淺談電壓互感器二次回路斷線對(duì)保護(hù)與計(jì)量的影響及應(yīng)對(duì)

1、    淺談電壓互感器二次回路斷線對(duì)保護(hù)與計(jì)量的影響及應(yīng)對(duì)    吳占貴【摘 要】電壓互感器二次回路斷線的判據(jù)及其影響有多種，本文對(duì)此展開(kāi)討論，并針對(duì)電壓二次回路斷線對(duì)保護(hù)、計(jì)量裝置的正常運(yùn)行的影響提出幾點(diǎn)預(yù)防措施?！娟P(guān)鍵詞】電壓互感器；二次回路斷線；保護(hù)；計(jì)量；影響引言電壓互感器二次回路斷線發(fā)生在保護(hù)回路時(shí)，可能會(huì)使保護(hù)裝置退出部分保護(hù)功能，或有可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)，也有可能使主變后備保護(hù)和母差保護(hù)開(kāi)放；當(dāng)發(fā)生在計(jì)量回路時(shí)，計(jì)量電壓消失使計(jì)量表斷相，可能會(huì)造成電量損失。因此，發(fā)生電壓二次回路斷線時(shí)，必須及時(shí)找出原因并盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。1.常見(jiàn)的電壓互

2、感器二次回路電壓互感器二次回路根據(jù)母線的不同運(yùn)行方式亦有幾種不同的接線方式，對(duì)于單母線接線，二次電壓從pt根部接線到保護(hù)裝置的回路包括電壓重動(dòng)和切換回路，即二次電壓首先經(jīng)過(guò)電壓互感器刀閘位置重動(dòng)，重動(dòng)后的母線電壓再通過(guò)各間隔與母線相連的刀閘機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)進(jìn)行切換，切換后電壓再送至線路、主變等與母線相連的設(shè)備的二次保護(hù)裝置。對(duì)于雙母接線或雙母單分段或旁兼母等接線方式，二次電壓回路還包括電壓并列回路，二次電壓并列指i、ii段母線在運(yùn)行狀態(tài)，一次設(shè)備并列運(yùn)行，其中一組電壓互感器停運(yùn)，需將二次電壓并列運(yùn)行，一般通過(guò)串接母聯(lián)開(kāi)關(guān)及其刀閘的節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.電壓互感器二次回路斷線的判據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的微機(jī)保護(hù)裝

3、置中電壓互感器二次電壓斷線閉鎖原理大致相同。一般有幾種判據(jù)構(gòu)成：2.1判據(jù)一當(dāng)ua+ub+uc>8v，且啟動(dòng)元件不啟動(dòng)，延時(shí)1.25s發(fā)。本判據(jù)用以判別tv二次的一相和兩相斷線。即利用tv二次側(cè)三相電壓的向量和大于8v來(lái)檢測(cè)電壓互感器二次回路發(fā)生不對(duì)稱斷線。2.2判據(jù)二當(dāng)使用母線電壓互感器時(shí)，滿足，ua+ub+uc<8v，u1<30v，且啟動(dòng)元件不啟動(dòng)，延時(shí)1.25s發(fā)tv二次回路異常信號(hào)并閉鎖保護(hù)。2.3判據(jù)三當(dāng)使用線路電壓互感器時(shí)，除滿足ua+ub+uc<8v，u1<30v，且啟動(dòng)元件不啟動(dòng)幾個(gè)條件外，再加上滿足任意一相有電流或者跳閘位置不動(dòng)作的條件，延時(shí)1.

4、25s發(fā)tv二次回路異常信號(hào)并閉鎖保護(hù).當(dāng)電壓二次回路恢復(fù)正常經(jīng)10s延時(shí)，裝置自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行，解除對(duì)保護(hù)的閉鎖。3.判斷電壓互感器二次回路斷線原因的方法由于電壓互感器二次回路異常，導(dǎo)致加到保護(hù)裝置上的電壓下降，甚至降為零，通常把這種情況稱作交流失壓。電壓互感器二次回路異常主要指電壓互感器二次回路斷線。電壓互感器二次回路接的負(fù)載很多，連在母線上的各個(gè)連接元件的保護(hù)裝置，例如線路保護(hù)、變壓器或發(fā)變組保護(hù)，母差保護(hù)，各種測(cè)量?jī)x表等均是該母線上的二次負(fù)載。因此電壓互感器二次回路斷線時(shí)很容易發(fā)生的。引起電壓互感器二次斷線一般歸類為兩種原因，一是由于電壓互感器二次回路的快速開(kāi)關(guān)跳開(kāi)或熔斷器熔斷；另外一

