TV二次回路接线及其对保护的影响

浅谈变电站二次设备布置1 前言：变电站二次设备包括对一次设备进行控制、测量、保护以及对一、二次设备的正常、异常或事故等工况提供信号显示或报警的设备。

二次设备一般是由独立的功能件或具有较强的完整功能的装置按预定的逻辑组装成功能屏柜。

另外，二次设备还包括与一次设备构成一体的反映其工况、状态、量值，并可对其控制、操作的辅助设备。

如电流互感器（TA）、电压互感器（TV）的二次绕组以及断路器、隔离开关的操作机构等等。

以上这些设备安装在不同的位置，再按有关逻辑要求进行互联，就能完成特定的功能，保障一次设备的正常和可靠运行，减小电气设备故障损害。

尽管不同的二次设备布置方式在相同的逻辑下其功能原则上相同，但其布置是否合理对工程的造价、运行管理影响较大。

2 二次设备布置的原则2.1 二次设备的电气屏柜一般布置在主控制室内。

需要由人经常监视、操作的屏柜，如控制屏、直流电源屏等最好都布置在主环上（第一排）[1]。

2.2 控制屏原则上按电压等级分别排列在一起，要做到模拟母线清晰连贯。

2.3 其它保护屏、自动装置屏原则上按电压等级分别排列在主环后布置，但应保证小母线的布置连贯。

2.4 当后期工程有较多的预留屏位时，应考虑后期扩建时不会造成施工及运行困难。

2.5 与一次设备构成一体的二次设备，一般都是由一次设计人员根据方案的优劣来布置一次设备，也就确定了该二次设备的布置。

在不影响一次设备的功能和运行的情况下，一、二次设计人员应相互协调确定一次设备的布置，以期达到对一次设备的保护范围最大，或减少二次回路的负载及压降，使二次回路接线无迂回往复，连线最短最清晰的目的。

例如10kV母线TV布置在该母线段的中间，由左右两路干线分别向两边出线柜的计量设备供电，将会使二次计量电压的压降减小。

3 二次设备布置的习惯二次设备布置的习惯，也就是二次设计人员对主控制室屏柜的安装习惯布置。

3.1变电站主控制室屏柜的习惯布置。

控制屏（安放装置控制屏或单元式的测控屏）最好布置主环正面，中央信号控制屏和主变压器控制屏布置在主环正中，主环的两侧布置两种电压或三种电压等级的控制屏，左侧布置高（中）电压等级，右侧布置中（低）电压等级，如为常规性控制屏一定要注意模拟母线的清晰和连贯。

电压互感器二次回路故障对继电保护装置的影响摘要：近年来，电压互感器二次回路故障对电力系统的影响得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

本文首先对相关内容做了概述，分析了电压互感器二次回路故障原因的方法，以及二次回路故障的处理，在探讨TV断线对保护影响的基础上，结合相关实践经验，从多个角度提出了TV故障时应采取的预防措施，阐述了个人对此的几点看法与认识。

关键词：电压互感器；二次回路故障；电力系统；影响1前言电压互感器是电力系统中不可缺少的装置，用于改变系统电压大小，电压互感器常用于电力系统仪表测量和继电保护等回路。

但二次回路短路故障的发生直接损坏了互感器的性能，对系统运行的安全性以及设备调控的稳定性都造成了很多不利的影响。

因而，在使用互感器保护电力设备运行时要考虑到其回路故障的防范，做好二次回路故障的检查是关键一步，能够为后期的故障处理提供具体的参考资料。

将会更好地提升对电压互感器二次回路断线的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的整体效果。

2概述电压互感器用字母表示为TV 其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。

特点是容量很小且比较恒定，电压互感器的一次线圈匝数比较多，并联在供电系统的一次电路中，二次线圈匝数比较少，接于高阻抗的测量仪表和继电保护的电压线圈，正常运行时电压互感器接近空载状态。

电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。

为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。

电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。

也可以三只单相互感器接成Y型，其二次绕组一个线圈接成Y型，二次绕组另一线圈接成开口三角形（图1）开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。

正常运行时，电力系统的三相电压对称，第二组线圈上的三相感应电动势之和为零。

电压互感器二次回路接地方式及其影响解析发表时间：2016-01-07T10:35:16.093Z 来源：《电力设备》2015年6期供稿作者：党政[导读] 深圳供电局有限公司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。

（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：Voltage transformer is the equipment that convers high voltage into a standard secondary voltage for protection，measurement，instruments and other devices.However，the failure of voltage transformer often results in the malfunction of protection device，that is not conducive to the safe operation of the grid and reduce the safety factor of the system.Accordingly，the text combined the current situation，analysised the impact and necessity of the voltage transformer secondary circuit grounding method.Ultimately，we got the improvement measures about the voltage transformer secondary circuit grounding method. Key words：Voltage transformer；secondary circuit；protection device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。

