电压互感器二次保险熔断后电压变化的分析

电压互感器二次保险熔断后电压变化的分析

电压互感器二次保险发生某一相或两相熔断，必将引起二次母线电压的变化。关于这个问题在国家电力调度通信中心编写的《电力系统继电保护实用技术问答》第一版、第二版，以及天津大学电力研究培训中心编写的《电力系统继电保护原理与实用技术》均将此问题纳入其中，且解法相同。其中一相保险熔断后，对断线相的电压分析笔者有不同意见，在此进行具体分析，以供大家参考。

现将问题摘录如下：图（1）所示电压互感器二次额定线电压等于100V ，当星侧二次绕组C 相熔断器熔断时，分别计算各相电压及相间电压。

图（1)电压互感器二次带负载接线图

1

根据题意画出C 相保险熔断时的等值电路，如图2所示。图中

100/30,100/3120,100/3120a b E V E V Ec V =∠=∠-=∠。图中各相负载及相间负载

均认为相同，阻抗为Z 。

1

图（2)

相熔断器熔断电路

原解法：由图（2）可以得到

)

a b

U U V

==

1

)

2

c

U V

≈

注：第二版中为

1

)

2

c

U V

≈≈

100

100(),50()

2

ab bc ca

U V U U V

===

=

在对C相电压进行分析计算中可以看出第二版用了符号“≈”，计算结果为原相电压的1/2。现用叠加原理进行具体计算，结果为原相电压的1/3，应该说偏差是较大的。分析如下：

2

1

图（3)单独作用图（4)单独作用

根据叠加原理分别画出E a、E b单独作用电路图，如图（3）、图（4）所示。由图（3）可知，CN 之间的阻值为

1

2

Z，其与Z串联并于E a两端，同理图（4）也如此。则

1211,,33

c a c b U E U E ==

121()6019.2560333

c c c a b U U U E E V =+=+=∠-∠-＝（）

至此我们得出C 相电压，此时可用相量的数学计算公式a a bc b c c c U U U U U U ==－，

－计算出线电压，可直接得出线电压的幅值和相角。便于直观下面用相量画图法仅计算线电压幅值，如图（5），

图（5)相保险熔断后电压相量图

可得：

ca U 50.88V)

＝（同理bc U 50.88V)＝（

试验室中模拟不同相保险熔断情况对各点进行测量，统计如下表。可以看出，测量结果与上述计算相符。

结论：电压互感器二次保险熔断对保护及测量均带来很大影响，正确分析判断熔断相及电压的变化，有助于分析保护装置的动作状况。