電壓互感器二次回路的補(bǔ)充檢測(cè)方法

王磊明，陳鼎，金山紅

（嘉興電力局，浙江嘉興314033）

電壓互感器二次回路的補(bǔ)充檢測(cè)方法

王磊明，陳鼎，金山紅

（嘉興電力局，浙江嘉興314033）

通過(guò)對(duì)電壓互感器TV二次側(cè)電壓異常事件的分析，介紹系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)一、二次故障情況下對(duì)電壓二次回路的分析方法，提出完善電壓回路的檢測(cè)方法，可作為傳統(tǒng)電壓相關(guān)試驗(yàn)檢查的補(bǔ)充。

電壓；二次回路；核相；檢測(cè)

電壓回路二次接線正確是繼電保護(hù)正確動(dòng)作的最重要條件之一。若電壓二次回路存在缺陷，會(huì)對(duì)一次系統(tǒng)故障時(shí)的分析帶來(lái)諸多不便。

某220 kV變電站電壓互感器（TV）二次側(cè)存在著隱蔽的接線問(wèn)題，導(dǎo)致35 kV發(fā)生單相接地故障時(shí)電壓情況異常。本文結(jié)合該案例對(duì)故障時(shí)現(xiàn)場(chǎng)各類電壓數(shù)據(jù)及接線狀況進(jìn)行分析，同時(shí)為防止這類情況的發(fā)生提出對(duì)變電站電壓回路檢查的補(bǔ)充方法。

1 基本情況

在某220 kV變電站設(shè)備巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況如下：

（1）35 kV零序過(guò)壓動(dòng)作告警101 V。

（2）三相電壓平衡，均為65 V，高、低壓兩側(cè)核相正常。

（3）L相對(duì)A相、B相為142 V，對(duì)C相46 V。

因數(shù)據(jù)異常，首先考慮線路單相接地，并安排線路巡視，但是故障數(shù)據(jù)與單相接地明顯不符，因此對(duì)TV及其二次回路進(jìn)行檢查，但均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。初步懷疑問(wèn)題出在35 kV TV柜內(nèi)。因?qū)嶓w查看需要整柜解體，故需先作分析。

2 原因分析

以下以A相金屬性接地為例進(jìn)行分析。

2.1 故障時(shí)的一次電壓

常規(guī)不接地系統(tǒng)單相接地一次電壓變化的向量圖如圖1所示。此時(shí)若TV二次回路存在不明問(wèn)題，則二次側(cè)電壓試圖通過(guò)直接畫向量圖的方法表示具有一定困難。

2.2 故障時(shí)的二次電壓分析

由于三相電壓對(duì)稱，單相接線出現(xiàn)故障的可能性較小，因此懷疑為N相問(wèn)題，首先分析N相內(nèi)部斷開(kāi)的情況。

N相內(nèi)部斷開(kāi)時(shí)，TV二次等值電路如圖2所示[2]。圖中R為二次設(shè)備的并聯(lián)等效電阻，R′為相間絕緣電阻，R′?R，計(jì)算過(guò)程中R′可忽略。根據(jù)基爾霍夫電流定律和疊加定理作以下處理：

（1）TV二次側(cè)表示為電壓源。

（2）按實(shí)際核相法選O點(diǎn)（地點(diǎn)）為參考點(diǎn)。

（3）電流流入O點(diǎn)為正，流出O點(diǎn)為負(fù)。

（4）分解為B，C電源單獨(dú)作用下進(jìn)行電路計(jì)算，再疊加合成。

在二次側(cè)可以確定的量如下：

B相電勢(shì)作用下各支路電流為：

C相電勢(shì)作用下各支路電流為：

B，C相電勢(shì)共同作用下各支路電流為：

各點(diǎn)對(duì)地電勢(shì)及各點(diǎn)間電勢(shì)計(jì)算如下：

根據(jù)以上計(jì)算可知：不接地系統(tǒng)發(fā)生單項(xiàng)接地故障時(shí)，TV二次側(cè)Y型繞組中性點(diǎn)不接地時(shí)二次側(cè)電壓對(duì)地與正常時(shí)電壓相同；開(kāi)口三角N無(wú)論接地與否，均不影響LN兩端電壓。

根據(jù)以上結(jié)果，匯總其它核相數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。設(shè)UA，UB，UC為主變220 kV側(cè)二次電壓，為主變35 kV側(cè)二次電壓，得到：

