一、電壓互感器基本分類及其工作特點(diǎn)
1、電壓互感器的分類
一般電壓互感器的種類比較多，按照繞組數(shù)來(lái)劃分可分為：雙繞組與三繞組，三繞組類的電壓互感器除了一、二次繞組外，還有一組輔助組，其功能是輔助二次繞組提供絕緣監(jiān)測(cè)以及零序回路。按照相數(shù)來(lái)劃分可分為：?jiǎn)蜗嗍脚c三相式，一般的單相式的電壓互感器額定電壓都控制在35kV及以上。
按照安裝地點(diǎn)來(lái)劃分可分為：戶內(nèi)式與戶外式，戶內(nèi)式的電壓互感器都控制在35kV及以下。按照其絕緣和冷卻方式來(lái)劃分可分為：干式、澆注式、油浸式以及充氣式。干式（也稱浸絕緣膠）電壓互感器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)著火爆炸危險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)，但是其絕緣強(qiáng)度比較低，一般只用于6kV及以下的室內(nèi)裝置。澆注式電壓互感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊并且維護(hù)方便，一般適用于3-35kV的室內(nèi)配電裝置。油浸式電壓互感器的優(yōu)點(diǎn)是絕緣性能好，可在10kV及以上的戶內(nèi)外配電裝置上進(jìn)行使用。充氣式的電壓互感器多用于SF6全封閉組合電器中。
2、電壓互感器的作用
電壓互感器的作用就是將高電壓按照一定比例關(guān)系，轉(zhuǎn)換成100V或者是等級(jí)更低的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，來(lái)為保護(hù)、計(jì)量以及儀表裝置的安全運(yùn)行提供電能。同時(shí)，電壓互感器的另一個(gè)作用是將高電壓與工作人員隔離開來(lái)。雖然電壓互感器的工作原理也是按照電磁感應(yīng)原理進(jìn)行的，但是其電磁結(jié)構(gòu)的關(guān)系與電流互感器相比正好是相反狀態(tài)。電壓互感器的二次回路是一種高阻抗回路，回路的阻抗大小決定二次電流的大小。一旦二次負(fù)載阻抗發(fā)生減小時(shí)，將增大其二次電流，一次電流則會(huì)自動(dòng)增大一個(gè)分量，以此來(lái)保持一、二次側(cè)之間電磁的平衡關(guān)系。換句話來(lái)說，電壓互感器就是一個(gè)限定結(jié)構(gòu)及其使用形式的特殊變壓器。
3、電壓互感器的變比
電壓互感器的變比，等于其一次額定電壓與二次額定電壓的比值，也等于一次繞組匝數(shù)同二次繞組匝數(shù)或三次繞組匝數(shù)之比。
由電壓互感器高壓繞組并聯(lián)在系統(tǒng)的一次電路中，二次電壓U2和一次電壓行成比例，就可以反映出一次電壓的數(shù)值。一次的額定電壓UIN，一般都和電網(wǎng)的額定電壓值相同，二次的額定電壓U2N，一般為100V、100/V、100/3V。
電壓互感器的一、二次繞組額定電壓的比，就是電壓互感器的額定變比KN.
二、PT斷線判斷依據(jù)
由于微機(jī)保護(hù)制造廠家不同，各類型的微機(jī)保護(hù)PT斷線判據(jù)也略有不同，在此以南京南瑞LFP-902保護(hù)為例：
（1）三相電壓向量之和大于8V，即Ua+Ub+Uc>8V，起動(dòng)元件不起動(dòng)。（不對(duì)稱斷線）
（2）三相電壓絕對(duì)值之和小于0.5Un，任一相有電流且大于0.08 In。（對(duì)稱斷線）
（3）三相電壓絕對(duì)值之和小于0.5Un，KK 把手在合后位置且跳閘位置繼電器TWJ 不動(dòng)作。（對(duì)稱斷線）
三、PT斷線查找與分析
發(fā)生PT斷線總的來(lái)說有三大類：一是保護(hù)裝置內(nèi)部故障；二是二次回路故障；三是電壓互感器故障。裝置內(nèi)部和電壓互感器故障出現(xiàn)的幾率較小，而且電壓互感器出現(xiàn)故障現(xiàn)象比較明顯，容易判斷。二次回路出現(xiàn)的問題最多。
1、由中性點(diǎn)接地不牢引起的斷線分析
