1 三相五柱式電壓互感器的接地方式

　　電壓互感器二次繞組接地方式與保護(hù)、測量表計(jì)及同步電壓回路有關(guān)，有b相接地和中性點(diǎn)接地兩種方式。

　　1.1 電壓互感器二次繞組兩種接地方式的比較

　　1.1.1 在同步回路中在b相接地系統(tǒng)中，對中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，單相接地時(shí)，中性點(diǎn)位移，不能用相電壓同步，必須用線電壓同步。如同步點(diǎn)兩側(cè)均為b相接地，其中一相公用，同步開關(guān)檔數(shù)減少(如采用綜保，則接線更為簡單)，同步接線簡單。對中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，可用輔助二次繞組的相電壓同步。

　　1.1.2 在保護(hù)回路中

　　在b相接地系統(tǒng)中，①在零線上串接的隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)G，如不可靠而斷開時(shí)，會使10kV以上電壓距離保護(hù)斷線閉鎖裝置失去作用，這時(shí)若再發(fā)生一相或兩相斷線，將導(dǎo)致保護(hù)誤動作。②因?yàn)檩o助繞組的一端與b相接地點(diǎn)相連，由于基本二次側(cè)繞組上有負(fù)荷電流流過，在電纜芯出上產(chǎn)生電壓降，使正常開口三角形有電壓3U0，對零序方向元件不利。若單獨(dú)從接地點(diǎn)引接零序方向繼電器回路，則接線較為復(fù)雜。

　　在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，由于中性點(diǎn)無任何斷開觸點(diǎn)，可靠性高。因中性點(diǎn)沒有電流通過，無電壓降，對保護(hù)無影響。

　　1.1.3 在測量表計(jì)回路中

　　在b相接地系統(tǒng)中，①因大多數(shù)表計(jì)均接線電壓，其中b相接地公用，引線方便。②對只需接線電壓的回路，可用V-V接線電壓互感器。

　　在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，表計(jì)均需三相分別接入，引線較為復(fù)雜。

　　1.1.4 在電壓互感器二次接線上

　　在b相接地系統(tǒng)中，①中性點(diǎn)需裝設(shè)擊穿保險(xiǎn)器，增加了部件，正常時(shí)如擊穿保險(xiǎn)器擊穿接地，將使b相繞組短路。②當(dāng)A、C兩相中任一相發(fā)生接地時(shí)，即構(gòu)成二次繞組兩相短路，兩相熔斷器熔斷。

　　在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，無b相接地的相應(yīng)問題，接線較簡單。

　　據(jù)上分析，對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，因一般不裝設(shè)距離和零序方向保護(hù)，b相接地對保護(hù)影響極小，而對同步回路有利，故電壓互感器二次側(cè)采用b相接地方式較為理想。而對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，保護(hù)要求嚴(yán)格，中性點(diǎn)接地有利于提高保護(hù)的可靠性，同步回路可用輔助繞組的相電壓，故電壓互感器二次繞組采用中性點(diǎn)接地方式較為優(yōu)越。

　　1.2 接地原因

　　1.2.1 電壓互感器二次側(cè)須接地的原因

　　在運(yùn)行中，電壓互感器的一次側(cè)線圈處在高壓系統(tǒng)之中，而其二次側(cè)線圈則為一固定的低電壓(如電壓互感器一次線圈電壓為10KV時(shí)，則其二次側(cè)固定為100 V)。二次側(cè)線圈所接入的各種儀表和繼電器的絕緣等級低，并且經(jīng)常與人員接觸，如果電壓互感器的一、二次線圈之間的絕緣被擊穿，一次側(cè)的高壓將直接加到二次側(cè)線圈上，極易危及人身和設(shè)備**。故為了提高**性，電壓互感器二次側(cè)必須接地。

