关于电压互感器开口三角的电压分析

电压互感器由辅助二次线圈组成的开口三角是反映零序电压的。按对称分量法,零序电压Uo等于三相相电压的向量和的三分之一,即Uo=1/3(UA+UB+Uc)。所以,凡是三个电压的向量和不为零,平常就说出现零序电压了。

正常时,电力系统三相电压UA、UB、UC是对称的,感应到电压互感器三相辅助二次线圈中的三个电压Ua、Ub、uc也是对称的,它们的接线图和向量图如图，所示。三个相的辅助二次线圈是按首尾顺序串联的,开口三角两个端头a、x间的电压Uax应是各线圈中的电压向量相加,在所论的正常情况下,Uax=Ua+Ub+Uc=3Uo=0,式中Uo表示二次侧的零序电压。

现在假如C相发生接地,看看在单相接地情况下,电压互感器开口三角的电压情况:如图所示,当电力系统C相发生接地故障时,显然C相对地电压Ucd为零,所以电压互感器一次侧的C相线圈上没有电压。A相对地电压UAd从A-0-K所组成的回路来看，应为A相对中性点0的电压UA，加上中性点O对C相端头的电压-Uc,即UAd=UA+(-Uc)。同理可得B相对地电压UBd=UB+〈-Uc〉。这两个对地电压UAd和UBa也就是此时加在电压互感器A相和B相一次线圈上的电压,把上述几个电压表示出来了。

从向量图看,UAd和UBa的大小都是相电压的倍,即其数值上等于线电压,而其夹角为60°。在这情况下,显然加在电压互感器一次侧的三个相的电压UAd、UBd、Ucd就不对称了,出现了零序电压,即UAd+UBd+UCd=UAd+UBd=U=3Uo。合成电压U就是3倍的零序电压。这些电压都会按一定的变比反映到辅助二次线圈里。
从图可以看到,a相辅助二次线圈里有与UAd成比例关系的Ua；b相辅助二次线圈里有与UBd成比例关系的Ub,而Uc=0。开口三角端头a、x 间的电压Uax应为Ua、Ub、Uc之向量和。从图所示的向量图看,由于Ua与UAd同相,Ub与UBd同相,Ua和Cb之间的夹角也为60°,所以,此时开口三角端头的电压Uax=Ua +Ub=3Uo也就是说,这时开口三角的两个端头间出现3倍的零序电压。这就是当一次系统发生单相接地的互感器开口三角两端出现电压的道理。