电压互感器二次回路异常的原因及对策 艾力·托合提

电压互感器二次回路异常的原因及对策艾力·托合提

发表时间：2019-08-29T10:22:25.360Z 来源：《云南电业》2019年2期作者：艾力·托合提[导读] 本文从三个部分分析变电站的电压互感器出现二次回路电压异常的主要原因及对继电保护装置的影响，利用继电保护技术的规程及加强反事故措施的要求以此减少电压互感器存在的二次回路异常现象。进而加强继电保护人员对电压互感器存在二次回路异常现象的认识。

（国电库车发电有限公司新疆库车县 842000）摘要：由于电压互感器存在二次回路异常现象，它常在继电保护装置不正确操作时出现，一些继电保护人员对此尚缺乏必要的认识。本文从三个部分分析变电站的电压互感器出现二次回路电压异常的主要原因及对继电保护装置的影响，利用继电保护技术的规程及加强反事故措施的要求以此减少电压互感器存在的二次回路异常现象。进而加强继电保护人员对电压互感器存在二次回路异常现象的认识。

关键词：二次回路；继电保护；电压互感器

一、导致TV二次回路出现异常的原因 TV二次回路之所以出现异常，主要是因为一些原因，导致TV的二次测量无法将一次电压的相位及幅值与系统所运行的状态进行正确的反应。对以往相关事故进行深入的分析得知，导致TV二次回路出现异常的主要有下面三个方面： 1.1相同的TV二次回路进行多点接地。

假如TV二次端子箱在接地之后，主控制室也进行了接地处理，两个接地点之间没有用电缆进行连接，或是多个TV中性点通过端子箱进行接地，然后通过电缆芯，进入到主控制室中进行连接。

对于上述中两种接地的方式，当出口处或者中性点接地系统的变电站接地出现短路故障的时候，因为变电站中的接地网中流进很多的短路电流，而在接地网中的各点电位各不相同，将会导致TV的每个二次接地点间产生电位差。因为TV中性点的电位各不相同，导致附加电压的产生，从而造成电压二次回路的中性点出现偏移，在此时，电压二次系统的中性点，即N600的电位是：此时电压二次系统中性点N600的电位为： EN600=E1Y1+E2Y2+…+EiYiY1+Y2+…+Yi（1）式中E1，E2…，Ei为各个TV中性点的电位；Y1，Y2，…，Yi是各个TV中性点进入主控制室，成为接地小母线的导纳。

因此，此时TV中性点附加的偏移电压是：△Ui=EN600-Ei（2）

因为存在这个附加的偏移电压，所以当TV二次回路使用零相接地的方式，时会导致UA0，UC0，3U0以及UB0出现异常，最终将会使继电保护的装置接收到的电压无法将一次电压中的相位、幅值正确的反映出来，从而导致继电保护的装置出现错误动作。

1.2TV二次回路的中性点与地接触不牢靠或者未接地

由于接地电阻较大，造成二次回路的中性点出现浮现电位，在这种情况之下中性点的电位是 EN=3UOYO+UAYA+UBYB+UCYCYO+YA+YB+YC（3）在通常的情况之下，3U0=0同时UA+UB+UC=0。另外三项负载相互对称之时，有EN=0，也就是说中性点的位置不变，不发生位移。当出现不对称这种情况时，3UO不等于0，同时UA、UB和UC之和也不为零，造成中性点偏移，出现严重误差。从（3）式中我们可以得到，负荷对称时，出现的情况是三相电对称性决定中性点偏移的大小程度，而接地出现短路故障时，故障点与TV安装处会出现一个距离，而这个距离就是造成三相电压出现不对称性程度的决定性因素，距离愈近则故障相与非故障相间的电压差别就愈大，TV二次回路中性点的偏移也就越大。

1.3TV不相同的二次绕组，在控制接地的引至时，使用一根电缆芯

如果TV二次的开口三角绕组与星型绕组使用一根根电缆芯引至控制室进行接地时，在系统正常运行中，由于星型绕组的负载在公用电缆芯上产生压降，将会造成开口三角绕组有输出。