5、種情況是在裝置后端子上或屏上端子由于接觸不良造成的斷線。目前電網(wǎng)上應(yīng)用的保護(hù)裝置、計(jì)量表計(jì)功能全面，大部分裝置在二次電壓斷線的情況下能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)閉鎖與電壓有關(guān)的保護(hù)功能，此時(shí)一次設(shè)備的保護(hù)僅僅依賴于電流有關(guān)的保護(hù)，存在保護(hù)死區(qū)，設(shè)備不能長(zhǎng)期維持此狀態(tài)，應(yīng)盡快消除這類缺陷。當(dāng)某變電站雙母接線形式的110kv母線有一組電壓互感器在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)“pt二次斷線”告警信號(hào)時(shí)應(yīng)檢查保護(hù)室pt測(cè)控柜處電壓切換箱的輸入電壓和輸出電壓是否正常，pt刀閘的位置信號(hào)是否和現(xiàn)場(chǎng)一致，主要查看切換箱面板上顯示的“i母電壓”“ii母電壓”信號(hào)等是否正常，同時(shí)檢查pt切換箱旁邊的pt并列把手是否在正常位置。如果

6、相應(yīng)的pt刀閘位置信號(hào)沒(méi)有正確顯示，則初步判斷母線電壓互感器失壓的原因是相應(yīng)刀閘位置的常開(kāi)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有開(kāi)入切換箱內(nèi)，導(dǎo)致二次失壓；在電壓切換箱所在屏后面端子排處測(cè)量相應(yīng)的切換前母線電壓和相關(guān)的刀閘位置，如果切換前電壓正常，但刀閘位置不正常，可以斷定之前的推論是正確的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)切換前電壓不正常但刀閘位置是和實(shí)際相符時(shí)，應(yīng)該到pt端子箱處檢查電壓是否正常。4. tv斷線對(duì)保護(hù)的影響：4.1三卷變的主變保護(hù)裝置首先，任何一側(cè)tv斷線都有可能導(dǎo)致配置且投入運(yùn)行的復(fù)壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)的復(fù)壓開(kāi)放（在本側(cè)和其他側(cè)復(fù)壓閉鎖元件在投入狀態(tài)時(shí)），其結(jié)果會(huì)使發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，復(fù)壓閉鎖方向過(guò)流保護(hù)可能誤動(dòng)，擴(kuò)大事故范圍；其次

7、，對(duì)于零序方向過(guò)流保護(hù)的電壓方向元件采用自產(chǎn)3u0的主變保護(hù)來(lái)說(shuō)，tv斷線時(shí)，在發(fā)生故障時(shí)，也會(huì)影響零序方向過(guò)流保護(hù)的正確動(dòng)作，造成主變誤動(dòng)或拒動(dòng)。4.2 110kv及以上電壓等級(jí)的線路保護(hù)首先，tv斷線可能會(huì)導(dǎo)致相關(guān)的阻抗繼電器的測(cè)量阻抗與實(shí)際不符，誤入阻抗繼電器的動(dòng)作范圍內(nèi)，在區(qū)外故障或正常運(yùn)行期間系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)使啟動(dòng)元件啟動(dòng)時(shí)引起距離保護(hù)誤動(dòng)；其次，對(duì)于零序電壓采用自產(chǎn)3u0的零序方向繼電器在電壓二次斷線期間在發(fā)生區(qū)外故障時(shí)可能造成縱聯(lián)零序電流保護(hù)誤動(dòng)；再次，零序電流方向保護(hù)也會(huì)受到不同程度的影響。4.3線路重合閘對(duì)于南自、許繼、四方等繼電保護(hù)廠家的線路保護(hù)來(lái)說(shuō)，大部分線路保護(hù)裝置在tv二次

8、發(fā)生斷線時(shí)都會(huì)使重合閘放電，使重合閘功能失靈，尤其是在單相重合閘方式下發(fā)生單相瞬時(shí)性故障時(shí)，不能單跳單重，及時(shí)恢復(fù)供電，還有可能造成線路非全相運(yùn)行（在溝通三跳回路異?；蚬δ懿蝗珪r(shí)），給地區(qū)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行造成威脅。4.4母差保護(hù)、失靈保護(hù)tv斷線時(shí)無(wú)疑會(huì)使相應(yīng)的母線或失靈元件電壓閉鎖元件開(kāi)放，使母差及失靈保護(hù)失去了第一道防線，在人員誤碰或母差及失靈保護(hù)的元件損壞或受到外部干擾時(shí)誤動(dòng)出口，導(dǎo)致無(wú)故障母線上的元件誤跳閘，造成電網(wǎng)的大面積停電。4.5電容器保護(hù)在tv斷線時(shí)可能會(huì)造成正常運(yùn)行的電容器保護(hù)突然跳閘（在電容器低電壓保護(hù)中無(wú)有流閉鎖的判據(jù)時(shí)），可能會(huì)導(dǎo)致局部電網(wǎng)的電壓降低，影響用戶的用電質(zhì)

