零序电压回路极性分析

零序电压回路极性分析

吴琼松

云南电网有限责任公司文山供电分公司 云南省文山市 663000

摘要：零序电压是继电保护装置及安自装置所需的重要电压回路，是电力系统发生不对称故障时的重要特征量，而对零序电压回路的极性检测对于广大的运行、调试人员来说是一个比较棘手的问题，本文从接地系统和不接地系统零序电压原理上进行分析，提出一种简单实用的检查方法。

关键词：零序电压  继电保护  接地系统  不接地系统

1、前言

零序电压，是从母线电压互感器三次侧开口三角形绕组的开口端产生，系统正常运行时，三相电压向量和为零。当中性点直接接地系统（又称大接地电流系统）中发生接地短路时，将出现很大的零序电压。还有在中性点不直接接地系统（又称小接地电流系统）中当发生单相接地时，也会产生零序电压。虽然现在微机保护大多数使用自产零序电压，但主变零序过压保护、小电流接地选线装置、老式继电器保护仍然使用外接的零序电压，若零序电压极性接错将造成严重后果。

2、正常情况下，电压互感器零序电压为：

0=(A+B+C)   即30=(A+B+C)

将电压互感器三次侧三相绕组首尾串联即可得到30，如图1所示：

图1 电压互感器一次、二次及三次回路接线图

正常情况下，电压互感器二次侧与三次侧三相电压向量如图2所示，其中图2(a)为大电流接地系统零序电压，图2(b)为小电流接地系统零序电压的：

（a）                     （b）

    图2 电压互感器二次及三次电压向量图

大电流接地系统电压互感器变比为：//100，小电流接地系统电压互感器变比则为：//，由图2可计算得：

（1）、对于大电流接地系统有：

Ua=Ub=Uc=57.7V

Ua’b’=Ub’c’=Uc’a’=100V

二次绕组a端与三次绕组a’电压则为：

Uaa’=57.7V

由余弦定理可得二次绕组b端与三次绕组b’端电压为：

Ubb’==86.9V

二次绕组c端与三次绕组c’端电压为：

Ucc’=100-57.7=42.3V

（2）、对于小电流接地系统有：

Ua=Ub=Uc=57.7V

Ua’b’=Ub’c’=Uc’a’=33.3V

二次绕组a端与三次绕组a’电压则为：

Uaa’=57.7V

由余弦定理可得二次绕组b端与三次绕组b’端电压为：

Ubb’==50.2V

二次绕组c端与三次绕组 c’端电压为：

Ucc’=57.7-33.3=24.4V

    当Ua’x’=0V时，电压向量图如图3所示，其中图3(a)为大电流接地系统零序电压，图3(b)为小电流接地系统零序电压的：

   （a）                   （b）

    图3   Ua’x’=0V时电压互感器二次及三次电压向量图

    由图3可以看出，ULN方向与Ua反向。

通过以上分析，我们就可以得到检查零序电压回路极性的方法：

正常运行时，可在电压互感器汇控柜或端子箱用万用表测量Ua’b’、Ub’c’、Uc’a’、Uaa’、Ubb’、Ucc’的电压值来判断零序电压回路的接线是否正确，如大电流接地系统测得：

Ua’b’=Ub’c’=Uc’a’=100V

Uaa’=57.7V

Ubb’==86.9V

Ucc’=100-57.7=42.3V

或小电流接地系统测得：

Ua’b’=Ub’c’=Uc’a’=33.3V

Uaa’=57.7V

Ubb’==50.2V

Ucc’=57.7-33.3=24.4V

则说明零序电压回路接线正确无误。

3、结语

   通过对零序电压回路原理及向量图分析，可以通过测量对比二次、三次电压，来验证零序电压回路接线是否正确。本方法具有较大的应用范围及推广价值。
参考文献：

[1] 国家电网公司继电保护培训教材 中国电力出版社，2009