变压器知识问答（五）

——为什么三相五柱式电压互感器开口三角形侧可以用作单相接地监视？电压互感器二次侧为什么都要接地？电压互感器高、低压侧熔断器的作用有何不同？

1 为什么三相五柱式电压互感器开口三角形侧可以用作单相接地监视？

中性点不接地系统中，当系统的三相电压平衡对称，三相导线对地电容也平衡对称时，系统零序电压为零。当系统发生单相（如A相）接地故障时，则Ua电压表指示为零，B、C相的电压表指示为线电压，而对称分量中的零序电压分量等于相电压，即U0等于UB或UC（相电压）。

为了检测出这个零序分量电压，常采用三相五柱式电压互感器，它有一个一次绕组和两个二次绕组。一次绕组接成星形，中性点接地；其中一个二次绕组接成星形，中性点引出，可以接地或不接地，用于测量和继电保护；另一个二次绕组接成开口三角形，用以检测三相电压的相量和，即Uax=Ua+Ub+Uc。当系统单相接地时，在开口三角形绕组中正、负序分量电压，由于三相是平衡对称的，所以在开口间的正负序合成电压为零；而零序分量电压，其三相方向相同，大小相等，所以开口间的零序合成电压为零序分量电压的3倍，可用作单相接地绝缘监视。

2 电压互感器二次侧为什么都要接地？为什么有的电压互感器二次侧采用b相接地？

互感器的二次侧接地是为了人身和设备的安全，因为一旦绝缘损坏使高压窜入低压时，对可能在二次回路工作的继电保护人员和运行人员有危险，同时，二次回路绝缘水平低，若不接地，也会被击穿，使绝缘损坏更严重。

从理论上讲，二次侧任何一相端头或中性点直接接地都可以。发电机的电压互感器二次侧大都采用b相接地，也有采用中性点接地的。采用b相接地的主要原因是：

（1）有的地方用两只单相电压互感器接成V/V形作为三相使用。为了安全，二次侧要接地，接地点通常就选两个绕组的公共点。为了接地方便和对称，习惯上总是把两只电压互感器一次侧绕组的首端分别接在A相和C相上，而把公共端点接于B相，则二次侧对应的公共端是b相，于是就成了b相接地。

（2）采用b相接地，可以简化同期系统的接线。因为，如果两组三相电压互感器，一组采用Y，y形中性点接地，一组采用V/V形b相接地，在进行同期操作时，则必须采用隔离变压器，否则会造成短路。而两组电压互感器都采用b相接地后，就可省去隔离变压器，用线电压来检测同期，从而简化同期系统接线，减少电压回路的电缆芯数和同期断路器的挡数。

电压互感器二次侧b相接地的接地点，一般放在熔断器之后，这是为了防止当互感器一、二次间绝缘击穿时，使二次b相绕组经b相接地点和一次侧中性点形成短路而烧坏。

对于b相接地的三相电压互感器，应在其二次侧星形接线的中性点加装一只220V的击穿保险器，目的是：当电压互感器一、二次间击穿而b相熔断器熔断时，使窜人低压侧的高电压击穿保险器，从而使互感器二次侧仍有保护接地。

装有距离保护的电压互感器，其二次回路均要求中性点接地，因为断线闭锁装置要求有零线。所以一般电站和变电站的10kV及以上的电压互感器二次侧都是中性点接地的。

3 电压互感器高、低压侧熔断器的作用有何不同？熔断器的额定电流是怎样确定的？

（1）高压侧熔断器的主要作用是：当互感器内部故障，或互感器与电网联接的引线上发生短路故障时，熔断器熔断，防止电压互感器因内部故障损坏和影响高压系统的正常运行。

高压侧熔断器熔丝的截面是按满足机械强度的条件来选择，其额定电流比电压互感器的额定电流大很多倍，低压侧短路时可能不熔断，更不能防止过载，因此低压侧还必须装熔断器。

35kV和10kV电压互感器，其高压侧熔断器的额定电流为0.5A，熔断电流为0.6～1.8A。

（2）低压侧熔断器主要作用：作为二次回路的短路保护和电压互感器的过载保护。其熔丝的选择原则是：

1）熔丝的熔断时间应小于二次回路短路时保护装置的动作时间，即当表计回路发生短路故障时，熔丝应首先熔断，以避免引起保护装置误动作；

2）熔丝的额定电流应为电压互感器二次侧最大负载电流的1.5倍。

低压侧熔断器的选择：对于户内电压互感器，一般选用250V、10/4A的；对于户外电压互感器，可选用250V、15/6A的。

“水电站运行大课堂”下期内容预告：变压器知识问答 （六）——电压互感器巡视检查的项目有哪些？电压互感器二次回路断线、对发电机或变压器的保护装置有什么影响？电流互感器和普通变压器相比，在原理方面有何特点？