3 計(jì)算分析

以上為A相接地分析，對(duì)比實(shí)際數(shù)據(jù)判斷為C相接地，最終查找結(jié)果為該站35 kV星火605線C相接地，并且實(shí)際運(yùn)行電壓更高，C相仍有少量的殘壓存在。按照前面的思路，從假設(shè)一次側(cè)有一定殘壓開(kāi)始分析，可以得出殘壓的大小對(duì)A，B，C三相平衡并不造成影響。全面計(jì)算C相金屬性接地時(shí)的情況，得出表1-4所示的理論與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，表中括號(hào)內(nèi)為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

表中計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較吻合，說(shuō)明極性正反、接地遺漏等接線錯(cuò)誤，以及一、二次同時(shí)故障等情況均可以通過(guò)建立二次電路模型逐一分析、逐個(gè)累加的方法處理。

TV二次N相的連通與否，直接影響電壓二次回路的結(jié)構(gòu)，是二次接線中非常重要的環(huán)節(jié)。在正常三相電壓平衡時(shí)，對(duì)于此類屬于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的隱蔽接線問(wèn)題，是無(wú)法通過(guò)常規(guī)測(cè)量、核相或帶負(fù)荷試驗(yàn)來(lái)檢查的。

4 解體檢查

4.1 接線錯(cuò)誤

根據(jù)以上分析結(jié)論，對(duì)TV柜解體，發(fā)現(xiàn)實(shí)際接線如圖3所示。接線存在3個(gè)問(wèn)題：

（1）將三相中性線N0引至開(kāi)口三角NL是錯(cuò)誤的，應(yīng)當(dāng)經(jīng)獨(dú)立端子引至控制室。

（2）NL的接線脫落是本次故障的直接原因。

（3）即使N0接線正確，但如果脫落點(diǎn)在N0端子上，本次問(wèn)題仍會(huì)發(fā)生。

4.2 電壓二次回路補(bǔ)充檢測(cè)

恢復(fù)接線后電壓正常。作為對(duì)類似情況的預(yù)防措施，需要繼續(xù)作以下分析。

在TV柜或TV端子箱的端子上解開(kāi)同一電壓等級(jí)下TV的A，B，C中的一相。以B相為例：此時(shí)若N相完好，電流通過(guò)N構(gòu)成環(huán)路，其余各相對(duì)地電壓正常。若N相斷開(kāi)，則電流不能通過(guò)N構(gòu)成環(huán)路，其余各相對(duì)地電壓變化為：

可以看出，在三相電壓正常情況下，能直接應(yīng)用于實(shí)際判別的結(jié)論為：TV二次側(cè)斷開(kāi)某一相電壓回路后，若其他兩相電壓值對(duì)地降低5 V以上，則TV二次中性點(diǎn)N尚未接地。

在確認(rèn)中性點(diǎn)接地良好后，測(cè)量開(kāi)口三角L。若L對(duì)A，B，C中任一相為單相電壓，表明N接地良好；若測(cè)量無(wú)電壓則表明N未接地，原因是開(kāi)口三角電壓回路不能與A，B，C回路通過(guò)N連通。

5 結(jié)論

新建變電站時(shí)，除根據(jù)反措要求完善TV二次回路接線外，對(duì)于不同的TV還應(yīng)作如下處理：

（1）對(duì)于獨(dú)立外置的TV，應(yīng)對(duì)其二次引出線進(jìn)行檢查，核對(duì)其引出線至TV端子箱的接線。

（2）當(dāng)難以核對(duì)或者為柜內(nèi)內(nèi)置式TV時(shí)，除仔細(xì)檢查二次電壓回路外，核相試驗(yàn)還要增加電壓回路補(bǔ)充檢測(cè)，進(jìn)一步確保電壓回路接線正確。進(jìn)行該項(xiàng)工作時(shí)必須注意防止TV二次短路。

[1]國(guó)家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答（第二版）[M].北京∶中國(guó)電力出版社，2010.

[2]邱關(guān)源.電路（第四版）[M].北京∶高等教育出版社，2000.

（本文編輯：龔皓）

Additional Detection Method of Secondary TV Circuit

WANG Lei-ming，CHEN Ding，JIN Shan-hong
（Jiaxing Electric Power Bureau，Jiaxing Zhejiang 314033，China）

Through the analysis on the abnormal events of secondary side voltage for TV，this paper presents a method of analysis on the secondary circuit of voltage when primary and secondary faults occur simultaneously in the system，puts forward the test method of improving the voltage circuit.It can serve as a supplement to traditional voltage tests.

voltage；secondary circuit；phase check；test

TM645.2

：B

：1007-1881（2012）04-0065-03

2011-12-16

王磊明（1979－），浙江嘉興人，男，工程師，高級(jí)技師，從事繼電保護(hù)整定及專業(yè)管理工作。