电压互感器二次电压回路b相断线分析

消失， 对于反映电压降低的保护继电器和电流相位 稳定。
关系的保护装置， 譬如方向保护、低周减载等可能会
（ 收稿日期： ２００８－ ０３－ ２５）
（ 编辑／孔志远）
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（ 上接 ３１ 页） 频率实现速度调节， 从而实现节能的 一种有效手段， 但如果变频器及其相应改造设备维 护不好， 一是变频器故障增多， 减少变频设备投运时 间； 二是改造设备本体原因， 变频运行频率升高。这 两种将使节能效果和节能效率大为下降， 达不到变 频改造的良好效果。 ５．１ 变频器的维护 ５．１．１ 应定期进行清灰除尘。由于变频器内部器件 紧凑， 内部积灰很难用风机或吸尘器清除干净， 这就 需要对变频器解体， 进行吹灰除尘。对控制板上的积 灰， 要用毛刷重点处理， 以利于部分元器件的散热。 另外， 由于个别类型变频器整流部分的集成二极管 之间绝缘距离较小， 积灰过多容易使整流块损坏， 对 此更要增加吹灰除尘的次数。 ５．１．２ 应定期更换零部件。变频器中不同种类的零 部件使用寿命不同， 并随其安装的环境和使用的条 件而改变。使用中， 应随时注意观察、分析和及时更 换。 ５．１．３ 应禁止单个端子对地测试绝缘。使用前测试 绝缘时， 必须将变频器上所有输入、输出端子用导线 短接后再测。对电动机进行绝缘测试时， 必须将其输 入线从变频器上拆开后， 单独对电动机进行测试， 否 则会损坏变频器。
２ 二次 ｂ 相接地系统的电压互感器接线
一般 ３５ｋＶ 以下变电所的电压互感器都是采用 ｂ 相接地系统。变电所 １０ 千伏中性点不接地的供电 系统中， 常采用三相五柱或三台单相电压互感器组 成的二次接线， 如图 １， 供计量、保护及绝缘监视的 电压回路用， 利用这种接线， 既可以测得线电压， 又 可测得相对地电压， 可做单相接地保护之用。电压互 感器二次侧的额定电压一般规定为 １００Ｖ。从安全考 虑， 电压互感器二次回路必须有一点接地， 一般选在 安装处。
本线圈和辅助线圈电压向量， 如图 ２ 所示。由图 １、２ 可见， 基本线圈 ｂ 相出线 ｂ 端与辅助线圈 ａ′端连接 并接地后， 在正常运行下， 因开口三角两端 ａ′与 ｚ′间 电压很小（ 只有几伏＜１０Ｖ） ， ｂ、ａ′、ｚ′三点基本处于同 电位。当 Ｄ１ 断开时， ＹＪ 两端电压 Ｕ１２wk.baidu.comＵｂｂｚ。对负 载三角形 ａＺｂＺｃＺ 而言， 若设负载电抗 Ｘ１＝Ｘ２＝Ｘ３， 且
Ｓ ｕｎ Ｈｏｎｇｂｉｎｇ
（ＣＮＳＩＣ Ｄｏｎｇｘｉｎｇ Ｓａｌｔ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｄｉｎｇｙｕａｎ，Ａｎｈｕｉ ２３３２０１）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｆｏｃｕｓｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｏｆ ｌｅａｄｉｎｇ ｗｉｒｅ ｂｒｅａｋａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｂ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｖｏｌｔａｇｅ ｌｏｏｐ ｉｎ ｔｈｅ １０ｋｖ ｖｏｌｔａｇｅ ｍｕｔｕａｌ ｉｎｄｕｃｔｏｒ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ａｎｄ ｅｘｐａｔｉａｔｅｓ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｌｆｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｓｔｒｕｃｔ ｊｕｄｇ－ ｉｎｇ ａｎｄ ｄｅａｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．
Ｕａｂ、Ｕｂｃ、Ｕｃａ— 基 本 线 圈 端 电 压 向 量 ； Ｕａ′ｂ′、Ｕｂ′ｃ′、Ｕｃ′ａ′— 辅 助 线 圈 端 电 压 向 量
图 ２ 电压互感器二次侧电压向量图
