張 鑫

（山西省電力公司檢修公司，山西 太原 030032）

變電站電壓互感器二次回路多點(diǎn)接地危害分析

張 鑫

（山西省電力公司檢修公司，山西 太原 030032）

分析了某500 kV變電站電壓互感器二次回路接地引起的異?，F(xiàn)象，探討了對(duì)電壓互感器二次回路多點(diǎn)接地的危害、查找方法，闡述了出現(xiàn)電壓互感器斷線時(shí)如何分析判斷確定其性質(zhì)，并正確進(jìn)行故障分析查找。

電壓互感器；二次回路；異常分析

0 引言

微機(jī)保護(hù)裝置都有較完善的電壓互感器TV（Transformer Voltage） 斷線檢測(cè)功能，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生TV二次回路斷線，能夠及時(shí)給予指示并閉鎖故障時(shí)可能會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)；但是，TV二次兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，可能表現(xiàn)為微機(jī)保護(hù)判斷為TV斷線，還可能在系統(tǒng)故障時(shí)才反映出來(lái)[1-5]。提供了檢查N600多點(diǎn)接地的方法，并對(duì)當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)出“TV斷線”異常時(shí)，如何確定TV斷線的性質(zhì)，正確進(jìn)行故障查找，使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行進(jìn)行了分析，為今后運(yùn)行及保護(hù)人員對(duì)“TV”異常的判斷、分析提供依據(jù)。2010年6月，某500 kV變電站發(fā)生的TV二次回路異常就是由于地基下沉，正在進(jìn)行地基改造，在施工過(guò)程中造成一條220 kV線路電壓互感器二次電纜絕緣損壞，TV二次回路A609接地；TV二次回路多點(diǎn)接地，站內(nèi)4條220 kV線路保護(hù)裝置檢測(cè)為“TV斷線”，距離保護(hù)閉鎖，退出運(yùn)行。

1 TV異常原因分析

TV異?，F(xiàn)象發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)檢查220 kV母線電壓轉(zhuǎn)接柜單相58 V，相間電壓105 V，單相對(duì)地A、B、C電壓分別為30 V、80 V、78 V，N600對(duì)地電壓30 V。

在35 kV盤頂N600小母線打開與220 kV連接的電纜芯，斷開后發(fā)現(xiàn)220 kV母線電壓N600電壓升至58 V，4條220 kV線路保護(hù)裝置TV斷線信號(hào)恢復(fù)。然后恢復(fù)與220 kV連接的電纜芯，告警恢復(fù)為N600電纜芯打開前狀態(tài)。

檢查中發(fā)現(xiàn)主接地線N600電流很大，10 A電流表滿擋，順電流查找，發(fā)現(xiàn)呂大II線線路TV二次N600中存在電流，在呂大II線線路保護(hù)柜打開呂大II線線路TV二次連片，保護(hù)裝置恢復(fù)正常，母線電壓恢復(fù)正常，呂大II線線路TV二次電壓A609為0 V，N600為58 V。在該線路TV本體端子盒將二次電纜拆開，用絕緣膠布包好，在呂大II線開關(guān)匯控箱將至線路TV本體端子盒的二次電纜拆開，測(cè)量線路TV二次電纜絕緣，確定A609絕緣損壞接地，接地電阻為1.8Ω。后更換線路TV本體端子盒至匯控箱二次電纜后恢復(fù)正常運(yùn)行。

保護(hù)裝置電壓輸入的中性點(diǎn)在控制室已經(jīng)經(jīng)過(guò)保護(hù)小室聯(lián)通的N600母線在35 kV保護(hù)小室接地，此時(shí)呂大II線線路TV二次回路A609經(jīng)小電阻接地，由此形成TV二次回路兩點(diǎn)接地。呂大II線線路TV電壓A609經(jīng)小電阻接地，強(qiáng)行將N600電壓抬高，造成N600等電位網(wǎng)中形成電位差。A609回路電位差通過(guò)大地、35 kV保護(hù)小室N600公共接地點(diǎn)、保護(hù)小室N600聯(lián)通母線到220 kV保護(hù)小室呂大II線線路RCS-931保護(hù)屏N600與線路A相電壓互感器二次回路N600形成的通路流過(guò)很大的電流（10 A電流表滿擋），由于存在回路電阻使得保護(hù)測(cè)量到的相電壓不平衡，出現(xiàn)零序電壓。測(cè)得單相對(duì)地A、B、C電壓分別為30 V、80 V、78 V，N600對(duì)地電壓34 V，保護(hù)裝置零序電壓顯示10 V，保護(hù)裝置判為“TV斷線”。其余220 kV保護(hù)裝置N600二次回路中由于未流過(guò)電流，而未疊加零序電壓，裝置采集的電壓為N600發(fā)生漂移的對(duì)稱電壓，不會(huì)判為“TV斷線”。

