《继电保护》课程报告
电压互感器二次回路多点接地分析及防范措施
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学科专业：电气工程
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电压互感器二次回路多点接地分析及防范措施
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摘要：随着电力系统不断发展，电力设备的更新换代越来越快，在对变电站内继电保护及安全自动装置的基建、大修、改造后，因施工过程中造成的继电保护用电压互感器的二次回路接地不满足要求，直接或间接引发继电保护及安全自动装置误动，造成开关跳闸的事故时常发生，从而电网的安全稳定运行水平下降，使电力用户供电可靠性受到影响。由于二次回路接地不满足要求易被忽视且不易检查，一旦发生事故，处理过程复杂，处理时间长，严重影响售电量。因此，在设备投入运行前对二次回路接地的情况必须针对性分析和检查，避免事故的发生。
关键词：电压互感器；二次回路；多点接地；查找方法
1、电压互感器二次回路接地要求
公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地，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开关或熔断器等。独立的、与其他互感器无电气联系的电压互感器的二次回路，可在控制室内，也可在开关场实现一点接地，为了避免将高压引入控制室，接地点宜设在配电装置户外端子箱内100mm²接地铜排上。线路电压抽取用电压互感器的二次回路及高压电容器组的放电电压互感器的二次回路应在开关场一点接地。来自开关场电压互感器二次绕组的四根引入线和电压互感器开口三角绕组的两根引入线应使用各自独立的电缆，并在控制室内一点接地。已在控制室一点接地的电压互感器二次绕组，在开关场将二次绕组中性点放电间隙或氧化锌阀片接地的，其击穿电压峰值应大于30ImaxV（Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值，单位KA），并应定期检查放电间隙或氧化锌阀片，防止其被击穿造成电压互感器二次回路多点接地的现象[1]。
2、查找电压二次回路多点接地的方法
电压互感器二次回路只能有一个接地点，然而，一般情况下站内同电压等级的电压互感器电压都引致控制室内的电压切换屏，并辐射去自动化测控、保护装置和故障录波仪，在电压切换屏内将各压变的N600并接一点接地。回路众多，如果哪一条回路有另外一个接地点，这就给查找带来困难。
对于新装的工程，查找电压二次回路方法较为简单。一般将电压切换屏内N600的接地点拆除，再做对地绝缘试验，如果回路中有另外的接地点，则对地绝缘电阻较小，此时只要将并接的所有回路拆开，并对每一条回路进行绝缘试验，只到找出接地的那条回路，再针对接地的回路往上级或下级逐级寻找接地点，这样就可以确定接地点的位置。
对于运行中的电压二次回路查找接地点的方法较为复杂。假设电压二次回路一点接地，电压互感器二次电压为U1，电压二次回路的电缆对地分布等值电容为C，二次回路电缆阻抗Z，则分布电容等值容抗为1/jwC，由于TV二次回路对地绝缘阻抗应不小于1MΩ ，则该容抗相对于电缆阻抗呈高阻抗，及1/jwCZ，电压二次回路一点接地的等值电路如图1。由于等值容抗远远大于电缆阻抗，在此就忽略电缆阻抗的影响，则I≈U1/(1/jwC)[2]。
图1电压互感器二次回路一点接地等值电路图
2.1、电压互感器二次回路两点（多点）接地对保护的影响
假设零相小母线不仅在控制室m点一点接地，而且还存在另一个接地点n，如图2。当系统发生接地故障或者其他原因，地网中有电流流过时，接地网网格中各点间将不再完全等电位。设n点为
电压基准点，即Un = 0 , 设m，n两点之间的压降为Umn，其与流过的电流同相。则保护感受到的电压为： Ua=UA+Umn； Ub=UB+Umn； Uc=UC+Umn
图2.电压二次回路两点接地示意图
此时保护感受到的相电压（Ua，Ub，Uc）不再与真实电压UA，UB，UC保持一致，而保护得不到系统电压的真实信息，自然也就无法保证正确动作。
同时, 系统发生接地故障时, 对于保护自产3U0n，有3U0n=UA+UB+UC+3Umn=3U0m+3Umn。
其中：3U0m为系统真实零序电压，Umn是流过m，n段地网的电流相位。
由此可见当电压二次回路发生两点（多点）接地时，保护的相电压和零序电压都将发生改变，情况严重时可以影响距离保护和零序方向保护的正确动作，所以电压互感器二次回路需严防多点接地的情况发生。
3、防范措施
电压互感器二次回路接地问题引起的事故和障碍涉及图纸设计、基建改造、质检验收、日常维护等多方面因素，在不同环节采取相应措施进行全方位、全过程治理和监督，可以杜绝电压互感器二次回路接地问题而引起的事故和障碍。
3.1.基建改造
（1）工程设计图纸上必须注明电压互感器的接地位置，施工过程中严格按照图纸施工，施工人员对回路存在任何疑问应及时与设计人员联系，及时解决。
（2）特别强调电压互感器二次回路接地的技术要求，对于基建、改造、大修的变电站，要在投运前由施工技术人员进行电压互感器二次回路接线盒绝缘检查、并填写记录，以发现实际可能存在的多点接地。进行绝缘检查时，不易抽查，应逐芯排除。对于改造、大修的部分在施工前还应检查清已有接地点的具体位置[3]。
（3）投运前，质检验收人员对电压互感器二次回路进行接线和绝缘复检，按照相关技术要求，填写记录，并参加施工方记录，对遗漏及有疑问的部分，要求其复查，存在缺陷的，要求整改。
（4）提高施工质量，严格按施工工艺进行。对施工人员进行针对二次回路接地的技术培训，并提出具体的工艺要求。严把质量关，排除隐患。
3.2.日常维护
（1）维护人员要充分利用保护校验，设备停电等时机，定期进行二次回路接地的绝缘检查，对不满足要求的，及时进行整改，排除设备运行中的隐患。在开关场将电压互感器二次绕组中性点经放电间隙或氧化锌接地的，应定期检查放电间隙或氧化锌片是否被击穿，防止造成电压互感器二次回路多点接地的现象。
（2）工作中可能涉及相关回路变更的，要注意核实回路接地点的实际位置，并保证其符合要求。对电压互感器二次绕组圈数及各圈实际投入情况、回路接地点的实际位置建立台账。
（3）加强对维护人员进行相关知识的培训，结合实际案例提高认识，增强意识。
3.3.日常维护需要注意以下几点
（1）PT的二次回路必须有且只能有一点接地。
（2）经控制室中性线N600连通的几组电压互感器二次回路，只能在控制室将N600一点接地，各PT二次中性点在开关场接地点应断开。
（3）独立的与其他互感器二次回路没有电联系的电压互感器二次回路，可以在控制室内也可在开关场实现一点接地。
