PT二次電壓回路故障對(duì)繼電保護(hù)的影響及對(duì)策

何耀宇

【摘??要】電壓互感器二次電壓回路故障是系統(tǒng)運(yùn)行常見(jiàn)的問(wèn)題，故障發(fā)生對(duì)繼電保護(hù)造成的不利影響降低了系統(tǒng)的安全系數(shù)，不利于電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行。因此，本文對(duì)PT二次電壓回路故障及二次電壓回路故障對(duì)變電站繼電保護(hù)的影響進(jìn)行分析，并探討了電壓互感器二次回路故障對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】PT;二次電壓回路故障;繼電保護(hù);影響;對(duì)策

1?PT二次電壓回路故障

根據(jù)以往有關(guān)事故調(diào)查的情況分析看，造成PT二次回路故障的原因主要有以下三個(gè)方面：

1.1同一電壓互感器二次回路多點(diǎn)接地

因絕緣破壞、設(shè)計(jì)或接線錯(cuò)誤、放電間隙或氧化鋅片被擊穿等原因會(huì)導(dǎo)致電壓互感器二次回路多點(diǎn)接地。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障或者其他原因，地網(wǎng)中有電流流過(guò)時(shí)，接地網(wǎng)網(wǎng)格中各點(diǎn)間將不再完全等電位。此時(shí)保護(hù)感受到的各相電壓、保護(hù)自產(chǎn)3U0不再與真實(shí)電壓保持一致，而保護(hù)得不到系統(tǒng)電壓的真實(shí)信息，無(wú)法保證正確動(dòng)作。

1.2電壓互感器二次回路斷線

當(dāng)運(yùn)行中的PT二次回路斷線時(shí)，可能原因是：高壓熔斷器熔斷或接觸不良;并列、切換裝置失電;隔離開(kāi)關(guān)的輔助節(jié)點(diǎn)接觸不良;切換重動(dòng)繼電器觸點(diǎn)也串接在二次側(cè)，觸點(diǎn)接觸不良使電壓二次回路斷開(kāi);因二次短路而使二次側(cè)熔斷器熔斷;二次回路接頭松動(dòng)或斷線;PT本體故障等。

1.3二次回路阻抗過(guò)大

回路阻抗過(guò)大會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置處的電壓降低，回路阻抗與保護(hù)阻抗的大小與電壓降低的水平有著直接的關(guān)系。三相電壓的平衡狀況會(huì)受到電壓水平下降的影響。

2二次電壓回路故障對(duì)變電站繼電保護(hù)的影響

PT二次電壓回路故障對(duì)變電站繼電保護(hù)造成的不利影響嚴(yán)重破壞了系統(tǒng)運(yùn)行的持續(xù)性，其集中體現(xiàn)于線路保護(hù)、主變保護(hù)、母差保護(hù)等幾個(gè)方面。二次電壓回路故障發(fā)生后，系統(tǒng)內(nèi)電壓分配水平無(wú)法處于均衡狀態(tài)，每一項(xiàng)線路結(jié)構(gòu)都會(huì)失去原有的性能。此外，二次電壓回路故障也會(huì)破壞系統(tǒng)內(nèi)的持續(xù)性，線路接通不暢會(huì)給變電站其他設(shè)備或元件作用的發(fā)揮造成阻礙。為了進(jìn)一步說(shuō)明PT二次電壓回路故障的不利影響，列舉幾個(gè)事故案例展開(kāi)分析。

2.1保護(hù)拒動(dòng)

