電壓互感器二次側中性點回路隱患排查方法分析

禹超

摘要： 電壓互感器二次側有且盡可有一點接地。研究從電壓互感器二次側無接地和多點接地的危害入手，對其排查方法和防范措施進行了分析。最終目的在于幫助電力工程領域作業人員掌握電壓互感器二次側中性點回路隱患排查方法和防范措施，保證繼電保護及安全裝置的動作正確性和安全運行。

關鍵詞： 電壓互感器;二次側中性點回路;多點接地;繼電保護;維護措施

引言

作為電力系統重要的電氣設備之一，電壓互感器將一次側高電壓轉換為低電壓，便于保護、測控和計量以及電能質量控制、自動無功調節等二次設備對電網各處節點電壓實時監視。電壓互感器二次側回路有且僅可有一點接地，方能保證其安全運行和傳變電壓。

在現場運維中，由于施工工藝遺留隱患、線纜絕緣故障、二次側中性點氧化鋅避雷器絕緣擊穿等因素影響，電壓互感器二次側中性點回路有時會出現無接地或多點接地隱患，形成安全威脅、造成停電面積擴大。因此，本文基于現場運維總結，對電壓互感器二次側中性點隱患排查方法和防范措施進行了例證分析。

電壓互感器二次側中性點無接地或多點接地的危害

無接地危害

若二次側無接地點，當電壓互感器一、二次發生絕緣擊穿故障，數千伏特的高電壓竄入二次側，將對二次設備造成嚴重破壞，并對在回路上作業的人員形成嚴重威脅;再者，相電壓則失去了參考中性點，在三相電壓完全平衡時不會顯現異常，但當電力系統發生故障時一次側電壓不再平衡，二次側中性點電位隨之發生漂移，二次側采集到的各相電壓的幅值與相位與實際的故障相電壓之間就會出現偏差，最直接的嚴重后果就是導致保護裝置誤動作或拒動作，造成停電面積擴大。

多點接地危險系數分析

譬如電壓二次側中性點回路尚存兩個接地點，兩點之間存在電位差，在變電站出口發生接地或雷擊故障導致接地網流過較大的電流、地網條件差的情形下，足以引起保護誤動的后果兩接地點之間的電位差。詳細流程圖如下：

流入保護裝置電壓作為電壓互感器的二次繞組實際感應電壓疊加的差距壓，確定不了反映一次的電壓幅值及相位，輕壓則會引起二次設備的運行異常，重壓便會導致保護錯誤動作。

電壓互感器二次側中性點回路接地規范及日常檢查規范

根據繼電保護裝置及安全自動裝置的技術規程操作，控制室內的零相小母線連接機組電壓互感器，只需控制室內將N600一點接地先，各個的電壓互感器中的中性線點不會有斷開的斷路器或者是接觸器等。其獨立點與其他的電壓互感器的回路沒有電氣聯系的開關場一點接地，

由于目前尚未出現在不影響回路設備正常運行前提下成效顯著的電壓互感器二次側中性點接地自動檢測報警方案，為防范多點接地，根據電網繼電保護反事故措施規定，運行中的變電站對于電壓互感器二次側中性點一點接地電流執行定期檢查和回路施工檢修后專項檢查結合的方式，每次檢測接地點電流數據不應大于50毫安且不大于上次檢測值20毫安，若不符合則需進行進一步檢查。工程施工存在電壓互感器回路新增或變動的，設備投運前使用萬用表電阻檔對地測量確認一點接地可靠。

排查多點接地方法

電壓法排查法

電壓互感器中只有一個點接地的情況下是采用到電壓法排查出，每個保護屏及端子箱內保護用電是的小母線對接點的電壓值跟離開接地點的距離成正比。具體的節點圖如下圖2。

具體節點圖如圖2.屏內小母線離接地點越遠對地的電壓就會越大，相反屏內小母線對地電壓只有0或者幾毫伏壓時對地電壓就越小，這時就會得出此屏有沒有接地的現象。才用到電壓法去查找接地點，不需要去多余的找接地線，但也必須做到實際故障去的排查，對個屏柜和端子箱進行逐一篩選。工作范圍廣作業量極大，目前存在使用率較少。