TV二次回路异常对保护故障测距的影响2017年12月29日，某110kv变电站110kv线路发生c相接地故障，差动保护动作两次，均属正确动作，但保护测距不准确。

以下为本次事故的调查分析情况：1 保护动作简述2017年12月29日110kvxx线xx保护装置差动保护动作跳闸两次。

具体信息分别为：2017年12月29日05时57分57秒440毫秒：突变量比率差动保护动作、稳态量比率差动保护，c相，时间6ms，动作期间最大差流idc=8.73a，故障测距57.4km。

2017年12月29日23时04分18秒423毫秒：突变量比率差动保护动作、稳态量比率差动保护，c相，时间7ms，动作期间最大差流idc=7.95a，故障测距57.3km。

2 保护动作分析2.1 动作分析通过现场录波基本特征和一次巡线检查，确认线路发生了区内c相单相接地故障，差动保护两次动作行为均正确。

线路全长实际仅为7.7 km，而差动保护动作时测距为57km左右，明显存在保护故障测距异常的现象。

由于保护两次差动动作的时间、现象、测距类似，故选取23时04分18秒423毫秒的第二次动作波形进行分析。

该次动作的录波图如图1所示，相应的模拟量表为保护动作时的量：通过分析，图1中电流电压录波情况显示了如下故障特征：①电流只有c相变化比较大，符合c相接地故障的特征；②有零序电流3i0、零序电压3u0出现，零序电流与c相故障电流基本同向符合单相接地故障的基本特征；③三相电压在故障发生前及故障切除后均正常。

在故障期间，保护启动后a相、b相电压的幅值持续上升，在故障后13ms左右便稳定在90v左右，不符合单相接地故障健全相电压幅值变化不大的特征；④故障相c相电压在故障期间持续大幅升高，在10ms左右幅值便约为故障前的2倍，完全不符合c 相接地故障时c相电压幅值应降低的特征；2.2 保护测距情况分析故障前及保护动作时三相电压的相量关系如图2、图3所示（以a相为基准）：由图看出，故障发生前及故障切除后，线路三相电压平衡，满足正序关系。

电压互感器二次回路常见故障分析摘要：本文对电压互感器二次回路的进行了介绍，结合等效电路图，对电压互感器二次回路的一些常见故障进行了分析探讨，指出了需要进一步进行研究的方向。

关键词：电压互感器故障断线回路阻抗多点接地微机保护引言电压互感器[1]简称TV或PT,其作用是将电力系统中的高压通过电磁作用转变为低压，能够为继电保护、计量及测量等二次回路所承受，一般为100V，并且可以在一次回路与二次回路间起到隔离作用。

电压互感器二次回路的故障，会对电力保护、测量及计量等功能产生影响，对保护装置动作的可靠性及计量、测量的准确性造成危害，进而影响电力系统运行的稳定性。

本文拟就电压互感器二次回路的一些常见故障进行分析，并对保护的影响进行探讨。

1 电压互感器二次回路介绍电压互感器互感器二次回路示意图见图1。

如图所示，电压互感器二次回路的接地点，按照反事故措施的有关规定，只允许有一点接地。

目前的变电站，为了便于检修的要求，这个接地点一般设在控制室内。

电压互感器二次回路设置一个接地点，是为了设备和人身安全着想，防止将高压通过互感器引入二次侧。

为了保证二次回路接地的可靠有效，电压互感器的中性线上不可以接入空开或熔断器。

在N 线中，为了防止遭受雷击过电压等极端高压的冲击，一般还会设置放电间隙或氧化锌阀片接地[2]。

图中 L630为零序电压3U0 ，对于采用自产3UO 的装置，可以不接入此线，或者根据需要接入备用。

电压互感器二次回路可以等效为如下电路。

图2中，UA 为电压互感器等效的且能够反映一次电压的二次电压，在图中用一个受控电压源来表示，ZI 为回路电阻， ZL为负荷阻抗， UB为电压互感器负荷上的电压降落。

理想情况下，我们认为UA=UB ，但是实际情况是存在电压降UAB 。

为了使 UAB尽可能的小，就需要降低回路电阻 ZI。

但实际中回路电阻可能很大，从而使UB 严重偏离。

2 电压互感器二次回路常见故障以上是对电压互感器特性的一些介绍，在实际工作中，笔者发现电压互感器二次回路容易发生一些如下的故障：2.1 二次回路断线电压互感器二次回路发生开路现象，称为断线。

TV二次回路两点接地对线路保护的影响摘要：本文阐述了造成电压互感器二次回路异常的原因，就电压互感器二次回路两点接地对继电保护装置的影响进行分析，并提出了防止TV二次回路异常的措施。

关键词：继电保护；TV二次回路；两点接地Abstract：This paper describes the reasons caused by abnormal for the secondary circuit voltage transformer, the voltage transformer on the secondary circuit protection devices on the ground two points of impact analysis and proposed measures to prevent abnormal for secondary circuit of TV.Key words: relay V oltage transformer secondary circuit Two grounding0 引言近年来因电压互感器（以下简称TV）二次回路的异常所造成的继电保护误动已在电力系统中多次发生，造成了多起扩大性事故。

