电压互感器二次回路接地方式及其影响解析

电压互感器二次回路接地方式及其影响解析

党政

（深圳供电局有限公司广东深圳518000）

摘要：电压互感器是把高电压变换成标准二次电压以供保护、测量、仪表等装置使用的设备。然而，电压互感器二次回路故障却时常导致继电保护装置的误动与拒动，降低了系统的安全系数不利于电网内设备的安全运行。据此，文中结合当前实际，对电压互感器二次回路接地的必要性及二次回路多点接地对继电保护装置造成的影响进行了分析，最终提出了一种对PT二次回路接地方式的改善措施。

关键词：电压互感器；二次回路；继电保护；影响分析

Abstract：Voltagetransformeristheequipmentthatconvershighvoltageintoastandardsecondaryvoltageforprotection，measurement，instrumentsandotherdevices.However，thefailureofvoltagetransformeroftenresultsinthemalfunctionofprotectiondevice，thatisnotconducivetothesafeoperationofthegridandreducethesafetyfactorofthesystem.Accordingly，thetextcombinedthecurrentsituation，analysisedtheimpactandnecessityofthevoltagetransformersecondarycircuitgroundingmethod.Ultimately，wegottheimprovementmeasuresaboutthevoltagetransformersecondarycircuitgroundingmethod.

Keywords：Voltagetransformer；secondarycircuit；protectiondevice

引言

为了保障人身及设备的安全，防止一次高压窜入二次回路，电压互感器二次回路必须接地。然而，当电压互感器二次回路出现多点接地时，将导致继电保护装置感受电压异常，影响保护装置的正确动作。

本文通过理论分析，证实了电压互感器二次回路多点接地对继电保护装置的影响，并结合当前实际，分析提出了对PT二次回路的改善措施。

1PT二次回路多点接地对继电保护装置的影响

据《广东省电力系统继电保护反事故措施》的规定，经控制室零相小母线（N600）连通的几组电压互感器二次回路，只应在控制室将N600一点接地，各电压互感器二次中性点在开关场地的接地点应断开；为保证接地可靠，各电压互感器的中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。

这是因为变电站的接地网并非实际的等电位面。假使系统发生故障，变电站地网将流过大故障电流，这时地网中不同点间将存在电势差。此时，若PT二次回路存在多个接地点，则将在N600两端出现电位差，造成中性点电压的相位偏移，影响相电压与零序电压的幅值及相位，可能导致零序方向保护、过电压保护拒动作或误动作。

本文以PT二次回路两点接地为例，简要分析PT二次回路多点接地对继电保护装置的影响。如图1所示，假设电压互感器二次回路除在控制室N600（如n点）一点接地外，还存在另一个接地点（如m点）。故当系统发生故障时，地网中将有电流流过，导致接地网网格中各点间出现电势差，以n点为电压基准点，即Un=0，设m，n两点间压降为Umn，其与流过的电流同相。则保护装置采集到的电压如下：

由此观之，保护装置此时采集到的相电压（）并非真实（）；同时，对于自产，由于反映的是流过m，n段地网的电流相位，具有一定的不确定性，若故障时地网电流较大，且与相位相反，很有可能导致最终反向，如图2所示，引起零序方向保护的误动。若故障时与非故障相同相位，则将导致非故障相电压的提升，如图3所示，引起过电压保护的误动。

通过对以上数据的分析，我们可以发现，导致PT多点接地的原因，基本为PT二次回路击穿保险的导通。并且线路抽取电压（TYD）二次回路击穿保险的导通占此类因素的72.7%。

在PT二次回路为何装设击穿保险呢？

在系统运行中，为防止过电压窜入二次回路对人身及设备造成损伤，因此须在二次回路源头装设击穿保险。依据《广东省电力系统继电保护反事故措施》的规定，其击穿电压峰值应大于30ImaxV（220kV及以上系统中击穿电压峰值应大于800V）；且击穿电压应大于系统故障时，开关场地任意两点地电位差的最大值，确保在关键时刻不出现N600回路两点接地。

但随着电网的蓬勃发展，系统最大负荷不断创高，故增加了击穿保险选型的难度，其可靠性有待商榷。

由上所述，如图4所示为目前使用的TYD二次回路接线方式。当我们利用接地线代替击穿保险后不但解决的选型难的问题，同时亦达到了降低成本的作用。但这将导致PT回路多点接地。

图6.微机保护装置内部电压采集示意图

Fig6：thevoltageacquistiondiagramofmicrocomputerprotectiondevice

我们已知，同期回路需要共同的参考点。在继电器年代是通过将保护屏N600一点短接实现的，假使我们将其电气隔离后，是否会满足同期回路呢？

模拟微机保护电压的输入回路，利用如图7设备进行试验。图7中TV1、TV2为两变比相同的变压器，TV3、TV4为规格相同的隔离变，试验中我们将TV1N600经2Hz干扰源后接地，TV2则N600直接接地。

图8.小型电流检测回路

Fig8：thecircuitofcurrentdetection

3结束语

在电力系统中，二次回路对保障系统安全运行起到至关重要的作用。系统正常运行时，为保证继电保护及自动化装置工作的可靠性，PT二次回路必须有且只有一个接地点。因此，应在变电站运行的各个环节及PT二次回路采取相应措施，以消除多点接地的隐患，降低电网运行的风险，提高供电可靠性。

参考文献：

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