電壓互感器二次回路故障對繼電保護的影響

畢鳴鳴+韓廷君+齊云濤

摘 要：繼電保護是電力運行活動中的一項重要防護性措施，面對電力系統存在的異常運行問題以及故障，技術人員可以借助繼電保護來實行自動化保護電路的目的。一般技術人員進行繼電保護任務需要通過具有觸點功能的繼電器。電壓互感器這種設備同樣需要繼電保護，但是其存在的二次回路類型的故障對機電保護產生不利影響，降低繼電保護的效果。根據對繼電保護以及電壓互感器的了解，對二次回路這種類型的故障產生的主要影響進行分析。

關鍵詞：電壓互感器；二次回路；繼電保護；影響

電壓互感器是一種與變壓器性能類似的電力設備，同樣可以實現變換電路位置上的電壓，與變壓器不同之處主要是其轉換電壓的目的不同，變壓器進行轉變電壓的活動的主要目的是進行電能輸送，互感器的容量比較小，主要是問繼電保護體系以及測量儀表提供電能，在一些線路故障發生時，還能對電力貴重設備進行保護。但是其存在的二次回路問題屬于常見故障，當然，根據對電壓互感器的使用經驗，對二次回路這種常見的故障給繼電保護工作這種影響進行分析。

1 二次回路故障概述

根據關于電壓互感器的規范可以了解到，在二次回路中一般只有一個接地點，因此，在這個位置上的各種電路任務都必須要保證極高的可靠性，只有通過嚴格的管控，才能保證二次回路運行效果。

反事故措施中規定對電壓互感器二次回路應有且只有一個接地點上，所以要有效的提高其可靠性，就要對電壓互感器二次回路進行嚴格的控制，如果要想有效的提高其可靠性，就要在實際的運行和回路驗收時保證 N（N600）線不接熔斷器，在電壓互感器二次接線的過程中是有一些比較典型的接線方式的，在使用的繼電保護裝置方面也存在著一定的共同特征，采用不將其接入的方式也可以展現出非常好的效果，在數字變電站當中，其二次回路使用的都是光纜，數字化變電站也存在著二次回路斷線等故障問題，但是其存在的問題和本文所要討論的問題不在一個范圍之內，所以我們不討論這一問題。

2 繼電保護分析

對于二次回路以及故障情況有所認識之后，還需要對繼電保護這項電路任務的也有一個大致的了解。繼電保護的主要目的是為了對保護元件的運行狀態進行判定，一旦保護原件存在故障，還需要根據故障出現的位置對故障的類型進行區分。其判斷的重要依據是故障出現前后的物理電氣量變化情況，常見的變化特征主要有以下兩種：第一種是電流出現持續增大的現象，在電路出現短路這種故障時，電源與故障點之間的輸電線路以及電器設備位置的電流會從原本的復合電流逐漸增大，甚至電流量會超過負荷電流；第二種情況是電壓出現降低的現象，在接地故障以及相間短路問題發生時，電路系統之中各個位置的相電壓以及相間電壓均會出現數值下降的問題，距離短路的位置越近，電壓的數值就會越低。

3 主要影響分析

對于繼電保護基本原理有了認識之后，就可以其受到二次回路的影響情況進行了解。常見的故障主要有以下三種，每種故障產生的影響都有不同。

3.1 斷線故障及其影響

斷線故障是二次回路之中經常會出現的一種故障，這種情況主要有兩種表現形式，一種被稱為對稱斷線，與之相對的另一種情況則是不對稱類型的斷線。造成這種故障的原因，電纜受到了電路之外的破壞性影響會使二次回路斷開，一些電纜本身的質量就不能滿足二次回路的使用需求。這種斷線故障會使機電保護的效果降低，繼電保護的功能也不能正常發揮。現在大部分電力企業使用的保護裝置都屬于微機類型的保護裝置。這種保護裝置之中我一個較為先進的檢測功能，能夠對斷線情況進行有效檢測，當二次回路之中出現了斷線的線路故障，保護裝置就會通過停止誤動作，來對嚴重后果進行預防。

電壓互感器二次回路斷線有多種種類，每一種都有不同的判別原理，這需要相關人員依照不同的情況來選擇，在對其進行判別時，也應該采取相應的對策，因為每一個斷線類型都有不同的原因，在對其進行判斷時，首先應該將其原因判斷出來，之后才能根據原因采取相應的對策。各個斷線類型要根據其具體情況選擇相應的判別原理，在進行三相斷線的判別時，一般依據的是三相無壓而有流。而單相和兩相斷線，需要考慮保護裝置的差異來選擇相應的判據，用得比較多的判據是負序電壓超過8V，由于發生不對稱斷線故障時，會有負序電壓產生，而單相接地故障時，沒有負序電壓。

3.2 多點接地故障及其影響

多點接地故障也是一種常見的二次回路故障，一般會使電壓互感器與中其他位置的接地點進行連接，在這種這樣的影響之下，會使中性點出現偏移的問題，使三相電壓出現變化，是零序電流存在與電路之中。然而中性點出現的偏移活動的方向與零序電流進行流動的主要方向并不一致，零序電流還會對電壓的偏移數值產生影響。

中性線電壓偏移就是由于回路多點接地而造成的，進而使相電壓的變高或變低，產生相位變化，導致與電壓變化量相關的繼電器的誤動作，如接地距離繼電器、功率方向繼電器誤動作等。

3.3 回路抗阻故障分析及其影響

繼電保護中所承受的電壓會伴隨著回路中阻抗的增大而大大降低，具體降低的數值和保護阻抗之間是存在著一定的對應關系的。產生這種現象的主要原因是不同的回路當中會產生不同的阻抗，這樣就會使得三相電壓出現嚴重的失衡現象，而當回路的阻抗也逐漸增大的時候，中性線電壓就會產生位移現象，這對整個回路和保護裝置的正常運行都會產生不利的影響。

當二次回路阻抗超過一定值之后，實際電壓就會比保護裝置得到的電壓高，而中性線電壓的偏移，又使三相電壓失衡，因此產生零序電壓。進而導致繼電保護作出判斷可能是錯誤的，可能導致PT斷線而無法進行保護，進而無法保障保護的正常運行，因此要及時采取措施進行解決。

結束語

本文首先對電壓互感器存在的二次回路的故障的基本情況進行了研究，又對繼電保護的基本運行原理進行了分析，二次回路的故障類型比較少，但是其對繼電保護任務產生的影響卻是不容忽視的，技術人員首先需要對故障類型進行判定，才能對產生的影響進行了解，在常見的二次回路故障之中，技術人員最容易忽視的故障就是由于回路之中的抗阻數值過大，因此技術人員需要對二次回路故障進行持續研究，對電壓互感器進行優良改造，實現效果更好的繼電保護。

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