所谓TV回路异常是指由于某些原因所造成的TV二次测量值不能正常地反映一次系统的运行状态和一次电压的幅值及相位。

因此有必要对TV二次回路两点接地造成TV二次回路异常的原因进行分析，并探讨电压二次回路异常后是如何造成保护装置不正确动作。

1 TV二次回路两点接地产生异常的原因图1为发生TV二次两点接地的一个典型例子，TV二次中性点在现场直接接地，保护装置电压输入的中性点在控制室也直接接地，由此形成TV中性点两点接地。

当M至N有电流流过时，这两点间将产生一个压降计为，与流过的电流同相，保护测量到的电压为：Van=Vam+VmnVbn=Vbm+VmnVcn=Vcm+Vmn自产3U0=Vam=Vbm+Vcm+3Vmn正常运行时，地中没有电流流过，等于零，自产3U0等于零，保护装置感受到正常的三相电压，不可能给予告警，当系统发生接地故障时，地中将有零序电流流过，不再等与零，保护装置测量到相电压不再真实反映系统的一次情况，而相间电压仍是正确的。

TV二次回路两点接地对线路保护的影响摘要：本文阐述了造成电压互感器二次回路异常的原因，就电压互感器二次回路两点接地对继电保护装置的影响进行分析，并提出了防止TV二次回路异常的措施。

关键词：继电保护；TV二次回路；两点接地Abstract：This paper describes the reasons caused by abnormal for the secondary circuit voltage transformer, the voltage transformer on the secondary circuit protection devices on the ground two points of impact analysis and proposed measures to prevent abnormal for secondary circuit of TV.Key words: relay V oltage transformer secondary circuit Two grounding0 引言近年来因电压互感器（以下简称TV）二次回路的异常所造成的继电保护误动已在电力系统中多次发生，造成了多起扩大性事故。

所谓TV回路异常是指由于某些原因所造成的TV二次测量值不能正常地反映一次系统的运行状态和一次电压的幅值及相位。

因此有必要对TV二次回路两点接地造成TV二次回路异常的原因进行分析，并探讨电压二次回路异常后是如何造成保护装置不正确动作。

1 TV二次回路两点接地产生异常的原因图1为发生TV二次两点接地的一个典型例子，TV二次中性点在现场直接接地，保护装置电压输入的中性点在控制室也直接接地，由此形成TV中性点两点接地。

当M至N有电流流过时，这两点间将产生一个压降计为，与流过的电流同相，保护测量到的电压为：Van=Vam+VmnVbn=Vbm+VmnVcn=Vcm+Vmn自产3U0=Vam=Vbm+Vcm+3Vmn正常运行时，地中没有电流流过，等于零，自产3U0等于零，保护装置感受到正常的三相电压，不可能给予告警，当系统发生接地故障时，地中将有零序电流流过，不再等与零，保护装置测量到相电压不再真实反映系统的一次情况，而相间电压仍是正确的。

一起220kV母线TV二次反充电的分析与防范措施摘要：本文通过对一起在220kV母线停电操作过程中，因出线间隔母线侧隔离开关辅助接点切换不到位，导致运行的220kV母线TV从二次侧向停电的220kV母线TV反充电，致使TV二次并列线路的电压切换箱损坏的原因分析。

提出如何防范因TV二次并列导致TV反充电的措施，供大家在操作中参考。

关键词：TV反充电防范措施1. 事件简要经过图一所示的双母线接线方式因供电可靠性高，运行方式灵活，在220kV电压等级的母线中得到普遍应用。

为避免电磁式电压互感器在操作中发生谐振的风险，220kV母线TV都使用电容式电压互感器，操作人员在220kV母线停电的操作中一般采取母线带TV一起停电的操作方式。

操作人员在一次操作220kV Ⅱ母停电的过程中，拉开母联600断路器后，发生220kV L1线602断路器电压切换箱冒烟，切换箱插件烧坏。

操作中由于母线侧隔离开关辅助接点接触不良或二次回路异常导致220kV两条母线TV从二次侧并列，且这种状态下的TV二次并列在操作中不易发现。

操作人员拉开母联600断路器后运行母线TV二次向停电母线TV二次反充电。

2 事件的原因分析2.1 双母线接线方式下的电压切换图二为CZX-12R2操作继电器装置的电压切换接线图，1G(2G)为Ⅰ(Ⅱ)母侧隔离开关的常开（或常闭）接点，L1（L2）为LED指示灯， YQJ1、YQJ2、YQJ3为单线圈继电器， YQJ4、YQJ5、YQJ6、YQJ7为双线圈继电器。

YQJ1、YQJ2、YQJ3单线圈继电器随隔离开关的常开接点的闭合而动作，随隔离开关的常开接点的打开而返回；YQJ4、YQJ5、YQJ6、YQJ7双线圈继电器随隔离开关的常开接点的闭合而动作，动作后自保持，隔离开关的常开接点的打开不返回，需隔离开关的常闭接点闭合给继电器返回电流，YQJ4、YQJ5、YQJ6、YQJ7才返回。

切换继电器动作过程：1）当Ⅰ母隔离开关合上时，Ⅰ母隔离开关常开辅助接点闭合，1YQJ1、1YQJ2、1YQJ3继电器动作，1YQJ4、1YQJ5、1YQJ6、1YQJ7磁保持继电器同时动作，且自保持。