电压互感器二次回路设计

电压互感器二次回路设计

1. 电压互感器二次回路设计的相关规定

在选择电压互感器时，要满足一次回路额定电压的要求，其容量和准确等级（包括电压互感器剩余绕组）都要符合测量仪表、保护装置和自动装置的要求。同时，还要确保电压互感器负载端仪表、保护和自动装置在工作时所需要的电压准确等级。电压互感器二次负载三相宜平衡配置。若电压回路电压降满足不了电能表的准确度的要求，电能表可就地布置，或者在电压互感器端子箱处另设电能表专用的熔断器或自动开关，并引接电能表电压回路专用的引接电缆，控制室应有该熔断器或自动开关的监视信号。在电压互感器二次回路中，除接成开口三角形的剩余二次绕组和另有规定者（例如自动调整励磁装置）外，应装设熔断器或自动开关。电压互感器的一次侧隔离开关断开后，二次回路中要有防止电压反馈的措施。

2. 常见的电压互感器二次回路接线方式

3. 电压互感器二次回路设计

3.1 电压互感器二次回路设计原则

电压互感器应按照母线的数量设置，也就是每一组主母线装设一组电压互感器。由一组电压互感器二次侧取接在同一母线上所有元件的测量仪表、继电保护和自动装置的电压。通过采用电压小母线来减少电缆的联系，在电压小母线上引接可以得到各电气设备需要的二次电压。应可能让电压互感器的负荷分配均匀，符合三相平衡的规定要求，防止出现因一个相负荷过大而降低继电器和仪表准确性的情况发生。发电厂中电压互感器二次侧是采用B相接地方式，主要是因为发电厂中一般采用ZZQ-1～ZZQ-5型的同期装置，这就需要电压互感器二次侧B 相接地，以简化同期系统的接线，减少同期开关的档数。不过采用B相接地方式应注意以下几点：

（1）B相接地点应设在熔断器2FU后，这样可以避免中点接地时出现B 相绕组烧毁。二次绕组的中点经击穿保险器JS接地，中点一般会处于绝缘状态，当B相2FU熔断时，就会使得中点电位升高，把间隙JS击穿。（2）B相在端子箱接地后，用电缆总线引至电压小母线1VBB。A、C相和中性线N都经过电压互感器一次侧隔离开关辅助触点QS分别引至电压小母线1VBA、1VBC和

1VBN，以避免电压互感器停电或检修时由二次侧向一次侧反馈。如果出现中性线上辅助触点接触不良这种很难发现的现象，可以使用2对QS触点并联，通过这样的方式可以提高其接触可靠性。（3）在正常运行的情况系下，三相电压对称并且其相量和为O，接成开口三角形的第三绕组两端电压为零。如果出现接地故障，开口三角形的两端就会出现3倍的零序电压，绝缘监察继电器KMS动作，关闭常开接点，接通光字牌IGP回路，显示“35kV第I段母线接地”的字幕，同时发出音响信号。启动信号继电器KS，KS动作后掉牌，对KMS的动作进行记录，并由其触点发出“掉牌未复归”信号。4）用3只电压表组成母线绝缘监察装置，来判断出哪一相接地，母线绝缘监察装置的接线图如图3所示。

图3.母线绝缘监察装置接线图

3.2 二次回路原理图

变电所二次回路是为了保障一次回路的安全可靠运行。二次回路按功能可以分为断路器控制回路、保护回路、信号回路、监测回路和自动化回路这几种。为了保证二次回路的用电，一般会有相应的操作电源回路。二次回路原理图主要是用来表示二次回路中各元件间电气联系和工作原理的图形，该图形采用位置画法，也就是以整体形式把接触器、继电器、断路器等的线圈和触点表示出来，把电流和电压回路绘制在一起。在绘制的时候，不需要画元件的内部接线，只要绘制各元件间的电气连接就行。

3.3 电压互感器二次回路安全性设计

3.3.1 电压互感器根部接线

为了防止因外部二次回路短路而出现电压互感器二次线圈损坏的情况，必须确保电压互感器本体是否安全。在电压互感器根部装设一定容量的快速熔断器，即在每个电压互感器柜本体处配置熔断器，目的是为了预防因近距离电缆接地短路产生的大电流。将电压互感器二次绕组根部引出线先接入该熔断器，再经过渡电缆引至就地电压互感器总端子箱。

3.3.2 就地端子箱内部接线

应避免因某一部分二次回路短路而影响其它二次设备正常运行现象。设计就地端子箱接线时，应按照二次负载的类型、特点和容量选择合适的保险器，即根据保护、监控、励磁等装置每根不同的负载引出电缆，配置出不同型号的熔断器或自动开关。

3.3.3 继电保护二次回路接线

单从继电保护装置原理来分析，这只能反应单相或两相电压互感器断线，而不能检测到三相电压互感器同时断线的问题。因此，在配置继电保护所用保险器时，一定要使用分离式自动开关或熔断器，以避免出现电压互感器二次电缆回路单相负载故障导致继电保护二次系统的三相电压同时消失，从而引起保护装置误跳闸。此外，还可以使用自动开关的辅助接点去闭锁保护装置出口或者发出远方报警信号。

3.3.4 二次回路设备盘柜内部接线

在对继电保护、自动同期、发电机励磁、DCS等控制装置盘柜设计接线时，应保证调试、操作以及维护各方面的安全性。有一些保护装置在盘柜上部装设三相联动式电压互感器自动开关，但实际上这种接线也会存在着安全隐患。例如若某个内部元件损坏或者盘柜的震动，这都会导致三相电压同时失去。配置盘柜保险器可以防止内部元件的短路，为调试和操作带来方便和安全。所以应在盘柜端子排上安装分离式熔断器以作为电压互感器二次回路的入口。

4. 结语

电压互感器的安全与否直接影响着整个电网的安全可靠运行。所以必须重视电压互感器二次回路安全性设计，提高检修维护的水平和电压互感器二次回路的安全性能，保证电压互感器二次回路接线的正确性。

参考文献

[1]吴立志，王向东.电压互感器二次回路故障对继电保护的影响研究[J].机电信息.2011（15）

[2] 李志兴，许志华.电压互感器二次回路接地点的分析[J].电力自动化设备.2010（10）

[3]关勐.浅析变电站扩建工程中电压互感器并列回路二次接线的改进措施[J].价值工程.2013（36）