而在35 kV盤頂N600小母線打開與220 kV連接的電纜芯后，220 kV的N600形成了58 V的等電位網(wǎng)，不存在接地漂移，沒有零序電壓，4條220 kV線路保護(hù)裝置TV斷線信號(hào)恢復(fù)。主變壓器保護(hù)此時(shí)報(bào)中壓側(cè)“TV斷線”，是因?yàn)橹髯儔浩鞅Ｗo(hù)用35 kV小室N600，與220 kV小室N600不為一個(gè)N600，此時(shí)主變壓器保護(hù)自產(chǎn)零序電壓為58 V，裝置判為“TV斷線”。

在下一步工作中，應(yīng)對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的220 kV線路相連的斷路器匯控箱至TV本體端子盒二次電纜，恢復(fù)原有接線方式。將各小室之間屏頂N600聯(lián)通小母線的電纜（4×4） 其余3根備用芯并接在N600上，以減小回路電阻?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)護(hù)，施工過(guò)程注意保護(hù)二次電纜，防止損壞二次電纜絕緣和光纜。

2 TV二次回路多點(diǎn)接地的危害

TV二次兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，可能表現(xiàn)為微機(jī)保護(hù)判斷為TV斷線，此時(shí)，反映電壓的保護(hù)都有可能不正確動(dòng)作。對(duì)于采用母線TV的保護(hù)來(lái)說(shuō)，TV二次回路異?？赡茉斐稍撃妇€上所有保護(hù)的不正確動(dòng)作，后果是非常嚴(yán)重的。還有可能對(duì)平時(shí)正常運(yùn)行未造成影響，只有在系統(tǒng)故障時(shí)才反映出來(lái)，從而造成阻抗元件及方向元件的不正確動(dòng)作。

TV二次回路異常就是由于TV二次回路A609接地，造成TV二次回路異常，N600流過(guò)大的電流，4條220 kV線路保護(hù)裝置檢測(cè)為“TV斷線”，距離保護(hù)閉鎖，退出運(yùn)行；而另外一種情況是N600如果發(fā)生多點(diǎn)接地，在正常運(yùn)行時(shí)是可能沒有異?，F(xiàn)象的。由于變電站的接地網(wǎng)并非絕對(duì)對(duì)地等電位面，因而這兩點(diǎn)之間實(shí)際存在著很小的電位差，這個(gè)電位差造成TV中性點(diǎn)的微小偏移，并在兩個(gè)接地點(diǎn)間構(gòu)成的回路中產(chǎn)生電流，但對(duì)正常運(yùn)行未造成影響，保護(hù)TV斷線檢測(cè)功能也不會(huì)發(fā)告警信息。只有系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，有大的接地電流注入地網(wǎng)，才可能造成阻抗元件及方向元件的不正確動(dòng)作。

結(jié)合近年來(lái)多次事故調(diào)查與分析的結(jié)果，TV二次接地點(diǎn)越多，接地點(diǎn)空間距離越遠(yuǎn)，正常運(yùn)行中接地點(diǎn)中的電流也越大（實(shí)測(cè)值小于5mA），利用這一特點(diǎn)，可以方便地檢查出TV二次是否存在兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地。

檢查方法為，其一，使用毫安級(jí)鉗形表，在主控室TV接地點(diǎn)根部進(jìn)行測(cè)量，實(shí)測(cè)值對(duì)照上述條件，判斷是否存在兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，如判斷存在兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，則需進(jìn)行查找并予以消除（重點(diǎn)查找各電壓等級(jí)TV端子箱處），直到符合實(shí)測(cè)值要求。其二，在電壓互感器二次回路N600的永久接地線旁并聯(lián)接入滑線小電阻（10Ω）與永久接地點(diǎn)連接，打開原永久接地線，改變滑線電阻值，測(cè)量接地線流過(guò)的電流（使用毫安級(jí)鉗形電流表），若接地線流過(guò)的電流不發(fā)生變化是一點(diǎn)接地；若接地線流過(guò)的電流發(fā)生變化，則是兩（多）點(diǎn)接地。

3 出現(xiàn)“TV斷線”異常時(shí)的分析判斷

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)工作人員來(lái)說(shuō)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)出“TV斷線”異常時(shí)，如何進(jìn)行分析以確定TV斷線的性質(zhì)，正確進(jìn)行故障分析查找，使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行是最主要的。

3.1 電壓互感器一次設(shè)備實(shí)際發(fā)生斷線故障

對(duì)于采用母線TV的保護(hù)來(lái)說(shuō)，母線一次設(shè)備TV斷線時(shí)表現(xiàn)有以下幾方面。

a）所有接于該母線TV的保護(hù)裝置都將報(bào)出“TV斷線”信號(hào)。

b）母線電壓表、母線電壓遙測(cè)無(wú)指示或指示降低；有功功率、無(wú)功功率表轉(zhuǎn)慢；有功功率、無(wú)功功率遙測(cè)值無(wú)指示或指示降低。