　　1.2.2 JB接地

　　由于電壓互感器二次側(cè)通過b相接地，其只是為各種表計(jì)和繼電器提供所需電壓，不能保證當(dāng)一次電壓串入二次回路時(shí)的**，所以其二次側(cè)線圈的中性點(diǎn)也必須接地。但是，其中性點(diǎn)如果直接接地，b相線圈將通過大地短接，這樣會燒壞線圈，這是不允許的。所以電壓互感器二次側(cè)中性點(diǎn)通過一個(gè)JB(放電間隙)接地。正常運(yùn)行時(shí)JB不導(dǎo)通;當(dāng)有高壓進(jìn)入二次側(cè)時(shí)，JB擊穿使電壓互感器二次通過中性點(diǎn)接地，達(dá)到保護(hù)人身和設(shè)備**的目的。(因b相接地點(diǎn)在保險(xiǎn)之后，故即使b相和中性點(diǎn)形成接地短路，也只會使保險(xiǎn)熔斷，不會燒壞線圈)。

　　2 電壓互感器二次側(cè)保險(xiǎn)的工作原理

　　2.1 二次側(cè)無保險(xiǎn)工作分析

　　①如果JB在工作狀態(tài)下因其它原因擊穿，則電壓互感器b相繞組將被短接，b相繞組將被燒壞。

　　②當(dāng)A、C兩相任一相有過載時(shí)，將造成電壓互感器繞組燒壞。當(dāng)A、B、C三相繞組內(nèi)部有故障時(shí)，將引起保護(hù)誤動作。

　　③當(dāng)電壓互感器二次側(cè)A、B、C三相中的任一相出口處有接地發(fā)生時(shí)，均會造成電壓互感器繞組短路運(yùn)行而燒壞。

　　④當(dāng)電壓互感器二次側(cè)A、B、C三相中的任一相發(fā)生過載時(shí)，也有可能燒壞繞組，引起保護(hù)誤動作。

　　在上述工作狀態(tài)下，電壓互感器二次側(cè)A、B、C三相出口處，都需加裝二次側(cè)保險(xiǎn)。

　　2.2 不加保險(xiǎn)(熔斷器)的情況

　　①在二次側(cè)開口三角的出線上一般不裝熔斷器。因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時(shí)開口端無電壓，無法監(jiān)視熔斷器的接觸情況。一旦熔斷器接觸**，則系統(tǒng)接地時(shí)不能發(fā)出接地信號。但是，供零序過電壓保護(hù)用的開口三角出線例外。

　　②中性線上不裝熔斷器，目的是因?yàn)橐坏┍ｋU(xiǎn)絲熔斷或接觸**，就會使絕緣監(jiān)察電壓表失去指示故障的作用。

　　③接自動電壓調(diào)整器的電壓互感器二次側(cè)不裝熔斷器，目的是為了防止熔斷器接觸**或熔絲熔斷時(shí)電壓互感器誤動作。

　　3 三相五柱式電壓互感器工作繞組的工作狀態(tài)分析

　　3.1 正常時(shí)工作繞組的工作狀態(tài)

　　如圖3所示，由于三相五柱式電壓互感器為配合計(jì)量及保護(hù)裝置，其二次線電壓為恒定的100V。為配合絕緣監(jiān)察，其二次側(cè)對地電壓為100/ V;100V/ V、0V。所以根據(jù)圖3可得出，Ua、Ub、Uc三相相電壓為Ua=l00/ V=Ub=Uc,線電壓為Uab=Uac=Ucb=100 V。正常運(yùn)行時(shí)，Ua0=Ub0=Uc0電壓表指示相電壓(10kV系統(tǒng)為5.8kV)。

　　3.2 故障時(shí)工作繞組的工作狀態(tài)

　　①當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地時(shí)(如A相)，則該相對地電壓為O，即電壓瓦感器的A相一次線圈對地?zé)o電壓。接在二次和接地相對應(yīng)的絕緣監(jiān)察電壓表Ua=0，而其它兩相Ub、Uc的電壓升高到 倍，即上升到線電壓(10KV系統(tǒng)為10KV)。此時(shí)工作線圈二次側(cè)對地電壓為Ua=0、Ub=0、Uc=100V。

　　②當(dāng)A相經(jīng)電弧或高電阻接地時(shí)，則Ua電壓指示低于相電壓，但未達(dá)到0。Uc、Ub指示高于相電壓，但未達(dá)到線電壓(當(dāng)b相接地時(shí)，Ub=O)。