电压互感器接线方式及电路详解,常见问题及解决办法
李刚
[摘 要]由于对10kV一次通压用的是380V的检修电源，该电源中性点是接地的，分析故障的方法与10kV不接地系统的故障分析方法是有区别的。把PT所有的二次引出线都引到端子排上，便于检修人员分析查找故障。本文根据验收过程中故障，对10kV不接地系统的4PT电压互感器原理进行了探讨，分析了故障原理，为了使接线的正确性检查更加完备，提出使用检修电源模拟单相接地故障。分析所得到的结论为类似故障奠定了理论基础，加快了今后排查此种故障的速度。
[关键词]单相接地；不接地系统；电压互感器；接线故障；接线完备性
中图分类号：G101 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0395-01
本文对变电所10kV一次通压时消谐PT电压出现的异常情况进行了介绍，通过查线发现是由于开口三角绕组B相极性接反引起的。接着对10kV系统接线原理作简要的回顾，并针对现场错误接线情况进行理论分析，然后提出采用检修电源对10kV不接地系统模拟单相接地的试验，列出一组参考数据。本文阐述一次通压和模拟单相接地试验对PT二次接线完备性和正确性检查重要性。
变电所按要求对10kV进行一次通压一次通流试验。该变电所主变为Yn/△接线，10kV电压互感器采用中性点加装消谐PT的4PT接线方式。
一次电压来自检修电源380V三相电压，110kV一次通压结束后，在10kVIII母上一次通压，在III母PT柜上用万用表量出PT二次电压值，相序都是正相序，在装置上的采样显示零序电压UL=4.48V。此时另外I，II，IV段PT一次通压的结果是正常的。
1.故障排查
1.1 首先可以确认的是PT二次侧各相对地电压相等，相间电压也相等，相序为正，而且10kV母排上的相电压也是正序220V交流电压，并没有出现缺相的情况，因此判断一次侧电气量并没有故障点存在。
1.2 既然一次侧没有问题，就查看二次侧的接线。由于三相电压没有异常，因此猜测是开口三角绕组或零序PT接线有错误，首先在端子排上查找开口三角绕组的接线，发现从PT二次引出线到端子排只有两根导线，并且是短接接地的，内部接线肯定是在PT之间短接了。为了弄清具体接线情况，打开PT柜后柜门，继续进行一次通压，在零序PT二次侧仍然量出4.5V电压，一次侧量出450V电压。断电后对开口三角绕组的接线仔细查看后，发现B相绕组同名端接反了，推断是柜厂接线的时候出现的差错。
2.原理分析
2.1 原理介绍
首先简单介绍一下采用4PT接线的电压互感器的原理。变电所10kV电压互感器为中性点安装有消谐电压互感器的星形接线，现场采用4个独立的PT组成，如图所示。P1、P2、P3为10kV系统电压互感器，P4为中性点消谐电压互感器，变比为10/0.1。P1、P2、P3的第二个绕组作为开口三角绕组短接接地，如图1所示。当系统正常时，三相Ua、Ub、Uc对称，幅值等于相电压57.73V，中性点电压为0，L上无电压输出。当系统发生A相接地故障时，又由于有开口三角短接，而开口三角绕组反映的是各相对中性点O的电压，因此，有如下关系式：
把公式（2）中的第一个式子代入公式（1），得到：
由于消谐互感器的存在，UaN变为0，Ub、Uc上升到线电压，各线圈上承受的电压矢量图如图1所示。
2.2 现场异常现象的分析
在进行分析前，要弄清一个重要的概念，检修人员对10kV进行一次通压试验时，尽管中间加了一个自耦变压器，但是电源侧即10kV/400V变压器的低压侧中性点是接地的，实际的接线图如图2所示。
开口三角B相接反了，根据开口三角绕组的接线，有如下关系式：
再根据公式，有当一次侧相电压为三相220V时，理论上消谐PT一次有效值为440V，二次侧UL=4.4V，与现场实际测量值一致。
2.3 模拟单相接地试验
通常一次通压试验做完没有发现问题就认为PT接线正确，试验结束了，但是消谐PT接线的正确的完备性试验并没有做完。例如消谐PT极性接反以及开口三角绕组开路或没有短接接地等。为了保证10kV单相接地后PT二次电压输出正确，保护正常动作，必须还要验证以上那些接线的正确性，为此检修人员还要再做一个模拟单相接地的试验（图3）。
一个不接地10kV系统的单相接地如图4所示，前面已经介绍过该系统单相接地时的故障分析，讲述采用检修电源380V对10kV母排模拟单相接地的分析。首先检修电源侧中性点是接地的，除非中间串接一个三相隔离变压器，這样做过于烦琐也没有必要，其次当然也不能把A相电源对地短接，这样肯定会使空气开关或所用电交流跳闸。实际操作上可以把A相电源断开，把10kV母排的A相对地短接，开口三角绕组短接接地，采用这样的方式来模拟单相接地，如图5所示。
可以看到该公式和10kV接地故障分析公式是一样的，唯一有区别的是检修电源中性点是接地的，因此得到的结论也是不一样的。
参考文献
[1] 10kV电压互感器二次回路接线错误的分析[J].陈俊.大众用电.2016（01）.
