電壓互感器兩點接地檢測方法探析

宋海濤

摘 要：在實際工作過程中發生了一次由于電壓互感器兩點接地導致的保護誤動，本文首先介紹了由于電壓互感器兩點接地的等值電路圖，通過分析分析提出一種多點接地的檢測方法，最后列舉了該方法的應用成果以及對我們今后工作的啟示和防范措施。

關鍵詞：中性點位移 兩點接地 電容電流

中圖分類號：TM451 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12（c）-0021-02

《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》明確指出電壓互感器二次回路只允許在控制室內有一點接地。當N600分別在開關廠和控制室接地時，如果系統發生故障，變電站地網流過大故障電流，此時N600兩接地點間產生電位差，它將造成中性點電壓相位偏移，進而影響相電壓與零序電壓的幅值與相位，從而可能導致距離保護、零序方向保護誤動。

1 電壓互感器兩點接地導致保護誤動

福永變某日某條220kV線路零序一段動作跳開，于此同時一條110kV線路保護距離一段動作，重合成功。經輸電人員檢查發現220kV線路出口出發生單項接地故障，保護動作正確，而110kV線路無故障點，懷疑保護屬于誤動。保護人員認真排查保護裝置及電流電壓回路，發現110kV一母電壓互感器除在控制室一點接地外，在電壓互感器端子箱處氧化鋅避雷器擊穿，造成一母電壓互感器兩點接地。保護人員懷疑保護誤動是由于此故障造成。經檢查故障時錄波器錄波圖形發現，110kV電壓存在中性點位移，是造成保護誤動的根本原因。

2 電壓互感器接地時等值電路

我們首先繪制電壓互感器一點接地和兩點接地時的等值電路圖。通過等值電路圖來分別分析電壓互感器一點接地和兩點接地時的流過中性線的電流，通過比較來總結查找電壓互感器兩點接地的方法。電壓互感器一點和兩點接地時的等值電路圖如圖1所示。

N600一點接地時電流及等值電路如圖1左所示。此時接地點的接地電流為電纜對地分布電容電流。對地容抗為Xc，PT二次等值電壓為U1，從一點接地連接線形成回路，分布容抗和U1決定回路電路I的大小。如果將接地點斷開接入滑線電阻R后，因R遠小于容抗Xc的值，改變R的值，電流I基本不變。

電壓互感器兩點接地時的等值電路圖如圖1所示。兩點接地地網上存在電勢差U2，等值電路如圖3所示。電勢差U2的存在使得控制室永久接地點與另一接地點之間出現一個環形電流，該電流將遠大于一點接地時的電流（一般會達到幾十至數百毫安）。如果在控制室將接地點斷開并接滑線電阻R后，改變電阻R后，改變電阻R值，因回路的U2固定，因此電流I隨電阻R的增大而減小。

3 兩點接地檢測方法

經以上分析，我們總結出可由于查找電壓互感器多點接地的實驗電路，實驗電路圖如圖2所示。

試驗步如驟下：（1）在N600未打開前，在N600（A）與地（B）點按圖示接入隔離開關K，并處于合位。（2）在N600未打開前，將圖示中其他各支路按圖示接好，滑線變阻器滑至最小位置（0Ω）處。（3）確認接線準確無誤后，解開N600接地點，打開隔離開關，慢慢增大電阻，觀察鉗形電流表的讀數（鉗形電流表選用高精度電流表）。操作時戴絕緣手套，站在絕緣墊上。

若試驗結果為電流隨電阻的增大而減小時，可判定該站N600有兩點或多點接地現象。若試驗結果為電流恒定，可判定該站N600為一點接地。一般地，一點接地的接地電流在80mA以下。

4 現實意義

為保證人身和二次設備安全，電壓互感器二次回路必須接地。但當電壓互感器二次回路出現兩點甚至多點接地時，將導致繼電保護裝置感受電壓異常，引起保護不正確動作。此前缺乏有效檢驗電壓互感器二次回路兩點接地的方法。此方法經過理論驗證、實際應用取得了良好效果。并且操作簡單、易掌握，在系統內推廣對于嚴格執行反措要求，預防保護誤動，提高電力系統的安全穩定運行會起到積極的作用。

運用此方法在包頭供電局所管轄部分變電站進行排查電壓互感器多點接地情況，匯總情況見表1。

本方法簡單實用，可作為判定查找站內N600回路是否有兩點或多點接地的方法在局內、系統內推廣應用。

5 啟示及防范

由以上分析我們認識到了電壓互感器兩地接地的危害，并且總結出了電壓互感器兩點接地的檢測方法。從而提出以下防范措施：（1）新建變電站或綜自改造以及擴建變電站時，應增加一項檢查內容-電壓互感器中性線N600的接地電流，并寫入記錄薄中；（2）嚴格審核施工設計圖紙，結合實際要求圖紙符合各種反事故措施幾規程的要求；（3）對已經投運的變電站要定期進行接地電流的測試，最好周期進行，對發現問題的變電站及時采取措施進行整改，防止事故發生；（4）充分重視電壓互感器多點接地的危害，加強管理。

參考文獻

[1] 國家電網公司十八項電網重大反事故措施（國家電網生技400號文）[Z].2005.

[2] 趙廷剛，張大猛，陳偉，等.電壓互感器多點接地故障查找新方法[J].電工技術，2012（12）：64-65.