生产厂高压电磁式电压互感器的替代装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高压电气测量技术领域，具体涉及一种生产厂高压电磁式电压互感器 的替代装置及方法。
【背景技术】
[0002] 生产厂高压供电通常采用3、6、10KV中性点不接地供电系统，即厂级变电所通过 二次绕组中性点不接地变压器给生产厂高压开关柜提供3、6、10KV高压电源，而对于中性 点不接地系统，常在母线上接有一次绕组为星形连接，其中性点接地的电磁式高压电压互 感器（常安置在高压PT柜中），主要用于高压母线电压测量以及继电保护（如高压母线绝 缘、过压、欠压、备自投条件等等）。然而，电磁式高压电压互感器低压侧的负荷很小，接近空 载，高压侧具有很高的励磁阻抗，在某些倒闸操作时（如非同期合闸），或者在接地故障消 失之后，它与导线对地电容或其他设备的杂散电容间形成特殊的三相或单相谐振回路，并 能激发起各种谐波的铁磁谐振过电压。由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分 频、工频或高频铁磁谐振过电压。虽然过电压的形式是多种多样的，过电压的产生都是由于 在电源中性点出现了位移电压。在我国3~10KV的电网内，因电磁式高压电压互感器引起 的铁磁谐振过电压较为普遍，该故障一旦发生，轻则高压电压互感器保护熔丝熔断高压电 压互感器烧毁，重则高压电压互感器所安置的高压PT柜引发发生高压短路放炮。对于电磁 式高压电压互感器使用中所存在的铁磁谐振过电压问题，至今国内外也没有一个简单有效 且可靠的解决办法（即消谐措施）。同样，就马钢而言，每年都会发生数起厂级变电所以及 生产厂高压PT柜因铁磁谐振过电压而出现损坏甚至高压短路放炮，导致生产厂供电突然 中断并造成长时间停电，严重影响生产的稳定顺行。
[0003] 鉴于生产厂高压电磁式电压互感器因铁磁谐振过电压而出现损坏甚至高压短路 放炮的故障在实际使用中难以避免，对此，我们发明了一种生产厂高压电磁式电压互感器 的替代方法，采用该方法可以在不使用生产厂高压电磁式电压互感器的情况下实现该互感 器主要的功能，这样，彻底地避免了生产厂高压电磁式电压互感器使用中所存在的问题。
【发明内容】
[0004] 根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种生产厂高压 电磁式电压互感器的替代装置及方法，利用所用变压器和电压测量变压器代替电磁式高压 电压互感器，解决了电磁式高压电压互感器使用中所存在的铁磁谐振过电压问题。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种生产厂高压电磁式电压 互感器的替代装置，包括所用变压器和三相降压变压器，所述所用变压器通过其馈电开关 式的空置开关连接三相降压变压器，将三相降压变压器二次绕组直接连接到PT柜高压电 压互感器继电控制室的进线端子，所用变压器和三相降压变压器的两次降压与高压电磁式 电压互感器的一次降压范围相同。所述三相降压变压器同PT柜高压电压互感器具有相同 的接线组别。所述所用变压器为10kV/380V降压变压器，所述三相降压变压器为380V/100V 降压变压器。
[0006] -种生产厂高压电磁式电压互感器的替代方法，该方法通过每段高压母线的所用 变压器以及三相降压变压器来替代该段高压母线PT柜内所安装的高压电压互感器实现电 磁式高压电压互感器的母线电压测量以及继电保护功能。该方法通过每段高压母线的上一 级变电所的PT柜实现电磁式高压电压互感器的绝缘监测，实现在高压母线接地故障时报 警。
[0007] 本发明有益效果是：在2015年6月，我们所设计的一种生产厂高压电磁式电压互 感器的替代方法在马钢三钢乳大Η型钢II段10KV高压PT柜中投入了使用，实际使用效果 很好。该项技术成果可以在全公司乃至全国的生产厂高压配电系统中推广，该项技术成果 的使用不仅可以取消生产厂高压ΡΤ柜中的电磁式高压电压互感器，以此可以节省可观的 备件费用，而且还避免了生产厂高压ΡΤ柜故障而引发整个生产厂供电系统故障。故此，若 该项技术成果能在全公司推广，则可创造几百万元的经济效益。
【附图说明】
[0008] 下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0009]图1 (a)是本发明的【具体实施方式】的中性点不接地系统的TV带有Υη连接的三相 电路接线图。
[0010] 图1(b)是中性点不接地系统的TV带有Υη连接的三相电路接线图的等效电路图。
[0011] 图2是本发明的【具体实施方式】的电磁式高压电压互感器与其继电控制室的接线 示意图。
[0012] 图3为本发明的【具体实施方式】的电压测量变压器与电磁式高压电压互感器继电 控制室的接线示意图。
【具体实施方式】
[0013] 下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件 的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及 操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术 方案有更完整、准确和深入的理解。
[0014]中性点不接地系统的TV带有Υη连接的三相电路接线图如下图1 (a)所示，在中性 点不接地供电系统中，常在母线上接有一次绕组为星形连接，其中性点接地的电磁式高压 电压互感器TV，图1(b)为其等值电路图。图中i#、为三相对称电源电动势，la、 LB、LeSTV的各相励磁电感，C。为各相导线及母线等的对地电容。令C。与各相励磁电感并 联后的导纳分别为ΥΑ、ΥΒ、Υε，在正常运行时，互感器TV的励磁电感较大，铁芯不饱和时 xc。两者并联后为一等值电容，即YA=YB=Ye=j?C，故不会产生过电压。
[0015]当系统发生故障或操作等外界的干扰，如TV突然合闸、线路单相接地等，TV的绕 组受励磁的激发而饱和，又由于三相绕组L饱和的程度不同，因此，YA#YYc。因此，必 然导致中性