摘要：本文理论分析认为10kV中性点不接地系统中采用“4TV”接法能有效消除电磁式TV铁磁饱和谐振过电压，防止其烧毁，但是实际运行中单相接地故障时“4TV”接法也发生TV烧毁情况。分析单相接地故障时TV烧毁原因，并针对故障原因提出“4TV”接线改进优化措施。

    在10kV中性点不接地系统中，最早采用3只单相电磁式电压互感器（TV）组成Y0接线方式，然而外界激发因素会使TV铁芯饱和，引起铁磁谐振过电压，导致绕组励磁电流大大增加，造成TV绕组烧毁、高压侧熔断器熔断甚至爆炸，谐振过电压很高时还会引起绝缘闪络或避雷器爆炸，另外还产生虚幻接地现象，使运行值班人员产生错觉造成误判。为了防止和消除铁磁谐振，可采取多种措施。大量研究和运行经验表明，采用“4TV”接线方式效果特别突出，能很好地消除电磁式TV引起的铁磁谐振过电压，也能解决单相接地时绝缘监视灵敏度问题。然而，近年曾出现过在系统发生单相接地或弧光接地时“4TV”接线中TV固体绝缘物熔焦、粘液外溢、环氧壳体爆裂等热击穿事故。

    1 故障案例
    案例1：某日5时33分，某220kV变电站10kV I段母线发瞬时接地信号后复归，Ua = 1. 26kV、Ub =9.21 kV、Uc=10.22kV。4min后，＃1主变低压零序过压装置告警，#2电容器912装置异常，#1主变TV断线；3min后，消防报警装置动作；10min后，10kV I母保护电压消失。现场检查发现，10kV # 1TV柜冒烟，其中B、C相高压熔断器爆裂，TV本体B、C相外壳多处炸裂、流胶，C相炸裂较严重，B相次之，A相未炸裂，所有TV一次绕组、剩余绕组对地绝缘电阻为零，三相TV二次引线绝缘层烧熔脱落且粘连。
    案例2：某日18时34分，某220kV变电站10kV I段母线A相接地，Ua= 0. 83kV、Ub=5. 9 kV、Uc=5. 83kV，线电压为6. 1kV，巡线未发现接地故障。81 min后，将＃ITV刀闸9918转停用后，检查发现＃ITV A相高压熔断器熔断，C相一次绕组对地绝缘电阻为零，二次绕组、剩余绕组对地绝缘电阻超过10MΩ，其表面无烧损痕迹，底部有击穿小孔。
    案例3：某年5月9日，某220kV变电站10kV I段母线所属设备试验时发现10kV＃ITV三相一次对二次及地的绝缘电阻值降低，其中B相接近零，不能通过交流耐压试验。两年前对同一变电站10kV II段母线所属设备预试时发现10kV # 2TV的B相一次对二次及地的绝缘电阻值降低，也不能通过交流耐压试验。
    案例4：某日17时 29分，某110kV变电站10kV I、II段母线TV发接地信号，Ua=12kV、Ub = 8. 23kV、Uc=10. 55kV、Uo=11. 19kV；# 1、# 2主变中低压侧母线也发接地信号，10kV所有回路发装置告警信号。6min后，10kV I段母线B相全接地，Ub=0、Ua=Uc =10kV;10kV II段母线三相电压均为零。10kV开关室内有烧焦味，检查发现10kV II段母线＃2TV高压熔断器炸裂、二次引线绝缘层烧熔脱落，三相TV底部均有流胶，一次绕组、剩余绕组对地绝缘电阻均为零。# 2TV隔离送电时，发现某10kV线路B相接地。巡线发现1台10kV配变喷油烧坏。

    2 故障分析
    2.1 “4TV”接线方式及消谐原理
    如图1所示，“4TV”接线由4台单相TV组成，其中3台主TV（1TV-3TV）一次绕组W1接成星形，中性点通过一台零序TV （4TV）一次绕组W4接地（不直接接地）；主TV的二次绕组W2也接成星形，中性点通过零序TV二次绕组W5接地（不直接接地）；主TV剩余绕组W3接成闭口三角形，零序TV的剩余绕组W6接零序电压继电器。正常运行时，各相电压对称，主TV二次侧相电压为100/3V，线电压为100V，所接表计能很好地监视绝缘情况，零序TV的剩余绕组也只有1-2V的不平衡电压，不足以影响接地继电器的动作。当系统发生单相接地故障时，接地相电压降为零，未接地相电压升高到线电压，但是1TV～3TV仍承受相电压，零序电压主要加在4TV上，其剩余绕组两端输出100V，对接地指示有足够的灵敏度。

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