孫楠，嚴(yán)佳梅，趙俊

（1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司，江蘇南京，211100；2.國(guó)網(wǎng)客服中心南方分中心，江蘇南京，211161）

0 引言

500kV變電站電壓互感器繞組二次回路必須而且只能通過(guò)一點(diǎn)接于地網(wǎng)，其目的是保護(hù)設(shè)備和人身安全[1]，一些較老變電站通常經(jīng)零相小母線N600連通多個(gè)PT二次回路，在保護(hù)室將 N600 全站一點(diǎn)接地。若電壓回路存在多點(diǎn)接地的情況，將導(dǎo)致兩接地點(diǎn)產(chǎn)生電壓差，因而在回路中形成較大的環(huán)流，在變電站不同保護(hù)間表現(xiàn)出的異常狀況可能不盡相同，但大多是反應(yīng)在保護(hù)二次電壓的值及相位發(fā)生變化，這將導(dǎo)致保護(hù)阻抗元件和方向元件不正確動(dòng)作。因此，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生電壓異常故障時(shí)，應(yīng)立即找出接地故障位置并盡快消缺。

1 主變保護(hù)電壓異常概況

4月19日上午09:07分，某500kV變電站后臺(tái)監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)4號(hào)、6號(hào)主變第一套保護(hù)柜運(yùn)行異常并發(fā)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)告警信號(hào)，5號(hào)主變第一套保護(hù)柜發(fā)裝置異常告警信號(hào)，缺陷發(fā)生時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)任何操作及檢修作業(yè)。根據(jù)后臺(tái)監(jiān)控所報(bào)異常情況，檢修人員前往主變小室查看4、5、6號(hào)主變保護(hù)柜裝置采樣及故障錄波信息，4、5、6號(hào)主變保護(hù)電壓采樣情況大致如表1所示。

表1 4、5、6號(hào)主變保護(hù)柜電壓采樣值

2 查找步驟及處理方法

檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，查看主變500kV側(cè)電壓互感器接線圖發(fā)現(xiàn)，4主變（5、6號(hào)主變）共用第二個(gè)繞組的第一套保護(hù)與測(cè)控裝置在兩個(gè)不同的保護(hù)小室，每個(gè)保護(hù)小室電壓N600都匯總后接至總接地處（在220kV保護(hù)小室內(nèi)）。

（1）現(xiàn)場(chǎng)檢修人員根據(jù)三個(gè)主變第一套保護(hù)高壓側(cè)電壓異常情況，首先判斷N600公共接地回路是否完好，若測(cè)量N600對(duì)地電位不為0 V且有電流流過(guò)，此時(shí)可判斷是PT二次回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地。在主變保護(hù)小室內(nèi)，檢修人員用萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量4號(hào)主變第一套保護(hù)高壓側(cè)N600對(duì)地的交流電壓，測(cè)量結(jié)果為44V，同時(shí)檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)N600電纜芯線有發(fā)燙現(xiàn)象，隨即檢修人員用鉗形電流表測(cè)量N600回路電流，測(cè)量結(jié)果有13A的大電流，因此初步判斷主變電壓回路有短路或者多點(diǎn)接地的問(wèn)題。

（2）根據(jù)步驟（1）檢查結(jié)果分析認(rèn)為，如果存在多點(diǎn)接地，那么N600上的電流就是在多個(gè)接地點(diǎn)間形成的，因此，檢修人員需要利用鉗型電流表測(cè)電流法找出電流源頭及流向。針對(duì)電壓異常的N600回路進(jìn)行排查，測(cè)量結(jié)果如表2所示。從表中數(shù)據(jù)可知，N600回路上的電流是從主變小室流向其它小室的測(cè)控屏，因?yàn)閯e的小室有接地點(diǎn)，所以判斷主變小室的N600屏頂小母線是源頭，后續(xù)檢查工作主要在主變小室展開(kāi)。

表2 電壓異?；芈種600電流值

（3）在主變小室內(nèi)，如果有短路，那么短路點(diǎn)的N600電壓最高，如圖1所示，利用越靠近故障點(diǎn)，N600電壓越高，對(duì)地電壓值是幾毫伏或者零伏時(shí)，離接地點(diǎn)的距離就越遠(yuǎn)的方法，檢修人員在步驟2）的基礎(chǔ)上利用萬(wàn)用表交流電壓檔對(duì)有電流的N600回路電壓進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量，尋找電壓源頭，利用電壓法來(lái)排查接地點(diǎn)的具體位置，測(cè)量結(jié)果為：4號(hào)主變第一套保護(hù)柜N600為42.56V，5號(hào)主變第一套保護(hù)柜N600為43V，6號(hào)主變第一套保護(hù)柜N600為42.46V，以此判斷5號(hào)主變保護(hù)相關(guān)回路最靠近故障點(diǎn)。