忽略回路和负载的电阻时， 各接点的电位如图 ３ 所 示； 负载等值电路如图 ４。在图 ３ 中 Ｕｂｂｚ＝Ｕａｂｃｏｓ３０° ＝０．８６６Ｕｘ。若取二次线电压 Ｕｘ 为 １００ 伏， Ｕｂｂｚ＝８６．６ 伏与实测 ＹＪ 两端电压相符。这时各电压表所指示 的是各接点间的实际电压。如 Ｖｂ 指示 Ｎ 与 ｂｚ 两接 点间的电压， 并非实际的 ｂ 相电压， 而是由 ａ、ｃ 相经 过负载电抗 Ｘ２、Ｘ３ 连接的， 当 Ｘ２＝Ｘ３ 时， Ｖｂ 指示的 电 压 Ｕｂｚｎ＝０．５ＵΦ； 同 样 Ｖａｂ、Ｖｂｃ 分 别 指 示 ａｚ 与 ｂｚ、ｂｘ 与 ｃｚ 接点间的电压， Ｕａｚｃｚ＝Ｕｂｚｃｚ＝０．５Ｕｘ。
３ 二次 ｂ 相断线分析
３．１ 二次 ｂ 相断线现象 图 １ 中二次 ｂ 相直接接地， 中性点经击穿保险
ＪＢ 接地。如 ｂ 相小母线 ＹＭｂ 外引有断线或接触不 良时 ， 会 引 起 电 压 继 电 器 ＹＪ 动 作 ， 发 出 接 地 信 号 ， 同时绝缘监视电压表指示异常。这样， 很容易使值班 员误判断为一次系统接地故障。 ３．２ 二次 ｂ 相断线实测电压
关键词： 电压互感器； 二次 ｂ 相接地； ｂ 相断线； 现象； 分析
中图分类号： ＴＳ３ 文献标识码： Ｂ
文章编号： １００１－ ０３３５（ ２００８） ０３－ ００３２－ ０３
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｏｐｅｎ Ｃｉｒ ｃｕｉｔ ｏｆ Ｐｈａｓｅ ｂ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄａｒ ｙ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｌｏｏｐ ｏｆ ｔｈｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｍｕｔｕａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ
出预报音响及光字牌信息外， 发出电压断线和接地
本文通过对电压互感器二次 ｂ 相接地系统出线
报警， 还伴有低电压继电器动作， 具有电压回路的表 ｂ 相断线的故障进行论述、分析， 旨在提高对二次电
计指示不正常等现象。
压回路的认识， 通过表计指示准确判断故障类型， 减
４．２ 故障的结果是使继电保护装置的电压降低或 少误判断， 缩短故障排查时间， 保障电气运行的安全
误动。 ４．３ 故障处理时， 值班人员应该首先采取措施防止
化； 电压表 Ｖａｂ 指示的（或 Ｖｃｂ）指示的电压将在 ０～ 该电压互感器所带的继电保护和自动装置产生误动
Ｕｘ 之间变化。
作。如检查一、二次熔断器完好、互感器柜电压端子
假如断开点不在 Ｄ１ 而在 Ｄ２ 处时， 各电压表指 上各电压正常后， 即可认为 ｂ 相断线， 而不是系统接
Ｋｅｙ Ｗｏｒ ｄｓ：Ｖｏｌｔａｇｅ ｍｕｔｕａｌ ｉｎｄｕｃｔｏｒ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｏｆ ｂ ｐｈａｓｅ；ｐｈａｓｅ ｂ ｗｉｒｅ ｂｒｅａｋａｇｅ；ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ； ａｎａｌｙｓｉｓ
１前言
为了保证变电所电气的安全和经济运行， 必须 装设测量仪表、继电保护和绝缘监视等装置。仪表是 变电所值班人员监督设备运行状况的依据， 继电保 护用于保护电气元件， 绝缘监视装置用于监视一次 系统的正常运行。这些装置非常重要， 电压互感器是 为测量表计、继电保护和自动装置提供电压源。因 此， 电压互感器是变电所必不可少的电气设备。
图 ３ 二次回路电路图 ｂ 点为零电位 。
图 ４ 负载等值电路图
若电抗 Ｘ２≠Ｘ３ 时， ｂｚ 点电位随 Ｘ２ 与 Ｘ３ 电抗数 的比值不同而在 ａｚ、ｃｚ 两点连线电位上移动。ＹＪ 两
３３ ２００８年 ５ 月第 ３ 期
孙红兵： 电压互感器二次电压回路 ｂ 相断线分析
端 的 电 压 Ｕ１２＝Ｕｂｂｚ 将 在 ０．８６６Ｕｘ～Ｕｘ 之 间 变 化 ； 电 压表 Ｖｂ 指示的电压 Ｕｎｂｚ 将在 ０．５ＵΦ～ＵΦ 之 间 变
３２ Ｍａｙ ２００８ Ｎｏ．３
孙红兵： 电压互感器二次电压回路 ｂ 相断线分析
