张 鑫

（山西省电力公司检修公司，山西 太原 030032）

变电站电压互感器二次回路多点接地危害分析

张 鑫

（山西省电力公司检修公司，山西 太原 030032）

分析了某500 kV变电站电压互感器二次回路接地引起的异常现象，探讨了对电压互感器二次回路多点接地的危害、查找方法，阐述了出现电压互感器断线时如何分析判断确定其性质，并正确进行故障分析查找。

电压互感器；二次回路；异常分析

0 引言

微机保护装置都有较完善的电压互感器TV（Transformer Voltage） 断线检测功能，当系统正常运行时发生TV二次回路断线，能够及时给予指示并闭锁故障时可能会误动的保护；但是，TV二次两点或多点接地，可能表现为微机保护判断为TV断线，还可能在系统故障时才反映出来[1-5]。提供了检查N600多点接地的方法，并对当监控系统报出“TV断线”异常时，如何确定TV断线的性质，正确进行故障查找，使系统恢复正常运行进行了分析，为今后运行及保护人员对“TV”异常的判断、分析提供依据。2010年6月，某500 kV变电站发生的TV二次回路异常就是由于地基下沉，正在进行地基改造，在施工过程中造成一条220 kV线路电压互感器二次电缆绝缘损坏，TV二次回路A609接地；TV二次回路多点接地，站内4条220 kV线路保护装置检测为“TV断线”，距离保护闭锁，退出运行。

1 TV异常原因分析

TV异常现象发生后，现场检查220 kV母线电压转接柜单相58 V，相间电压105 V，单相对地A、B、C电压分别为30 V、80 V、78 V，N600对地电压30 V。

在35 kV盘顶N600小母线打开与220 kV连接的电缆芯，断开后发现220 kV母线电压N600电压升至58 V，4条220 kV线路保护装置TV断线信号恢复。然后恢复与220 kV连接的电缆芯，告警恢复为N600电缆芯打开前状态。

检查中发现主接地线N600电流很大，10 A电流表满挡，顺电流查找，发现吕大II线线路TV二次N600中存在电流，在吕大II线线路保护柜打开吕大II线线路TV二次连片，保护装置恢复正常，母线电压恢复正常，吕大II线线路TV二次电压A609为0 V，N600为58 V。在该线路TV本体端子盒将二次电缆拆开，用绝缘胶布包好，在吕大II线开关汇控箱将至线路TV本体端子盒的二次电缆拆开，测量线路TV二次电缆绝缘，确定A609绝缘损坏接地，接地电阻为1.8Ω。后更换线路TV本体端子盒至汇控箱二次电缆后恢复正常运行。

保护装置电压输入的中性点在控制室已经经过保护小室联通的N600母线在35 kV保护小室接地，此时吕大II线线路TV二次回路A609经小电阻接地，由此形成TV二次回路两点接地。吕大II线线路TV电压A609经小电阻接地，强行将N600电压抬高，造成N600等电位网中形成电位差。A609回路电位差通过大地、35 kV保护小室N600公共接地点、保护小室N600联通母线到220 kV保护小室吕大II线线路RCS-931保护屏N600与线路A相电压互感器二次回路N600形成的通路流过很大的电流（10 A电流表满挡），由于存在回路电阻使得保护测量到的相电压不平衡，出现零序电压。测得单相对地A、B、C电压分别为30 V、80 V、78 V，N600对地电压34 V，保护装置零序电压显示10 V，保护装置判为“TV断线”。其余220 kV保护装置N600二次回路中由于未流过电流，而未叠加零序电压，装置采集的电压为N600发生漂移的对称电压，不会判为“TV断线”。

而在35 kV盘顶N600小母线打开与220 kV连接的电缆芯后，220 kV的N600形成了58 V的等电位网，不存在接地漂移，没有零序电压，4条220 kV线路保护装置TV断线信号恢复。主变压器保护此时报中压侧“TV断线”，是因为主变压器保护用35 kV小室N600，与220 kV小室N600不为一个N600，此时主变压器保护自产零序电压为58 V，装置判为“TV断线”。

在下一步工作中，应对出现问题的220 kV线路相连的断路器汇控箱至TV本体端子盒二次电缆，恢复原有接线方式。将各小室之间屏顶N600联通小母线的电缆（4×4） 其余3根备用芯并接在N600上，以减小回路电阻。现场施工时应加强监护，施工过程注意保护二次电缆，防止损坏二次电缆绝缘和光缆。

2 TV二次回路多点接地的危害

TV二次两点或多点接地，可能表现为微机保护判断为TV断线，此时，反映电压的保护都有可能不正确动作。对于采用母线TV的保护来说，TV二次回路异常可能造成该母线上所有保护的不正确动作，后果是非常严重的。还有可能对平时正常运行未造成影响，只有在系统故障时才反映出来，从而造成阻抗元件及方向元件的不正确动作。

