電壓互感器二次回路斷線的應對措施及處理

何小娟，王海港，張 楠

（1.國網河南省電力公司濟源供電公司，河南 濟源 459000；2.國網河南省電力公司焦作供電公司，河南 焦作 454000）

0 引 言

微機繼電保護是現階段變電所配電保護常用的形式，其中主要包括距離保護、零序保護、功率方向保護等。在這些保護中需要通過判別電壓量確定故障的狀態，一旦出現電壓互感器二次回路斷路故障，可能使得其各保護裝置采集的電壓幅值發生變化，進而引起保護功能異常形成保護誤動，影響到電網的安全性和穩定性[1]。因此，對電壓互感器二次回路斷線故障進行有效判斷，并及時采取有效的處理措施顯得十分重要。

1 電壓互感器二次回路斷線故障現象及原因分析

從電壓互感器二次回路斷線故障的實際情況來看，出現故障時通常表現出以下現象：（1）三相電壓表現出不一致現象，且電能表運轉表現出異常狀態，線路中存在的低電壓繼電器表現出保護性動作，也可能出現電壓表檢測電壓0、有功功率表顯示異常的狀況；（2）可能出現絕緣監視電壓低于正常電壓、高壓熔斷器發生熔斷故障、接地信號表現等特征；（3）出現電壓互感器二次回路斷線故障警示信息，且發出警報聲音[2]。

基于對電壓互感器二次回路斷線故障的實際維護來看，引發斷線故障的原因通常表現為：（1）電壓互感器二次回路中的熔斷器出現熔斷所引起，或者回路中設置的開關出現斷開；（2）由于各端子接線位置處存在接觸不緊密的情況，在長時間應用后引起二次回路斷線故障；（3）中性點接地表現出不牢靠現象，由此引發斷線故障問題。

2 電壓互感器二次回路斷線的應對措施

從當前微機繼電保護的實際運行原理來看，一旦出現電壓互感器二次回路斷線故障信號，通常會運行電壓互感器二次回路斷線閉鎖保護程序，以避免電網中各繼電保護裝置出現誤動，影響到電網的可靠性。此外，在設置電壓互感器二次回路斷線保護時應滿足兩個基本要求：一是當檢測到電壓互感器二次回路出現斷線故障（包括一相、二相、三相斷線）時，閉鎖保護應隨之啟動，避免發生保護誤動狀況；二是應確保一次系統出現短路故障時不會出現電壓互感器二次回路閉鎖誤動，避免在此種情況下形成誤閉鎖狀態。

基于電壓互感器二次回路斷線閉鎖保護應對措施來看，在出現電壓互感器二次回路斷線告警指示信息后，各保護裝置應做如下的保護應對。

2.1 主保護

在出現電壓互感器二次回路斷線進行閉鎖保護時，首先應啟動主保護功能，將縱聯零序方向保護、縱聯距離保護等退出；其次，保留工頻變化量距離保護，但應當對其制動電壓做適當提升，使之與電壓互感器二次額定電壓保持相同。通過此項主保護功能，不僅能夠有效避免各種誤動保護問題的發生，而且能夠保證電網出現正向近處故障時仍具有較強的安全保護功能[3]。其中，通過保留工頻變化量距離保護，只適當提升其制動電壓，既能夠有效避免電壓互感器二次回路斷線下誤動保護，也能夠確保在線路出現短路故障時能夠正確工作，對電網電路形成保護作用。

2.2 后備保護

除上述主保護之外，在檢測到電壓互感器二次回路斷線信號后，距離保護、帶方向的短延時零序電流保護等自動退出保護。但是，其中帶方向的長延時零序電流保護和不帶方向的長延時零序電流保護仍保留保護狀態，只是消除其中帶方向性控制的特性。

2.3 重合閘

電壓互感器二次回路出現斷線時，重合閘將處于放電狀態，即退出保護狀態。通常，裝置在啟用重合閘保護時可以保持在如下狀態：當重合閘以綜重方式投入且進行同期或無壓檢定時，通常需抽取合閘位置處電壓進行檢測；如果檢測到電壓數值＜0.85UXN，且保持10 s 延時，此時應反饋電壓互感器二次回路斷線故障，裝置進行閉鎖保護[4]。

