电压互感器接法揭秘：Dyn11与Yyn0的不同适用场景

电压互感器的接法区别及适用场景 变压器接线Dyn11和Yyn0 区别 三相五柱式开口三角原理

电压互感器的接法电磁式电压互感器是电磁感应原理，不可能是直流电，只能是交流电。电压互感器是一个带铁心的变压器，将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。

电流互感器是一种电流变换装置。它将高压和低压大电流变成电压较低的小电流，供给仪表和继电保护装置，并将仪表和保护装置与高压电路隔开。电流互感器的二次侧电流一般为5安或1安。下面探讨下电压互感器的不同接法及相应功能，包括变压器（也是一种电压互感器）的常用接线方法和接法区别：

变压器接线方法常见的变压器绕组有二种接法，即“三角形接线”和“星形接线”；在变压器的联接组别中“Y（或y）为星形接线，D（或d）为三角形接线”。

一二次组合常见接法是，变压器Dyn11接法：高压侧三角形，低压侧星形且有中性线，高压与低压有一个30度的相位差。变压器Yyn0 接法：高压侧星形，低压侧星形且有中性线，高压与低压没有相位差。

大写字母表示一次侧（或原边）的接线方式，小写字母表示二次侧（或副边）的接线方式。由于Y连接时还有带中性线和不带中性线两种，不带中性线则不增加任何符号表示，带中性线则在字母Y后面加字母n表示，即n表示中性点有引出线。11表示高低压之间的向量差是30度，低压绕组的电压向量位移落后高压30度，用时钟表示的方法，高压侧的电压向量指向时钟的12点时，低压侧的线电压向量指向时钟的11点。

同容量的配电变压器，空载损耗Dyn11接线比Yyn0接线可减少10%。大容量变压器不宜采用Yyn0接线，最大容量1800kVA，并规定Yyn0接线变压器中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%。

Dyn11接线中，规程规定Dyn11接线变压器中性线电流不应超过低压侧额定电流的40%，所以Dyn11接线能使配变容量尽可能得到充分利用。对于供电质量来说，Yyn0接线配变的零序电压也较大；而Dyn11接线配变铁芯中合成零序磁通很小，低压总开关过流保护的灵敏度也高得多。Dyn11接法由于具有三角形接线的变压器可以防止三次谐波或零序磁通对高压侧电源电压波形的影响，此外这种联结方法对防止雷电侵入波的过电压也有良好的作用。

但是，Dyn11联结方式的变压器电源侧如用跌落式熔断器作为过载和短路保护，出现一相熔丝熔断，即高压侧单相断线，这时低压侧有两相的相电压其数值为额定电压的1/2，即从220V降低到110V，这时电冰箱等家用电器会因无法启动而导致烧损。这时，Dyn11联结方式的变压器低压侧必须加装可靠的低电压保护。

Yyn0接法这种连接组合方式，低压侧有中性线，低压负荷中的三次谐波电流和三相不平衡负荷中的零序电流可以通过中性线在变压器绕组中流通。

互感器常用接线方法区别三相三线制和三相四线制都可以采用Yy接法或Vv接法，区别是Vv接法只能用于线电压测试，Yy接法只能用于相电压测试，都能满足三相电压的测量。

电能计量中，通常还需要测电流和功率，这时，只有三相三线制中，可以采用两个电流互感器与Vv接法的两个电压互感器配合测试三相电功率。三相四线制中，必须采用三个电流互感器与Yy接法的三个电压互感器配合测试三相电功率。故电能计量中，Vv接法用于三相三线制，而Yy接法用于三相四线制。

下图中：

（a）单相接线。一台单相电压互感器在35kV及以下中性点不接地或不直接接地系统中，可用来测量某一相间电压，用于连接电压表、频率表、继电器等。在110kV及以上中性点直接接地系统中，如果互感器一次绕组的一端接在线路上，另一端接地，互感器可测量某一相对地电压，用于连接各种仪表和继电器等。这种接线方式根据一次系统中性点接地方式的不同而用途有所不同。为了安全起见，二次绕组必须有一端(通常取X端)接地。

（b）V－V接线。两台单相电压互感器V-V接线又称不完全三角形接线，应用于中性点不接地或经高阻抗接地的20kV及以下系统中，可以获得对称的三个线电压，但不能获得相电压，可用于只需要线电压的电能、功率的测量、继电保护、安全自动装置等，不能用于绝缘监察和接地保护，无法测量系统的零序电压。使用时具有局限性。这种接线方式，接线简单经济，由于一次绕组没有接地点，减少了系统中的对地励磁电流，避免产生内过电压。为了安全起见，通常将二次绕组V公共点接地。

（c）Y－Y接线。由三个单相互感器一、二次侧均接成Y形，可供给要求线电压和相电压的仪表和继电器，在中性地接地的情况下，也可装用绝缘监视电压表。这种接线方式，使用的比较少。为了安全起见，要在二次绕组中性点接地。

（d）Y0/Y0/△接线。三台单相三绕组电压互感器或一台三相五柱电压互感器（开口三角形）接线，该接法相对Y/Y接法，多一个开口三角，构成了零序电压监测。多用于3～220kV系统，供接入交流电网络绝缘监视仪表和继电器用。三相五柱式电压互感器只用于3～15kV系统。

三相五柱式电压互感器原理

三相五柱式电压互感器的两组低压绕组，其中一组为二次绕组，接为星形并中性点接地（有些厂、站为b相接地）用以测量相电压和线电压，以及供给保护装置和电能表、功率表等所需要的电压。另一组为辅助绕组，接成开口三角形供绝缘监察装置使用，电器正常情况下系统三相电压对称三相电压之和为零，开口三角两端电压接近于零，当发生单相接地故障时，开口三角两端出现零序电压，电压继电器动作发出预告信号。

什么是开口三角形输出？五柱指的是电压互感器的铁芯磁路有五个柱状。正常的三相输出，再加一组开口三角形输出。三相五柱式互感器是用于高压的电压互感器，里面有三组线圈，高压有一组，三个接线柱，低压有两组，一组为低压电压输出，有三个接线柱，另一组为开口三角形接法，首尾相连，留出两个端，主要用于单相接地或者断线检测用。所以共有五个接线柱。如下图，所示：

结论：在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，为了测量相对地的电压，电压互感器的一次绕组必须接成星形，且中性点必须接地。在3～60kV电网中，采用三只单相三绕组（接地专用）电压互感器，而在3～20kV电网中，常采用三相五柱式电压互感器来测量相对地电压。普通三相三柱式的电压互感器是不允许作这种测量的。