PT二次側(cè)多點接地危害和處理方法

洪小龍 許磊

摘要：為保障人員和設(shè)備安全以及保證測量準(zhǔn)確性，PT二次側(cè)都通過N600集中一點接地。如果PT二次側(cè)出現(xiàn)二點以上接地時，會導(dǎo)致中性點、相位錯亂，導(dǎo)致測量誤差，嚴(yán)重時會造成保護(hù)誤動和拒動。由于線路老化、施工等原因，容易造成PT二次回路發(fā)生多點接地故障。本文簡要介紹電壓互感器二次側(cè)多點接地時對設(shè)備的影響和危害，以及應(yīng)對PT二次側(cè)多點接地的處理方法。

關(guān)鍵字：電壓互感器;繼電保護(hù);保護(hù)誤動

1 引言

PT即電壓互感器。在變電站中，PT的作用是把高壓側(cè)電壓以一定比例轉(zhuǎn)變成低壓，用于對高壓側(cè)的電壓、功率等數(shù)據(jù)的測量以及繼電保護(hù)動作的依據(jù)。PT的正常運行是各種測量儀器和繼電保護(hù)設(shè)備正常運行的重要保證。

由于電壓互感器一次側(cè)與高壓電網(wǎng)鏈接，為保障二次側(cè)的人員和設(shè)備安全，以及保證測量準(zhǔn)確性，PT通常都是通過N600集中一點接地。如果電壓互感器二次側(cè)出現(xiàn)二點接地時，會導(dǎo)致極性、相位錯亂、 PT二次線圈短接等故障，使二次電流不能正常通過保護(hù)儀表元件，造成保護(hù)拒動、儀表誤指示等，威脅電力系統(tǒng)供電安全。但是由于線路老化、施工工藝等原因，PT二次側(cè)不可避免地存在多點接地故障隱患，容易導(dǎo)致PT二次側(cè)兩點接地甚至多點接地。

2 PT二次側(cè)多點接地影響分析

PT二次測量電壓是反應(yīng)高壓電力系統(tǒng)運行狀況的主要參數(shù)，PT二此側(cè)多點接地是導(dǎo)致PT二側(cè)測量故障的主要原因。當(dāng)PT二次側(cè)發(fā)生單相接地、單相短路或者相間短路時，由于突變電流很大，二次回路的繼電保護(hù)裝置能夠及時動作，一般情況下不會擴(kuò)大事故，而國內(nèi)外專家對繼電保護(hù)的研究早已深入，繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。PT二次回路多點接地故障，主要在于零線多點接地。

如圖1所示，，PT正常運行時，當(dāng)PT只通過N600一點接地時A、B和C相的電壓分別為Ua、Ub和Uc，三相電壓的矢量和U0=Ua+Ub+Uc，此時三相的電壓Ua′、Ub′、Uc′分別是Ua+U0、Ub+U0和Uc+U0。

如圖2所示，當(dāng)PT二次側(cè)零線發(fā)生多點接地，即PT二次側(cè)出現(xiàn)了除N600之外的另一處接地點B，零線與大地再a、b點之間形成回路，由于大地不是理想的等電位面，a、b電之間有一個電位差Ue，零點點位發(fā)生偏移，此時得三相電壓Ua′、Ub′和Uc′分別變成Ua+U0+Ue、Ub+U0+Ue和Uc+U0+Ue。正常情況下，Ue比較小，不會造成誤動作拒動作。當(dāng)附近電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，地網(wǎng)有大電流經(jīng)過，a、b電之間Ue升高，同時使得三相電壓發(fā)生變化，導(dǎo)致PT測量數(shù)據(jù)錯誤，進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)誤動或拒動。

3 PT二次側(cè)多點接地的原因分析

導(dǎo)致PT多點接地的原因大體上可以分為兩類，一是人為導(dǎo)致，二是受元件性質(zhì)和環(huán)境客觀因素導(dǎo)致。

人為因素是在施工或者檢修時，不當(dāng)操作導(dǎo)致。如在改造或檢修工程中，由于操作不當(dāng)、圖紙錯誤等原因，誤將PT二次回路接在其它回路上造成多點接地;雙重化配置兩套保護(hù)屏的PT二次中性點在N600接地點不一致造成多點接地;設(shè)備出廠時可能PT二次中性點已經(jīng)和柜體外殼連接，在接地網(wǎng)連接已有一點接地，又在控制室接地造成多點接地;在使用實驗設(shè)備調(diào)試時接線不當(dāng)，造成多點接地;由于施工人員技術(shù)水平不足，將導(dǎo)線絕緣損壞或保護(hù)組與計量組誤接線，造成中性點多點接地。

客觀因素時由于環(huán)境變化、蟲鼠侵咬、設(shè)備老化導(dǎo)致導(dǎo)線、設(shè)備絕緣下降，繼而導(dǎo)致PT二次側(cè)多點接地。如電能表、保護(hù)裝置的零線老化導(dǎo)致與金屬外殼接觸等。

4 判斷PT二次側(cè)中性電多點接地的方法

傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方法是按照一定的原則，將PT二次側(cè)回路的各個支路進(jìn)行分解，對每個小回路進(jìn)行解線處理，再借助搖表對各個小回路進(jìn)行接地測試。這種的方法需要在一次側(cè)停電檢測的時候進(jìn)行，而且操作復(fù)雜，耗費大量人工，還存容易損壞設(shè)備元件。

另一種方法是利用高精度的鉗形電流表，通過人工的方式測量每個，對全站PT接地點電流逐個測量，一般接地電流超過50mA，或者比較最近一次測量值上升20mA時，則判定為可能存在多點接地故障。此辦法雖然可以在不停電時對PT多點接地情況進(jìn)行排查，但是判定方式不明確，判斷準(zhǔn)確性較低，而且也需要耗費大量人工。

其三就是安裝在線監(jiān)測設(shè)備。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，在線式PT多點接地監(jiān)測設(shè)備已經(jīng)被研發(fā)出來，它可以實現(xiàn)不停電對PT二次側(cè)多點接地狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測，對多點接地故障進(jìn)行告警和甄選故障PT，還能實現(xiàn)遠(yuǎn)端遙信、遙測。此外，還節(jié)省了大量監(jiān)測人工成本，是實現(xiàn)自動化管理、智能變電站的重要一步。

5 結(jié)束語

PT所測量的數(shù)據(jù)是反應(yīng)高壓電網(wǎng)運行狀況和控制高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的的重要依據(jù)，PT故障可能會引起高壓側(cè)繼電保護(hù)誤動作，引起重大損失。PT二次側(cè)多點接地故障是難發(fā)現(xiàn)、影響大的隱患故障，要引起重視。研究PT二次側(cè)多點接地故障判斷和查找技術(shù)，及時妥善處理PT二次側(cè)多點接地故障，能夠提升電網(wǎng)運行的可靠性。

參考文獻(xiàn)

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