2005年在某鎮(zhèn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的污染問(wèn)題，尤其是在2、3月份當(dāng)?shù)氐奶鞖獬霈F(xiàn)濃霧，受到周圍環(huán)境的影響，該地區(qū)220kV的1號(hào)變電站的19號(hào)轉(zhuǎn)角塔瓷瓶閃絡(luò)，導(dǎo)致1號(hào)變電站發(fā)生4次跳閘。跳閘事故發(fā)生的過(guò)程中，1號(hào)變電站的工頻變化量阻抗動(dòng)作出口也發(fā)生3次跳閘，經(jīng)過(guò)調(diào)控處理后才能重新重合。檢修人員趕往現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)開(kāi)展綜合檢測(cè)工作，在查閱變電站維修記錄時(shí)發(fā)現(xiàn)早在2004年12月變電站維修中更換線路保護(hù)屏?xí)r，交流電壓回路N線電纜接線錯(cuò)誤，以虛接的形式連接起來(lái)。這種情況造成PT二次中性點(diǎn)接地處于正常狀態(tài)，但線路二次負(fù)載未達(dá)到均衡狀態(tài)。另外，電網(wǎng)接地自身性能的不足及接觸電阻值過(guò)大，引起了嚴(yán)重的斷線問(wèn)題。長(zhǎng)期使用造成二次中性點(diǎn)接地異常，二次電壓出現(xiàn)明顯的位移現(xiàn)象，最終造成繼電保護(hù)在裝置難以發(fā)揮良好的保護(hù)性能。

2.2保護(hù)誤動(dòng)

2005年某地2號(hào)變電站發(fā)生二次電壓回路故障，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)是由于220kV的母線連接錯(cuò)誤，造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作。在故障發(fā)生期間，2號(hào)變電站線路連接的高頻保護(hù)發(fā)生動(dòng)作，經(jīng)處理后順利重合。對(duì)于此次保護(hù)誤動(dòng)作原因深入分析后得出：2號(hào)變電站PT多點(diǎn)接地，造成其變側(cè)方向的高頻裝置發(fā)出誤停信號(hào)，使得變電站的高頻保護(hù)誤動(dòng)作。由于不同的電壓互感器二次回路只能用一個(gè)接點(diǎn)連接地網(wǎng)，多個(gè)電壓互感器連接點(diǎn)之間存在明顯的電位差。電位差的存在會(huì)影響到電壓回路測(cè)量的準(zhǔn)確性，影響了測(cè)量電壓值的準(zhǔn)確性，造成繼電保護(hù)裝置的方向元件無(wú)法正常動(dòng)作，最終導(dǎo)致了高頻保護(hù)誤動(dòng)作問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.3PT二次短路損壞一二次設(shè)備

一次設(shè)備主要指發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、電動(dòng)機(jī)等。由一次設(shè)備相互連接，構(gòu)成發(fā)電、輸電、配電或直接用于生產(chǎn)的電氣主回路稱為一次回路或一次接線系統(tǒng)。二次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察，測(cè)量，控制，保護(hù)，調(diào)節(jié)的補(bǔ)助設(shè)備，如：測(cè)量表計(jì)，其包括：電壓表、電流表、功率表、電能表用于測(cè)量電路中的電器參數(shù)。一次設(shè)備是電力系統(tǒng)的主要構(gòu)成，二次設(shè)備則是對(duì)一次設(shè)備運(yùn)行的輔助控制裝置，兩者之間存在緊密的聯(lián)系。PT二次電壓回路故障發(fā)生之后，對(duì)一次設(shè)備、二次設(shè)備均造成性能損壞，影響了設(shè)備持續(xù)使用的壽命。

3電壓互感器二次回路故障對(duì)策

3.1同一電壓互感器二次回路多點(diǎn)接地對(duì)策

電壓互感器二次回路接地問(wèn)題引起的事故和障礙涉及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、基建改造、質(zhì)檢驗(yàn)收、日常維護(hù)等多方面因素，在不同環(huán)節(jié)采取相應(yīng)措施進(jìn)行全方位、全過(guò)程治理和監(jiān)督，可以杜絕電壓互感器二次回路接地問(wèn)題而引起的事故和障礙。

3.1.1基建改造

（1）工程設(shè)計(jì)圖紙上必須注明電壓互感器的接地位置，施工過(guò)程中嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，施工人員對(duì)回路存在任何疑問(wèn)應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系，及時(shí)解決。

