電壓互感器接法揭秘：Dyn11與Yyn0的不同適用場(chǎng)景

電壓互感器的接法區(qū)別及適用場(chǎng)景 變壓器接線Dyn11和Yyn0 區(qū)別 三相五柱式開口三角原理

電壓互感器的接法電磁式電壓互感器是電磁感應(yīng)原理，不可能是直流電，只能是交流電。電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器，將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等。同時(shí)，使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。

電流互感器是一種電流變換裝置。它將高壓和低壓大電流變成電壓較低的小電流，供給儀表和繼電保護(hù)裝置，并將儀表和保護(hù)裝置與高壓電路隔開。電流互感器的二次側(cè)電流一般為5安或1安。下面探討下電壓互感器的不同接法及相應(yīng)功能，包括變壓器（也是一種電壓互感器）的常用接線方法和接法區(qū)別：

變壓器接線方法常見的變壓器繞組有二種接法，即“三角形接線”和“星形接線”；在變壓器的聯(lián)接組別中“Y（或y）為星形接線，D（或d）為三角形接線”。

一二次組合常見接法是，變壓器Dyn11接法：高壓側(cè)三角形，低壓側(cè)星形且有中性線，高壓與低壓有一個(gè)30度的相位差。變壓器Yyn0 接法：高壓側(cè)星形，低壓側(cè)星形且有中性線，高壓與低壓沒有相位差。

大寫字母表示一次側(cè)（或原邊）的接線方式，小寫字母表示二次側(cè)（或副邊）的接線方式。由于Y連接時(shí)還有帶中性線和不帶中性線兩種，不帶中性線則不增加任何符號(hào)表示，帶中性線則在字母Y后面加字母n表示，即n表示中性點(diǎn)有引出線。11表示高低壓之間的向量差是30度，低壓繞組的電壓向量位移落后高壓30度，用時(shí)鐘表示的方法，高壓側(cè)的電壓向量指向時(shí)鐘的12點(diǎn)時(shí)，低壓側(cè)的線電壓向量指向時(shí)鐘的11點(diǎn)。

同容量的配電變壓器，空載損耗Dyn11接線比Yyn0接線可減少10%。大容量變壓器不宜采用Yyn0接線，最大容量1800kVA，并規(guī)定Yyn0接線變壓器中性線電流不應(yīng)超過低壓側(cè)額定電流的25%。

Dyn11接線中，規(guī)程規(guī)定Dyn11接線變壓器中性線電流不應(yīng)超過低壓側(cè)額定電流的40%，所以Dyn11接線能使配變?nèi)萘勘M可能得到充分利用。對(duì)于供電質(zhì)量來說，Yyn0接線配變的零序電壓也較大；而Dyn11接線配變鐵芯中合成零序磁通很小，低壓總開關(guān)過流保護(hù)的靈敏度也高得多。Dyn11接法由于具有三角形接線的變壓器可以防止三次諧波或零序磁通對(duì)高壓側(cè)電源電壓波形的影響，此外這種聯(lián)結(jié)方法對(duì)防止雷電侵入波的過電壓也有良好的作用。

但是，Dyn11聯(lián)結(jié)方式的變壓器電源側(cè)如用跌落式熔斷器作為過載和短路保護(hù)，出現(xiàn)一相熔絲熔斷，即高壓側(cè)單相斷線，這時(shí)低壓側(cè)有兩相的相電壓其數(shù)值為額定電壓的1/2，即從220V降低到110V，這時(shí)電冰箱等家用電器會(huì)因無法啟動(dòng)而導(dǎo)致燒損。這時(shí)，Dyn11聯(lián)結(jié)方式的變壓器低壓側(cè)必須加裝可靠的低電壓保護(hù)。

Yyn0接法這種連接組合方式，低壓側(cè)有中性線，低壓負(fù)荷中的三次諧波電流和三相不平衡負(fù)荷中的零序電流可以通過中性線在變壓器繞組中流通。

互感器常用接線方法區(qū)別三相三線制和三相四線制都可以采用Yy接法或Vv接法，區(qū)別是Vv接法只能用于線電壓測(cè)試，Yy接法只能用于相電壓測(cè)試，都能滿足三相電壓的測(cè)量。