1.4电压互感器二次绕组将该能量全部消耗

继电器是在同一铁芯上装有2组绕组的特殊装置，一侧绕组接于母线侧二次电压、另一侧绕组接于线路侧二次电压或是一侧的线圈接在甲线路测量二次电压、而另一侧的线圈接在乙线路测量二次电压。若同一串上接的甲线路断电但乙线路仍正常工作时，甲线路母线的侧断路器帮助继电器屏中检同期的继电器，将母线侧A相的二次电压反应到甲线路中第1绕组的电压回路A相之中；同理，在同一时间停止运行的中间联络断路器开关帮助继电器屏上面检同期的继电器将乙线路中的A相二次电压反映到线路甲中第2绕组的电压回路A相之中。在微机保护装置中，电压回路三相的不同名端都直接短接在了一起，因此在A相中感应出的电压又是通过中性点在BC两相上悬浮着，它们的大小相等，方向和A相保持一致。尽管感应出的电压其能量非常微弱，一旦电压互感器的二次隔离开关还没拉开时，能量就会被电压互感器二次绕组消耗，可是拉开电压互感器的二次开关后此能量就将全部作用在微机的保护和安全装置中的电压回路上面，此感应电压的能量对于微机保护装置来说已经是足够大的了。

保护判断电压互感器

当满足AU+BU+CU=ΣU，而且ΣU>7V时，电压回路断线的一些有关，信息瞬时将由装置发出然后闭锁距离保护及带方向的相关保护。

二、降低电压二次回路电压降的方法

2.1装设计量专用电压二次回路

采用计量专用电压二次回路，有以下几个优点：采用专用电压二次回路，通过专用电缆线中的电流I显著减小，从而可以减小二次回路电压降ΔU及由此带来的电能计量误差。采用专用二次回路，电能表与继电保护、测量指示仪表的电压回路彻底分开，消除了相互之间的影响，其回路电压降不受接于其他二次回路中的继电保护、测量仪表等负荷变化的影响，并且提高了电压回路的可靠性，可按各自回路的负荷大小，准确度等级以及回路的接线不同而采用不同的设计方案。

2.2采用全电子式多功能电能表

采用全电子式电能表，并选用辅助电源优先供电方式，是减小电压互感器二次负荷电流，从而降低电压二次回路电压降的行之有效的重要措施，其优点如下：采用1只具有双向有功、四象限无功、失压计时功能的全电子式多功能电能表可取代包括4只感应式电能表（即正向有功电能表（止逆）1只，反向有功电能表（止逆）1只，感性无功的无功电能表（止逆）1只，容性无功的无功电能表（止逆）1只）和

1只电压失时计时器在内的5只表计，使电能表数量大为减小，同时使电压回路功耗大为减小。采用辅助电源优先供电方式，将使全电子式电能表的功耗进一步减少，每一电压回路的功耗由原来内部连接辅助电源时的10VA，降为优先供电时的0.5VA，仅为原有功耗的1/20。因此，采用辅助电源优先供电方式，是减小电能表功耗、减小电压互感器二次负荷、降低电压互感器二次回路电压降的重要措施。

2.3选用内阻和压降小的优质快速空气断路器

DL/T448-2000规定：35kV以上贸易结算用电能计量装置中，电压互感器二次回路不应装设隔离开关辅助接点，但可装设熔断器或快速开关；35kV及以下贸易结算用电能计算装置中电压互感器二次回路不应装设隔离开关辅助接点和熔断器。按此规定，35kV以上贸易结算用电能计量装置中电压互感器二次回路也装设熔断器，以防止二次侧短路故障时烧坏互感器绕组。现场运行实践表明：熔断器经长期运行后容易锈蚀，接触电阻增大很明显。普通用于电力系统电压互感器二次回路的熔断器或断路器内阻均较大，其本身压降就已经超过规程规定的二次回路允许压降ΔUmax，熔断器已成为影响二次压降的主要因素之一。熔断器内阻大、压降大，不能满足计量二次回路对压降要求。宜选用优质快速空气断路器，现场运行表明其本身压降小于熔断器，能起到降低二次回路压降的作用。

2.4采用接触电阻小的优质重动继电器

一次系统具有两条及以上母线时，母线电压互感器的二次计量回路应安装专用自动电压切换装置，电压切换装置的切换接点应接触可靠，不得影响电压回路的压降值。由于继电器的接点是活动接点，经多次操作或长期运行后易产生接触不良或锈蚀而引起接触电阻增大，这也会影响到二次压降。

三、结束语

目前，我国电网继电的保护装置在构成方面发生了很大的变化，其中因为大量的微机保护投入使用，导致二次回路的接线方式需要更加严格才能满足需求，所以，一定要对各种反事故的措施进行正确的认识，并且要严格进行执行，以保证继电保护装置的可靠运行。

参考文献：

[1]王梅义.电网继电保护应用[M].北京：中国电力出版社，2016.

[2]凌子恕.高压互感器技术手册[M].北京：中国电力出版社，2016.

[3]毛益东，电压互感器二次回路操作问题分析[J].电源技术应用.2017（5）.