Page 46 - 电力与能源2024年第四期
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440 盛博闻:电压互感器二次回路多点接地的影响及查找措施
措施要点》,对于与控制室内零相小母线 N600 相 受电压下降的原因在于,发生两点接地时,中性
连的变流器二次线路(以下简称为 PTN600),应 线 N600 有故障电流流过,该短路电流在 N600 小
仅在控制室内一处接地。 母线接触电阻及其内阻上产生了电压降。因此,
南方电网发布的《关于防止发电厂变电站保 在电压互感器二次回路的中性点电压发生了一定
护用电压互感器二次回路多点接地的通知》也规 程度的偏移,电压偏移计算公式如下:
定:通过控制室的零相小母线连接的多个电压互 ΔU =I d ×∑R (1)
“
感器,只能在控制室内进行一点接地;如果是不同 式 中 ΔU——N600 电 缆 芯 线 产 生 的 电 压 降 ;
电压等级的独立接地,则要保证各个电压等级之 I d —— 流 经 N600 小 母 线 的 短 路 电 流 ;∑ R——
间没有电气联接。”此外,还要求每半年检测一次 N600 小母线各连接点接触电阻和导线内阻。
N600 接地电流,并根据 50 mA 的限值和 20 mA 的 单相接地故障是电力系统中频率最高的故
变化值来判断 PT 是否有多点接地故障。 障,单相接地时,故障相电压降低,其他相电压不
变。由于 PT 是两点接地,测量到的电压不能反
2 电压互感器多点接地
映 二 次 PT 的 真 实 电 压 ,每 相 电 压 都 有 一 定 的
如果电压互感器是两点接地,则当系统发生 变化。
故障时,接地网将通过较大的故障电流,如果是在 附加 ΔU 的幅值和相位角是无法确定的,在
两条 N600 接地点间,就会产生较大的电位差,导 另一起 A 相故障案例中,故障时测得的电压向量
致中性点的电压相位发生偏移,造成相电压与零 如图 2 所示。
序电压的相位出现误差,进而导致距离保护、零序
方向保护拒动或误动。
2.1 PT 两点接地典型案例
在查找到的咸阳某变电器案例中,2008 年 2
月 8 日凌晨 3:02,陕西咸阳供电局某变电器池铜
I 线路 RCS931B 和 CSC125 保护装置异常,PT
断线告警,经检查为线路 PT C 相二次电缆绝缘
损坏,池铜 I 线被迫退出运行。穿线管两端因切
割存留的锋利铁屑是造成二次电缆绝缘损坏的直
图 2 保护装置测量的电压向量
接原因。
对于故障相 A,电压最小,因此叠加附加电压
发 生 故 障 的 PT 二 次 绕 组 回 路 接 线 如 图 1
后,C 相变化最大,而非故障相电压减小,其他相
所示。
电压增大。保护装置的测量电压在很大程度上取
决于 ΔU 的幅值和相位。由于装置测量的电压与
实际电压不符,因此阻抗保护不能保证能够正确
动作,有可能拒动,也有可能误动。
2.3 对零序保护的影响
图 1 发生故障的 PT 二次绕组回路接线 零序保护动作区分析如图 3 所示。保护装置
2.2 故障分析 测得的零序电压 3U 0 叠加 3ΔU 附加电压后落在图
对该故障进行分析,C 相电压互感器根部引 的圆周上。基于南瑞继电器厂家的零序保护原
出的电缆芯线绝缘被破坏,即电缆芯线在 K 点发 理 ,保 护 敏 感 角 为 78°,因 此 如 3U 0 角 度 在 12°~
生接地,电压互感器 C 相二次回路发生两点接地 192°,3U 0 可以可靠运行。以 3I 0 为基准,以 3U 0 角
故障,使保护屏中电压 U c1 降至 48 V。保护屏感 度为变量,取 3U 0 的垂直线,画出零序保护的动作