，在設計制作成套裝置時，無論客戶有無要求，都應在一次側加裝消諧器。
　　在電壓互感器的開口三角繞組處直接裝設消諧裝置，目前常用微機型鐵磁諧振消除裝置。當發生諧振時，消諧裝置動作較可靠，還可以記錄故障時的電壓、振蕩頻率等參數，利于事故分析。
　　對于是否在同一配電系統中的電壓互感器一次側中性點加裝一次消諧器和二次側同時加裝二次消諧器的問題，有文獻認為二者分開裝置在不同的電壓互感器上為宜。尤其是電纜使用較多的１０kV配電網，大多發生分頻諧振。若有多臺電壓互感器參與了諧振，則更是無助于消諧作用，而且還可能因作用在二次消諧器上的過電壓得不到及時消除，且時間較長時而被損壞，從而進一步損害電壓互感器。
　　加裝一次消諧器后因為對電壓互感器中性點的絕緣要求較高，所以在設計一次消諧器時注意區分半絕緣電壓互感器和全絕緣電壓互感器所選用的一次消諧器型號是不相同的。（2）采用抗諧振型的電壓互感器。抗諧振型的電壓互感器又稱四相電壓互感器。其原理都是在高壓側中型點串入零序電壓繞組，由于二次側接近開路，將使三種頻率的鐵磁諧振最低動作電壓提高到極大的數值，則幾乎不會產生諧振觸發電壓。
　　（3）選擇勵磁特性好的電壓互感器或改用電容式電壓互感器及電子式電壓互感器。普通型電磁式電壓互感器應選用勵磁特性良好、鐵心不易飽和的型號及生產廠家。電容式電壓互感器可避免電壓互感器本身與對地電容之間發生諧振，但電壓互感器本身的分壓電容和電感線圈之間可能產生諧振。  

 

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