疊加直流信號的檢測方法

如圖3所示，信號發生器在電壓互感器二次中性點N600回路A點注入一個標準的直流電流信號，該信號通過地構成回路，然后用檢測器逐個N600支路鉗通過的信號值。在電壓互感器小母線網絡只存在一個接地點時，注入內的標準電流信號就會組成一個匯入，則標準電流信號的大小與檢測器得到的接地點的電流會達成一致。

存在多點接地的N600網絡，則被注入的標準信號會組成多個回路，電流新會就會形成分流，這是標準電流信號和檢測器的接地點電流大小會不達標，導致電壓互感器N600網絡存在兩點上的接地點。在被分辨出兩點以上的接地點后，控制室內各個支路用檢測器會檢測出多個電流，測試出電流會傳達出該支路有節點地。該排查方式在不停電情況下，為排查兩點及多點接地提供了有效及便捷的方式，目前，信號疊加法的電壓二次回路多點接地查找儀器已經成為各個行業的主要使用工具。

然而，對于簡單穩定的金屬性多點接地故障，上述接地查找儀可以迅速定性定位;而對于絕緣問題引起的不完全多點接地常隨天氣、溫度、濕度甚至小動物影響，存在接地特征不明顯、隨時間變化的特點，需結合多方面因素跟蹤比較排查。

例：某次220kV變電站保護定檢中發現全站N600一點接地點電流異常，但對投產3年內及發現隱患后追蹤檢查的N600接地點電流檢測值分析，發現結果呈現檢測值忽高忽低、且使用多點接地查找儀檢測各N600支路均判定為無接地的現象，如表1及表2所示。

通過數據比對初步鎖定多次檢測值居高不下的支路1，停電作絕緣檢查最終定位到戶外受施工工藝差損傷的A相電纜，病灶隨著長期潮濕環境影響多點接地現象日益凸顯。對于這類隱患，只有通過持續的追蹤比對分析才能定位故障點。

隱患接地點防范措施

從檢查結果得出產生無接地點或多接地點的主要原因是技改工程前期收資、圖紙設計、施工中的接線及最后的驗收把關及日常的維護等多方面考慮，因此在必要時刻必須在不用的環節采取相對應的措施，去進行全方位及權過程的治理和監督。斷絕因電壓互感器二次側中性點賄賂接地問題所引起一系列的故障。

先是工程前期收資階段要對舊回路開展全面排查，設計圖紙上需要突出電壓花干起接地點的位置所在，進行施工中嚴格的按照圖紙要求去完成。

設計圖紙上必須注明電壓互感器接地點位置，施工過程中嚴格按照圖紙施工。

例：某變電站3/2接線間隔改造設計現場勘察不到位，默認原有接線為N600接地點從電壓互感器端子箱直接引至控制室一點接地，實際上改造前N600一點接地為手拉手并接：母線同期電壓——間隔測控電壓——斷路器保護——線路保護，從而使得線路電壓互感器二次側獲得接地點，錯誤的設計打斷了原有的手拉手并接，從而導致了電壓互感器二次側接地點缺失。故此建議，需在舊回路基礎上加強設計圖紙審核和施工接線驗收，盡量避免相鄰設備N600手拉手并接的方式，優先采取直接引至一點接地點方式，防止后期技改錯漏。

其次，加強施工工藝及回路接線檢查、電纜絕緣檢查等驗收把關。很多電纜絕緣問題來源于剝電纜工藝粗暴，因此應注意采用合適的工具和正確的方法剝電纜，防止損傷電纜外皮;應在屏蔽層接地線接好、所有電纜預線環節完成后開展絕緣檢查，包括對地和回路之間檢查。

對于防范電壓互感器二次側無接地，主要靠加強工程驗收把關和專門回路排查。如果工程施工存在電壓互感器回路新增或變動，設備投運前使用萬用表電阻檔對地測量確認一點接地可靠，對各電壓回路全面檢查，防止個別回路疏漏。

結語

綜上，鑒于電壓互感器二次側中性點回路接地缺失或多點接地隱患的危害，從圖紙設計、工程施工、驗收把關和日常工作維護等角度提出了電壓互感器二次側中性點回路接地隱患的故障排查方法和改善手段，從而確保了繼電保護和安全自動裝置的長期可靠性。

參考文獻

王獻志，任江波，范景哲.電壓互感器二次側中性點回路多點接地查找新方法[J].佛山供電局技術，2014，33（2）：40–42.