電能計(jì)量中，通常還需要測(cè)電流和功率，這時(shí)，只有三相三線制中，可以采用兩個(gè)電流互感器與Vv接法的兩個(gè)電壓互感器配合測(cè)試三相電功率。三相四線制中，必須采用三個(gè)電流互感器與Yy接法的三個(gè)電壓互感器配合測(cè)試三相電功率。故電能計(jì)量中，Vv接法用于三相三線制，而Yy接法用于三相四線制。

下圖中：

（a）單相接線。一臺(tái)單相電壓互感器在35kV及以下中性點(diǎn)不接地或不直接接地系統(tǒng)中，可用來測(cè)量某一相間電壓，用于連接電壓表、頻率表、繼電器等。在110kV及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，如果互感器一次繞組的一端接在線路上，另一端接地，互感器可測(cè)量某一相對(duì)地電壓，用于連接各種儀表和繼電器等。這種接線方式根據(jù)一次系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的不同而用途有所不同。為了安全起見，二次繞組必須有一端(通常取X端)接地。

（b）V－V接線。兩臺(tái)單相電壓互感器V-V接線又稱不完全三角形接線，應(yīng)用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地的20kV及以下系統(tǒng)中，可以獲得對(duì)稱的三個(gè)線電壓，但不能獲得相電壓，可用于只需要線電壓的電能、功率的測(cè)量、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置等，不能用于絕緣監(jiān)察和接地保護(hù)，無法測(cè)量系統(tǒng)的零序電壓。使用時(shí)具有局限性。這種接線方式，接線簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，由于一次繞組沒有接地點(diǎn)，減少了系統(tǒng)中的對(duì)地勵(lì)磁電流，避免產(chǎn)生內(nèi)過電壓。為了安全起見，通常將二次繞組V公共點(diǎn)接地。

（c）Y－Y接線。由三個(gè)單相互感器一、二次側(cè)均接成Y形，可供給要求線電壓和相電壓的儀表和繼電器，在中性地接地的情況下，也可裝用絕緣監(jiān)視電壓表。這種接線方式，使用的比較少。為了安全起見，要在二次繞組中性點(diǎn)接地。

（d）Y0/Y0/△接線。三臺(tái)單相三繞組電壓互感器或一臺(tái)三相五柱電壓互感器（開口三角形）接線，該接法相對(duì)Y/Y接法，多一個(gè)開口三角，構(gòu)成了零序電壓監(jiān)測(cè)。多用于3～220kV系統(tǒng)，供接入交流電網(wǎng)絡(luò)絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。三相五柱式電壓互感器只用于3～15kV系統(tǒng)。

三相五柱式電壓互感器原理

三相五柱式電壓互感器的兩組低壓繞組，其中一組為二次繞組，接為星形并中性點(diǎn)接地（有些廠、站為b相接地）用以測(cè)量相電壓和線電壓，以及供給保護(hù)裝置和電能表、功率表等所需要的電壓。另一組為輔助繞組，接成開口三角形供絕緣監(jiān)察裝置使用，電器正常情況下系統(tǒng)三相電壓對(duì)稱三相電壓之和為零，開口三角兩端電壓接近于零，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，開口三角兩端出現(xiàn)零序電壓，電壓繼電器動(dòng)作發(fā)出預(yù)告信號(hào)。

什么是開口三角形輸出？五柱指的是電壓互感器的鐵芯磁路有五個(gè)柱狀。正常的三相輸出，再加一組開口三角形輸出。三相五柱式互感器是用于高壓的電壓互感器，里面有三組線圈，高壓有一組，三個(gè)接線柱，低壓有兩組，一組為低壓電壓輸出，有三個(gè)接線柱，另一組為開口三角形接法，首尾相連，留出兩個(gè)端，主要用于單相接地或者斷線檢測(cè)用。所以共有五個(gè)接線柱。如下圖，所示：

結(jié)論：在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，為了測(cè)量相對(duì)地的電壓，電壓互感器的一次繞組必須接成星形，且中性點(diǎn)必須接地。在3～60kV電網(wǎng)中，采用三只單相三繞組（接地專用）電壓互感器，而在3～20kV電網(wǎng)中，常采用三相五柱式電壓互感器來測(cè)量相對(duì)地電壓。普通三相三柱式的電壓互感器是不允許作這種測(cè)量的。