9、量。4.6進(jìn)線備自投裝置工作電源的tv斷線時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致備自投裝置在無(wú)故障情況下誤動(dòng)（在備自投裝置動(dòng)作條件不判工作電源有流閉鎖的情況下），備用電源的tv斷線會(huì)使備自投裝置放電，使備自投裝置處于非正常工作狀態(tài)，當(dāng)工作電源發(fā)生永久性故障時(shí)，備用電源不能自動(dòng)投入運(yùn)行，造成全所失壓，發(fā)生大面積停電事故。5. tv斷線時(shí)應(yīng)采取的預(yù)防措施：在發(fā)生tv斷線時(shí)為防止保護(hù)誤動(dòng)保護(hù)裝置本身采取兩個(gè)措施，一個(gè)靠電流啟動(dòng)元件，另一個(gè)靠電壓斷線閉鎖來(lái)閉鎖保護(hù)，運(yùn)維人員還應(yīng)采取如下措施：5.1退出線路距離保護(hù)及其他相關(guān)保護(hù)壓板首先退出接入該電壓互感器的所有距離保護(hù)壓板，防止區(qū)外故障時(shí)誤動(dòng)，如果此時(shí)出現(xiàn)直流接地時(shí)，在距離保

10、護(hù)壓板未斷開(kāi)前，不允許拉合直流電源來(lái)查找直流接地點(diǎn)；然后查找失壓原因并使電壓互感器二次恢復(fù)正常，在確保電壓互感器二次恢復(fù)正常，并經(jīng)電壓表測(cè)量各相電壓正常后，才允許解除距離保護(hù)的閉鎖，按規(guī)定程序投入各套被停用的距離保護(hù)壓板。5.2檢查接入該電壓互感器的線路的重合閘方式，將這些間隔的重合閘方式均置為停用狀態(tài)，對(duì)單重方式的線路保護(hù)還應(yīng)確保溝通三跳回路正常，待電壓恢復(fù)正常后再將各間隔的重合閘方式恢復(fù)原狀。5.3對(duì)于進(jìn)線備自投裝置的工作電源電壓斷線或消失時(shí)，應(yīng)立即檢查線路電壓的空開(kāi)或保險(xiǎn)是否正常，如果斷定工作電源的抽取電壓裝置或帶電顯示器故障，應(yīng)立即聯(lián)系廠家維修。如果是備用電源的電壓消失時(shí)應(yīng)通知運(yùn)行人員

11、改變運(yùn)行方式，將備用電源投入運(yùn)行作為工作電源，而將工作電源當(dāng)作備用電源，使備自投裝置充電正常。5.4在裝設(shè)有母差保護(hù)和失靈保護(hù)的雙母線接線形式的變電站，當(dāng)tv斷線是由電壓互感器一次設(shè)備本身故障引起時(shí)，當(dāng)故障的電壓互感器需要退出時(shí)不允許母線維持正常運(yùn)行方式且僅將電壓互感器二次并列運(yùn)行，應(yīng)將母線倒為單母線方式或?qū)⒛嘎?lián)斷路器閉鎖，而不能簡(jiǎn)單的將電壓互感器二次并列。因?yàn)槿绻淮文妇€為雙母線方式且母聯(lián)斷路器能夠正常跳開(kāi)，使用單組電壓互感器且電壓互感器二次并列運(yùn)行時(shí)，當(dāng)無(wú)電壓互感器母線上的線路故障且斷路器失靈時(shí)，失靈保護(hù)將斷開(kāi)母聯(lián)斷路器，此時(shí)，非故障母線上的電壓恢復(fù)，盡管故障元件依然還在母線上，但由于復(fù)合電壓閉鎖的作用，將可能使得失靈保護(hù)無(wú)法動(dòng)作出口。6 .結(jié)論電壓互感器二次回路斷線是電網(wǎng)運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生的異?，F(xiàn)象，雖然隨著繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置的性能和保護(hù)原理的不斷發(fā)展，它對(duì)電網(wǎng)中二次設(shè)備的正常運(yùn)行影響越來(lái)越小，但是完全消除這種現(xiàn)象還沒(méi)有更合適的方法，只能做好設(shè)備