TV二次回路异常就是由于TV二次回路A609接地，造成TV二次回路异常，N600流过大的电流，4条220 kV线路保护装置检测为“TV断线”，距离保护闭锁，退出运行；而另外一种情况是N600如果发生多点接地，在正常运行时是可能没有异常现象的。由于变电站的接地网并非绝对对地等电位面，因而这两点之间实际存在着很小的电位差，这个电位差造成TV中性点的微小偏移，并在两个接地点间构成的回路中产生电流，但对正常运行未造成影响，保护TV断线检测功能也不会发告警信息。只有系统发生接地故障时，有大的接地电流注入地网，才可能造成阻抗元件及方向元件的不正确动作。

结合近年来多次事故调查与分析的结果，TV二次接地点越多，接地点空间距离越远，正常运行中接地点中的电流也越大（实测值小于5mA），利用这一特点，可以方便地检查出TV二次是否存在两点或多点接地。

检查方法为，其一，使用毫安级钳形表，在主控室TV接地点根部进行测量，实测值对照上述条件，判断是否存在两点或多点接地，如判断存在两点或多点接地，则需进行查找并予以消除（重点查找各电压等级TV端子箱处），直到符合实测值要求。其二，在电压互感器二次回路N600的永久接地线旁并联接入滑线小电阻（10Ω）与永久接地点连接，打开原永久接地线，改变滑线电阻值，测量接地线流过的电流（使用毫安级钳形电流表），若接地线流过的电流不发生变化是一点接地；若接地线流过的电流发生变化，则是两（多）点接地。

3 出现“TV断线”异常时的分析判断

对于现场工作人员来说，当监控系统报出“TV断线”异常时，如何进行分析以确定TV断线的性质，正确进行故障分析查找，使系统恢复正常运行是最主要的。

3.1 电压互感器一次设备实际发生断线故障

对于采用母线TV的保护来说，母线一次设备TV断线时表现有以下几方面。

a）所有接于该母线TV的保护装置都将报出“TV断线”信号。

b）母线电压表、母线电压遥测无指示或指示降低；有功功率、无功功率表转慢；有功功率、无功功率遥测值无指示或指示降低。

此时可初步判断为该母线电压互感器一次设备断线，或一次保险熔断，通知一次设备检修人员配合处理。

对于采用线路TV的保护来说，线路电压互感器断线时，即本线路TV所接保护装置发出“TV断线”告警，本线路电压表、线路电压遥测值无指示或指示降低。

此时应检查线路TV二次空开是否在合位，测量空开上下口交流电压值是否一致，端子接线是否有松动，以排除二次接线及空开跳开引起的TV断线。无上述因素可初步判断为该线路电压互感器一次设备断线，或一次保险熔断，通知一次设备检修人员配合处理。

3.2 二次回路问题引起的TV断线

二次回路问题造成保护装置判为TV断线原因有以下几方面。

a）TV二次侧短路造成二次熔断器熔断或二次快分小开关跳开，电压二次回路断线。电压二次回路短路的原因主要可能为人为误碰、异物、污秽、潮湿、小动物等。

b）电压回路端子松动，功率表线圈断线，重动继电器卡涩或断线，回路隔离开关转换接点接触不良。

c）TV二次电缆绝缘损坏，电缆芯接地引起TV二次线中流过电流，各相电压及N600电位变化引起装置判断为“TV断线”。

TV断线时的故障点查找办法有以下几方面。

a）单套保护装置报“TV断线”，应考虑本保护装置的电压小开关是否断开，该保护回路电压二次接线是否松动，该套保护所用电压切换装置重动继电器是否正确励磁，接点是否动作良好。

b）接于1条母线TV的双套保护装置中的1套保护装置均发“TV断线”告警，而接于此条母线TV的另1套保护装置均未报警，测量及计量回路电压、功率均无问题时，应考虑此电压互感器端子箱中2个保护用电压快速小开关中的一个断开造成。

c）若保护装置均未报警，而电压显示或遥测值异常，核算该变电站有功无功不平衡时，应考虑电压互感器计量回路接线松动、断线、计量用电压快速小开关断开。

d）告警的保护装置不是按照接于母线的规律分布，同时，测量N600电位不为0 V，测量N600接地点有电流流过，此时可判断是TV二次回路出现多点接地。

［1］ 李志兴，许志华.电压互感器二次回路接地点的分析［J］.电力自动化设备，2010，130（10）:141-144.

［2］ 力振国，邢晓花.电压互感器二次回路异常对线路保护的影响［J］.山西电力，2010（5）:16-17.

［3］ 李邦云，左可飞，罗达.分散式500 kV变电站电压互感器二次回路一点接地的改进［J］.电力自动化设备，2010（8）:141-143.

［4］ 赵武智，高昌培，林虎.电压互感器二次回路一点接地检查及查找多个接地点方法［J］.电力自动化设备，2010（6）:148-150.

［5］ 秦涛，张磊，王向东.电压互感器二次单相接地短路故障分析［J］.电力系统保护与控制，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

张 鑫（1977-），女，山西太原人，2004年毕业于中央广播电视大学计算机科学与技术专业，从事继电保护及自动化专业工作。