圖1 零序網(wǎng)及零序電壓分布圖

（4）檢修人員通過(guò)排查發(fā)現(xiàn)5號(hào)主變35kV側(cè)計(jì)量屏內(nèi)的N600電壓值相對(duì)最高，并且用鉗型電流表檢查N600上有電流，說(shuō)明5號(hào)主變35kV側(cè)PT計(jì)量繞組最靠近故障點(diǎn)，為了確定是否由于35kV側(cè)計(jì)量繞組回路短路或接地故障引起的主變電壓異常，檢修人員到室外35kVⅤ段母線壓變端子箱內(nèi)測(cè)量該組電壓值。

測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，5號(hào)主變35kV側(cè)計(jì)量繞組A、B相首端對(duì)地電壓58.4V，尾端為0V，電壓正常，而C相首端電壓接近0V，尾端有58.46V，如圖2所示，正好與A、B相反向，證明C相計(jì)量繞組二次回路存在異常，檢修人員隨即采取措施將C相電壓線頭從端子上拆下，并返回保護(hù)室查看主變保護(hù)電壓情況，保護(hù)電壓采樣恢復(fù)正常，再次測(cè)量N600回路未發(fā)現(xiàn)異常電流，保護(hù)裝置上的“過(guò)勵(lì)磁告警”也復(fù)歸。

圖2 5號(hào)主變35kV側(cè)C相計(jì)量繞組首、尾電壓

3 原因分析及影響

35kV母線壓變端子箱C相計(jì)量繞組電壓異常，首端電壓接近0V，尾端為58.46V，電壓反向，二次人員初步判斷35kVⅤ段母線壓變C相計(jì)量繞組首端接地引起，如圖3所示，因此測(cè)量A-B、B-C、C-A相間線電壓為相電壓58.27V。C相計(jì)量繞組首端接地與N600形成兩點(diǎn)接地，這樣必然會(huì)有壓差，形成環(huán)流，又N600電壓回路在各個(gè)保護(hù)間并接共用，產(chǎn)生電流串入各個(gè)保護(hù)，所以造成4、5、6號(hào)主變保護(hù)電壓異常。

結(jié)合年度停電檢修，接地位置最終發(fā)現(xiàn)在35kV母線壓變C相根部二次接線盒內(nèi)。打開(kāi)接線盒發(fā)現(xiàn)C601j端子上的電纜被接線盒前蓋擠壓變形且線芯金屬裸露部分過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致二次接線盒內(nèi)C相計(jì)量繞組線芯直接搭到了接線盒外殼，造成母線壓變C相計(jì)量繞組兩點(diǎn)接地。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，造成此次pt兩點(diǎn)接地的原因可能有以下幾種：

（1）二次接線盒空間狹小，且端子排為橫臥式，其接觸面的大小程度都看不到，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試試驗(yàn)時(shí)，C601j端子電纜線芯插入已較淺，接觸面較小，且線芯金屬部分裸露過(guò)長(zhǎng)，由于長(zhǎng)期運(yùn)行振動(dòng)，更加重了端子的螺絲松動(dòng)程度，從而導(dǎo)致線芯搭到外殼的發(fā)生。

圖3 35kV母線壓變C相計(jì)量繞組回路圖

（2）投運(yùn)時(shí)端子排螺絲緊固不到位，繼電保護(hù)人員日常檢修未復(fù)緊端子、未檢查拉試電纜線芯的緊固程度，在測(cè)量回路電阻時(shí)，雖然沒(méi)有近似開(kāi)路，但已明顯存在影響安全的事故隱患。

（3）電壓端子排金屬片與固定端子表面均有不同程度的氧化，使接觸面接觸不良，電纜絕緣性能降低。

PT兩點(diǎn)接地造成主變保護(hù)相電壓與零序電壓的幅值與相位發(fā)生變化，影響縱聯(lián)距離（方向）主保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)、功率方向保護(hù)及復(fù)壓閉鎖保護(hù)等動(dòng)作的正確性，保護(hù)可能因電壓測(cè)量不準(zhǔn)確而誤動(dòng)或拒動(dòng)，對(duì)于采用母線PT的保護(hù)來(lái)說(shuō)，PT二次回路異?？赡茉斐稍撃妇€上所有保護(hù)的不正確動(dòng)作，最終威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[2,3]。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)處理措施及結(jié)果

由于35kVⅤ段母線壓變C相計(jì)量繞組短路接地，短路位置在PT二次接線盒根部，所以現(xiàn)場(chǎng)采取隔離5號(hào)主變35kV側(cè)PT端子箱C相計(jì)量繞組二次回路，拆除C相二次回路電纜芯線并用紅燈絕緣膠帶包裹，主變保護(hù)電壓恢復(fù)正常，N600回路未發(fā)現(xiàn)異常情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

電壓互感器電壓二次回路必須保證有且只有一點(diǎn)可靠接地，否則很可能造成變電站保護(hù)設(shè)備電壓出現(xiàn)異常情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成繼電保護(hù)的不正確動(dòng)作。本文結(jié)合實(shí)際案例，詳述了主變保護(hù)電壓異常的原因分析及危害，重點(diǎn)分析電壓二次回路兩點(diǎn)接地故障的查找步驟及處理方法，該方法逐段排查，逐個(gè)排除，能夠?yàn)樽冸娬倦妷夯芈方拥毓收咸幚硖峁┮环N有效的、值得借鑒的技術(shù)方法，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。