我局220kV施家坪變電站一條110kV線路發(fā)生過一次PT斷線，保護(hù)裝置采樣的零序電壓達(dá)到8V左右，測(cè)量出三相電壓有低微的不平衡，初步懷疑是由于裝置原因引起，廠家經(jīng)過分析和計(jì)算認(rèn)為保護(hù)裝置判為PT斷線是正確的。檢查電壓互感器端子箱處，二次輸出電壓無(wú)異常，同母線上其余回路電壓也正常，百思不得其解，最后檢查發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置端子排上N線壓接不緊，N線接牢后恢復(fù)正常。
我局110kV老熊井變電站在綜自改造過程中也發(fā)生過一次類似的PT斷線，一臺(tái)電壓互感器正在檢修，另一臺(tái)運(yùn)行，兩段母線二次電壓并列運(yùn)行。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)一相電壓與其它兩相電壓相差近10V，三相電壓明顯不平衡。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在中央信號(hào)繼電器屏檢查一側(cè)N線接地 良好，檢查電壓互感器端子箱處卻發(fā)現(xiàn)三相輸出電壓存在明顯不平衡，并且N相接地不牢，再到中央信號(hào)繼電器屏檢查發(fā)現(xiàn)另一側(cè)端子排N線接地不牢，分析認(rèn)為可能原因是拆除電纜過程中把兩側(cè)N線短接線碰松，造成PT斷線。兩側(cè)N線重新短接后恢復(fù)正常。切忌不能在N線接地不好側(cè)直接接地造成中性點(diǎn)兩點(diǎn)接地。
2、由中性點(diǎn)經(jīng)保險(xiǎn)接地引起的斷線分析
我局500kV石板箐變電站220kV電壓回路發(fā)生過一次PT斷線，從屏頂小母線拆除至500kV主變220kV側(cè)電壓回路后恢復(fù)正常。逐相拆除時(shí)發(fā)現(xiàn)拆除相仍有10V左右的感應(yīng)電壓，進(jìn)一步檢查N線接地情況，發(fā)現(xiàn)N線經(jīng)保險(xiǎn)接入電壓并列裝置而且保險(xiǎn)已經(jīng)熔斷。
3、由小線壓接不牢引起的斷線分析
我局220kV施家坪變電站一條110kV線路發(fā)生過一次PT斷線，經(jīng)過處理后裝置采樣零序電壓仍有4~6V。檢查電壓互感器端子箱處輸出電壓正常，該母線其余回路電壓正常，三相電壓從保護(hù)屏端子排測(cè)量沒有明顯異常，三相電壓分別是59V、60V、60V，檢查N相接地良好。更換交流采樣插件后存在同樣問題，用校驗(yàn)儀通入正常電壓后裝置零序采樣電壓降為0.1 V。進(jìn)一步檢查交流采樣插件上的開入電壓，發(fā)現(xiàn)A相電壓在58 V、59 V之間緩慢變化。把問題鎖定在保護(hù)屏端子排與交流采樣插件之間的回路上，最后檢查發(fā)現(xiàn)保護(hù)屏端子排內(nèi)部配線A相壓接不牢，壓接牢固后恢復(fù)正常。
4、由PT二次低壓空開故障引起的斷線分析
這一類問題比較簡(jiǎn)單，保護(hù)裝置采樣具有明顯的斷相特征，比較容易發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，在此就不再舉例說明了。
5、由電壓互感器的引伸問題引起的斷線分析
電壓互感器二次及三次回路必須有一個(gè)接地點(diǎn)，目的是防止一次高電壓串至二次或三次回路中，保護(hù)設(shè)備與人身安全。還考慮一、二次分布電容對(duì)人和設(shè)備的影響。
電壓互感器二次回路只允許有一個(gè)接地點(diǎn)。若有多個(gè)接地點(diǎn)，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，各個(gè)接地點(diǎn)之間的地電位相差很大，該電位差將疊加在電壓互感器二次或三次回路上，從而使電壓互感器二次或三次電壓的幅值及相位發(fā)生變化，進(jìn)而造成阻抗保護(hù)或方向保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。
二次回路與三次回路分開，不能將由互感器端子箱引出二次回路的四根線中的N線與三次回路的零線N’合用一根線。否則，三次回路中的電流將在公用N線上產(chǎn)生壓降，有可能導(dǎo)致零序方向保護(hù)不正確動(dòng)作。
N線不能經(jīng)保險(xiǎn)接地，正常運(yùn)行時(shí)N線不帶電，如果保險(xiǎn)熔斷，很難發(fā)現(xiàn)，致使電壓互感器二次及三次回路失去接地點(diǎn)。武漢諾頓電氣有限公司主營(yíng)微機(jī)繼電保護(hù)校驗(yàn)儀，歡迎新老客戶來(lái)電咨詢。