2.4 自動投入的保護

在出現電壓互感器二次回路斷線故障時，相電流過流保護、零序過流保護將自動運行投入狀態。這兩個投入保護的應用在一定程度上補償了前期退出的一些保護，其中投入保護涉及到的電流定值和時間定值，應基于實際情況在定值單中對其進行單獨的設定。

從上述對電壓互感器二次回路斷線故障的投入保護、退出保護應對來看，在面對近處故障狀態時，能夠依靠工頻變化量距離保護、工頻變化量方向保護等實現快速切斷故障，確保電網整體運行安全性；而在面對遠端故障狀態時，僅能夠依靠長延時零序保護、電流過流保護等來切斷故障。在保護狀態運行中，電流差動保護是所有線路保護全線速動最有效的方式。

3 電壓互感器二次回路斷線的處理方法

當電壓互感器出現二次回路斷線故障時，依靠特定的繼電器裝置僅能夠將故障狀態暫時隔離，確保電網線路能夠在一定程度上安全運行。當前由于各微機的保護制造廠家存在差異，因此制造完成的微機在對電壓互感器二次回路斷線的判斷依據上存在一定差異。以南京南瑞PCS-931 保護為例，在運行過程中對各類型電壓互感器二次回路斷線判斷方式如下：

（1）三相電壓向量之和＞8 V（Ua+Ub+Uc＞8 V），起動元件不起動。（不對稱斷線）

（2）三相電壓絕對值之和＜0.5Un，任一相存在電流且大于0.08In。（對稱斷線）

（3）三相電壓絕對值之和＜0.5Un，KK 把手在合后位置且跳閘位置繼電器TWJ 不動作。（對稱斷線）

這樣能夠大致判斷故障引發的原因，縮小故障排查的范圍，但還需對故障位置點做出判斷，并進一步排除故障狀態，恢復整體的運行安全性。在具體維護操作的過程中，通常應按照如下方式進行處理。

3.1 停用繼電保護自動運行裝置

為保證故障排查過程中的安全性，在故障排查維修前應對線路中繼電保護自動運行裝置進行停用，避免在進行線路檢測過程中出現誤動，造成維修事故發生或者故障狀態擴大。

3.2 自帶儀表進行診斷檢測

在電壓互感器出現二次回路斷線故障診斷過程中，可能會出現原有儀表指示異常的情況。此時，可利用其自帶儀表進行診斷檢測，也可以綜合線路中其他儀表檢測數據進行綜合性判斷。值得注意的是，在診斷檢測過程中不能夠改變既有設備的運行方式，避免因此引起設備誤動作，引發其他類型的故障發生。

3.3 檢查高、低壓熔斷器的狀態

高、低壓熔斷器出現熔斷是電壓互感器出現二次回路斷線故障發生較為常見的原因之一，因此在進行故障排查的過程中可重點對此做出檢查。在對高、低壓熔斷器的狀態進行檢查時，如果是高壓熔斷器出現熔斷故障，應對熔斷的具體原因予以查明，然后排除異常故障后再進行更換操作；如果是低壓熔斷器出現熔斷故障，可直接進行更換，并注意監測該低壓熔斷器后續的運行狀況，避免更換后又重新出現熔斷故障。

3.4 檢查電壓互感器二次回路中的各接線端口

對電壓互感器二次回路中的各接線端口進行檢查，觀察這些位置是否存在松動、斷線的情況，以及電壓互感器二次側自動空氣開關是否出現脫扣現象，檢查各回路切換點是否存在接觸性問題等。全面檢測電壓互感器斷開回路，由此較為快速地排除故障，使電網系統能夠盡快恢復到正常的運行狀態。

4 結 論

綜上所述，電壓互感器二次回路斷線是電網運行過程中較為常見的一種故障形態，以降低其對電網運行帶來的不良影響。在當前電網系統中，通常會安設專門的保護裝置。在檢測到電壓互感器二次回路斷線時，予以二次回路閉鎖相關保護，然后安排專門的人員檢查回路斷線的具體故障并將之恢復，從而有效保障電網運行的安全性。