（2）對(duì)于基建、改造、大修的變電站，要在投運(yùn)前由施工技術(shù)人員進(jìn)行電壓互感器二次回路接線盒絕緣檢查、并填寫記錄，以發(fā)現(xiàn)實(shí)際可能存在的多點(diǎn)接地。進(jìn)行絕緣檢查時(shí)，不易抽查，應(yīng)逐芯排除。對(duì)于改造、大修的部分在施工前還應(yīng)檢查清已有接地點(diǎn)的具體位置。

3.1.2日常維護(hù)

（1）維護(hù)人員要充分利用保護(hù)校驗(yàn)，設(shè)備停電等時(shí)機(jī)，定期進(jìn)行二次回路接地的絕緣檢查，對(duì)不滿足要求的，及時(shí)進(jìn)行整改，排除設(shè)備運(yùn)行中的隱患。在開(kāi)關(guān)場(chǎng)將電壓互感器二次繞組中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅接地的，應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅片是否被擊穿，防止造成電壓互感器二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。

（2）工作中可能涉及相關(guān)回路變更的，要注意核實(shí)回路接地點(diǎn)的實(shí)際位置，并保證其符合要求。對(duì)電壓互感器二次繞組圈數(shù)及各圈實(shí)際投入情況、回路接地點(diǎn)的實(shí)際位置建立臺(tái)賬。

3.1.3日常維護(hù)需要注意以下幾點(diǎn)

（1）PT的二次回路必須有且只能有一點(diǎn)接地。

（2）經(jīng)控制室中性線N600連通的幾組電壓互感器二次回路，只能在控制室將N600一點(diǎn)接地，各PT二次中性點(diǎn)在開(kāi)關(guān)場(chǎng)接地點(diǎn)應(yīng)斷開(kāi)。

（3）獨(dú)立的與其他互感器二次回路沒(méi)有電聯(lián)系的電壓互感器二次回路，可以在控制室內(nèi)也可在開(kāi)關(guān)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地。

（4）來(lái)自電壓互感器二次繞組與三次繞組從開(kāi)關(guān)場(chǎng)引入控制室的中性線N600必須分開(kāi)，不得公用。與接地網(wǎng)直接連通的銅芯線截面不得小于4mm2。

3.2電壓互感器二次回路斷線故障對(duì)策

對(duì)于電壓互感器回路斷線，應(yīng)按照以下三個(gè)步驟處理：①根據(jù)相關(guān)規(guī)定，將相關(guān)的繼電保護(hù)裝置停止使用，避免出現(xiàn)誤動(dòng)作;②對(duì)高壓熔斷器、低壓熔斷器以及自動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，如果熔斷器熔斷，需要對(duì)原因進(jìn)行查明之后立即對(duì)熔斷器進(jìn)行更換，當(dāng)再次熔斷時(shí)則應(yīng)慎重處理;③檢查電壓回路所有接頭有無(wú)松動(dòng)、斷頭現(xiàn)象，切換回路有無(wú)接觸不良現(xiàn)象。應(yīng)盡早排除斷線故障，以減少對(duì)相關(guān)保護(hù)裝置的影響，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3電壓互感器二次回路阻抗過(guò)大對(duì)策

對(duì)站內(nèi)二次回路及二次負(fù)載進(jìn)行分析，合理分配各繞組回路負(fù)載，裝配的電壓互感器容量應(yīng)能滿足全站二次設(shè)備的需求。通過(guò)增大二次電纜截面積的方式也能有效降低二次回路阻抗。

4結(jié)語(yǔ)

總之，導(dǎo)致PT二次電壓回路故障的因素是多方面的，故障發(fā)生后對(duì)繼電保護(hù)裝置的性能造成誤動(dòng)、拒動(dòng)等不利影響。為了提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，讓電壓互感器二次回路處于高效運(yùn)行狀態(tài)，且增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的安全保護(hù)作用，制定一套完整的PT二次電壓回路故障是企業(yè)必須深入考慮的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉禹宏.淺析繼電保護(hù)CT二次回路檢修作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019（12）.

（作者單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局）