图 １ 中 ＹＨａ、ＹＨｂ、ＹＨｃ 是 电 压 互 感 器 的 二 次 基本线圈， 接成星形。熔断器 １～３ＦＵ 用作保护二次 线圈， 当其中一相短路时， 熔断器熔断。
另一组线圈 ＹＨａ′、ＹＨｂ′、ＹＨｃ′是辅助绕组接成 开口三角形。正常三相电压对称， 三相电压相加等于 零。因此， 在开口三角引出端子上没有电压。图 １ 中 的电压继电器 ＹＪ 用于绝缘监视。当电网发生接地 故障时， 三相零序电压叠加， 开口三角出线端子上将 测得三倍零序电压（ １００Ｖ） ， 使 ＹＪ 动作， 使常开接点 闭合， 发出接地报警。因此， 辅助绕组的作用， 是用来 构成接地监视用的。
以上是我对变频器在我公司运行中出现的问题 和个人看法摸索出的一些浅显的经验， 在此谈一谈， 与大家共享， 也给大家在以后使用变频器提供参考 借鉴。
（ 收稿日期： ２００８－ ０３－ １３） （ 编辑／孔志远）
３４ Ｍａｙ ２００８ Ｎｏ．３
示正常， 只是 ＹＪ 仍能起动， Ｕ１２ 大小与上述分析相 地。然后检查电压互感器回路 ＹＭｂ 出线接头有无松
同。
动及断头现象， 切换回路有无接触不良现象等。在检
４ 发生二次 ｂ 相断线应注意的问题
查时要切实做好安全措施， 保障人身安全。
４．１ 运行中出线 ｂ 相断线故障， 这时除中央信号发 ５ 结束语
第 ３９ 卷 Ｖｏｌ．３９
中国井矿盐 ＣＨＩＮＡ ＷＥＬＬ ＡＮＤ ＲＯＣＫ ＳＡＬＴ
电压互感器二次电压回路 ｂ 相断线分析
孙红兵
（ 中盐东兴盐化股份有限公司， 安徽定远 ２３３２０１）
摘 要： 本文针对 １０ｋＶ 电压互感器二次 ｂ 相接地系统中， 出现的二次回路 ｂ 相引线断线时的故障现
象， 从原理上加以分析论述， 并提出消除故障的方法和注意事项，以指导运行中判断和处理。
表 １ ｂ 相断线实测电压
表示符号
Ｖａ Ｖｂ Ｖｃ Ｖａｂ Ｖｂｃ Ｖａｃ Ｕ１２
实测电压（ 伏）
５７．２ ２８．８ ５７．８ ４９．８ ５０．２ １００ ８７
占额定电压百分数（ ％） ９９．２ ５０ １００． ４９．８ ５０．２ １００
３．３ 向量原理分析 我们按图 １ 接线， 可以画出电压互感器二次基
据对我公司 １０ｋＶ 母线三台 ＪＤＺＪ－ １０ 型电压互 感器组成 Ｙ／Ｙ／ 接线互感器组， 二次 ｂ 相引线于 Ｄ１ 处断开后实测， ＹＪ 及各电压表接线端的电压见表 １ （ 占额定电压百分数是以二次额定线电压 １００ 伏， 相 电压 ５７．７ 伏计算的） 。Ｖａ、Ｖｃ 指示正常， Ｖｂ 指示为 相电压 ＵΦ的一半； Ｖａｃ 指示正常， Ｖａｂ、Ｖｂｃ 指示约 为线电压 Ｕｘ 的一半。ＹＪ 线圈两端的电压 Ｕ１２ 为 ８７ 伏 ， 完 全 能 使 ＹＪ 动 作 （ 起 动 整 定 值 约 为 ３０ 伏 ） ， 发 出接地信号。
５．１．４ 应控制变频器运行环境温度。环境温度对变 频器的使用寿命有很大的影响。环境温度每升 １０℃， 则变频器寿命减半， 所以周围环境温度及变频 器散热的问题一定要解决好。 ５．２ 变频改造设备本体维护 ５．２．１ 定期检查更换水泵叶轮。循环水冷、热水泵叶 轮在使用中均存在周期性的腐蚀损坏， 从而使机械 效率大大降低， 变频设备的节能效果也大大下降， 应 定期对叶轮进行检查， 并将腐蚀严重的叶轮进行更 换。 ５．２．２ 定期清理风道。制盐生产过程中， 引凤管道会 因生产时间的延长而淤积积盐并结块， 从而减小风 道通风面积， 使运行频率提高， 应定期对风道内积盐 进行清理， 提高通风能力。 ５．２．３ 在变频运行时， 应将泵、风机的进出口阀门、 风门全部打开， 减小阀门、风门阻力， 发挥最大节能 空间。
ＹＨａ、ＹＨｂ、ＹＨｃ—电压互感器基本线圈； ＹＨａ′、ＹＨｂ′、ＹＨｃ′—电压互感器辅助线圈； ＹＮａ′、ＹＭｂ′、ＹＭ－ ｃ′、ＹＭｎ′、ＹＭ１′—电压小母线； Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３—电压回路负载阻抗； Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ—相电压表； Ｖａｃ— ——线电压表
． 图 １ 电压互感器二次回路接线图
作者简介： 孙红兵（ １９６９－ ） ， 男， 安徽定远县人， 大专， 助工， 主要从事热电厂的电气技术和管理工作。