此時(shí)可初步判斷為該母線電壓互感器一次設(shè)備斷線，或一次保險(xiǎn)熔斷，通知一次設(shè)備檢修人員配合處理。

對(duì)于采用線路TV的保護(hù)來(lái)說(shuō)，線路電壓互感器斷線時(shí)，即本線路TV所接保護(hù)裝置發(fā)出“TV斷線”告警，本線路電壓表、線路電壓遙測(cè)值無(wú)指示或指示降低。

此時(shí)應(yīng)檢查線路TV二次空開是否在合位，測(cè)量空開上下口交流電壓值是否一致，端子接線是否有松動(dòng)，以排除二次接線及空開跳開引起的TV斷線。無(wú)上述因素可初步判斷為該線路電壓互感器一次設(shè)備斷線，或一次保險(xiǎn)熔斷，通知一次設(shè)備檢修人員配合處理。

3.2 二次回路問(wèn)題引起的TV斷線

二次回路問(wèn)題造成保護(hù)裝置判為TV斷線原因有以下幾方面。

a）TV二次側(cè)短路造成二次熔斷器熔斷或二次快分小開關(guān)跳開，電壓二次回路斷線。電壓二次回路短路的原因主要可能為人為誤碰、異物、污穢、潮濕、小動(dòng)物等。

b）電壓回路端子松動(dòng)，功率表線圈斷線，重動(dòng)繼電器卡澀或斷線，回路隔離開關(guān)轉(zhuǎn)換接點(diǎn)接觸不良。

c）TV二次電纜絕緣損壞，電纜芯接地引起TV二次線中流過(guò)電流，各相電壓及N600電位變化引起裝置判斷為“TV斷線”。

TV斷線時(shí)的故障點(diǎn)查找辦法有以下幾方面。

a）單套保護(hù)裝置報(bào)“TV斷線”，應(yīng)考慮本保護(hù)裝置的電壓小開關(guān)是否斷開，該保護(hù)回路電壓二次接線是否松動(dòng)，該套保護(hù)所用電壓切換裝置重動(dòng)繼電器是否正確勵(lì)磁，接點(diǎn)是否動(dòng)作良好。

b）接于1條母線TV的雙套保護(hù)裝置中的1套保護(hù)裝置均發(fā)“TV斷線”告警，而接于此條母線TV的另1套保護(hù)裝置均未報(bào)警，測(cè)量及計(jì)量回路電壓、功率均無(wú)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)考慮此電壓互感器端子箱中2個(gè)保護(hù)用電壓快速小開關(guān)中的一個(gè)斷開造成。

c）若保護(hù)裝置均未報(bào)警，而電壓顯示或遙測(cè)值異常，核算該變電站有功無(wú)功不平衡時(shí)，應(yīng)考慮電壓互感器計(jì)量回路接線松動(dòng)、斷線、計(jì)量用電壓快速小開關(guān)斷開。

d）告警的保護(hù)裝置不是按照接于母線的規(guī)律分布，同時(shí)，測(cè)量N600電位不為0 V，測(cè)量N600接地點(diǎn)有電流流過(guò)，此時(shí)可判斷是TV二次回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地。

［1］ 李志興，許志華.電壓互感器二次回路接地點(diǎn)的分析［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2010，130（10）:141-144.

［2］ 力振國(guó)，邢曉花.電壓互感器二次回路異常對(duì)線路保護(hù)的影響［J］.山西電力，2010（5）:16-17.

［3］ 李邦云，左可飛，羅達(dá).分散式500 kV變電站電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地的改進(jìn)［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2010（8）:141-143.

［4］ 趙武智，高昌培，林虎.電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地檢查及查找多個(gè)接地點(diǎn)方法［J］.電力自動(dòng)化設(shè)備，2010（6）:148-150.

［5］ 秦濤，張磊，王向東.電壓互感器二次單相接地短路故障分析［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010（07）:136-138.

Hazards Analysis of Multip le Grounding Points in Potential Transformer Secondary Circuit

ZHANG Xin
（Maintenance Com pany of SEPC，Taiyuan，Shanxi 030032，China）

In this paper,the abnormal phenomenon caused by potential transformer secondary circuit with multiple grounding points in a 500 kV substation is analyzed.The risk of this phenomenon and its countermeasures are discussed.Methods are presented to determine the property of the abnormalitywhen breakage occurs on PT so that fault can be found and analyzed correctly.

potential transformer；secondary circuit；abnormality analysis

TM451

A

1671-0320（2012）04-0016-03

2012-04-08，

2012-06-19

張 鑫（1977-），女，山西太原人，2004年畢業(yè)于中央廣播電視大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，從事繼電保護(hù)及自動(dòng)化專業(yè)工作。