TV二次回路两点接地对线路保护的影响

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 grounding

0 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+Vmn

Vbn=Vbm+Vmn

Vcn=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。将与保护感受到的零序电流同相或反相。

2 单相接地故障

2.1 电压变化分析

假设发生母线或线路出口的C相接地故障，故障后C相电压基本为零而A，B两相电压基本不变，故障电流滞后

原C相电压约或超前约，由前

分析，由于TV二次两点接地而产生的附加电压也将滞后原C相电压约或超前约，图2给出了这两种情况的电压相量图。故障后保护测量到的电压

，而A，B相电压均叠加了。由图2（a）可见，B相电压升高大于额定电压，A相电压降低，故障相电压幅值变大相位变化也大，图2（b）也有类似的现象，A相电压升高大于额定电压，B相电压降低，故障相电压变化大。由此可以得出一个结论：在母线或线路出口故障时，TV二次两点接地产生的附加电压将使健全相中一相电压明显升高另一相降低，故障相电压幅值变大，相位变化明显。

图3为现场实录的当TV两点接地时在一回线出口发生C相金属性接地故障，母线三相电压的波形，从上至下分别为A，B，C三相电压波形，从图中可以看出，故障前三相电压对称，故障后非故障相B相电压明显增大，A相电压减小，而故障相C相电压因母线附近故障理应接近为零却有较大值。这与图2（a）分析结果相似。

2.2 对线路保护影响分析

对图2（a），对于发生正向故障的线路，零序功率方向继电器，接地距离继电器和工频变化量接地距离继电器仍能够正确动作，对于发生反向故障的线路，零序功率方向继电器不会误动；接地距离继电器当整定阻抗较小时有可能误动；工频变化量接地距离继电器当整定阻抗较小时也有可能误动。

对图2（b），对于发生正向故障的线路，零序功率方向继电器一般仍然正确动作，除非附加电压很大；接地距离继电器当整定阻抗较小时有可能拒动；工频变化量接地距离继电器当整定阻抗较小时也有可能拒动。对于发生反向故障的线路，零序功率方向继电器可能会误动；故障相接地距离继电器不会误动；工频变化量接地距离继电器一般也不会误动，除非附加电压很大。

2.3对零序功率方向继电器的影响

对2.1中图（a）所示得到下图：

=-3 (原方向)

发生正向故障时：当时，保护不会拒动

当时，和同相，保护不会拒动

发生反相故障时：当时，保护不会误动

当时，和反相，保护不会误动

对2.1中图（b）所示得到下图：

=-3 (原方向)

发生正向故障时：当时，保护不会拒动

当时，和反相，保护拒动发生反相故障时：当时，保护不会误动

当时，和同相，保护误动

接地距离继电器和工频变化量接地距离继电器的分析方法和零序功率方向继电器的分析方法相同，可以得出2.2中的结论。

3 两相接地故障

3.1 电压变化分析

假设发生母线或线路出口的AB两相金属性接地故障，故障后A，B相电压应基本为零而C相电压基本不变，零序电流滞后原C相电压约60-80度或超前约100-120度，由前分析，由于TV二次两点接地而产生的附加电压也将滞后原C相电压约60-80度或超前约100-120度，这两种情况的电压相量见图4，与图2基本相同，不同的是故障后保护

测量到的电压，而C相电压叠加了

由图4（a）可见，C相电压升高大于故障前电压，故障相电压幅值比实际大，B相电压相位与故障前相比接近反相，A相电压相位变化大，由图4（b）可见，C相电压降低，故障相电压幅值比实际大，B相电压相位基本不变，A相电压相位变化大，由此可以得出一个结论：在母线或线路出口故障时，TV二次两点接地产生的附加电压将使健全相电压有明显变化或升高或降低，故障相电压幅值变化明显。