《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)反事故措施要點(diǎn)》規(guī)定：經(jīng)控制室零相小母線N600連通的幾組電壓互感器的二次回路必須有且只能有一點(diǎn)接地。但由于施工等原因，電壓互感器二次回路常發(fā)生多點(diǎn)接地故障，給系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重危害。為此，南網(wǎng)總調(diào)下發(fā)了《關(guān)于防止發(fā)電廠變電站保護(hù)用電壓互感器二次回路多點(diǎn)接地的通知》(調(diào)繼〔2009〕10號(hào))，明確要求電壓互感器二次回路需按以下原則接地：“經(jīng)控制室零相小母線(N600)連通的幾組電壓互感器二次回路，只應(yīng)在控制室將(N600)一點(diǎn)接地;對(duì)于各電壓等級(jí)N600分別接地的情況，必須確保各電壓等級(jí)的電壓互感器二次回路間無任何電聯(lián)系”。由于目前針對(duì)N600接地情況缺乏適用的檢測(cè)方法，往往造成電壓互感器二次N600回路接地點(diǎn)隨著變電站一次設(shè)備改造的進(jìn)行而逐漸增多的情況。因此，找到一種可以在設(shè)備不停電情況下進(jìn)行電壓互感器二次回路兩點(diǎn)(或多點(diǎn))接地的檢測(cè)方法是非常有意義的。本文以某站電壓互感器多點(diǎn)接地故障查找為例，探討電壓互感器多點(diǎn)接地快速查找新方法。
1：由于一個(gè)變電站站的接地網(wǎng)之間并非完全的等電位，因此當(dāng)電壓互感器中性點(diǎn)在開關(guān)場(chǎng)和控制室分別接地時(shí)，兩接地點(diǎn)之間出現(xiàn)的電位差將造成中性點(diǎn)電壓相位偏移，使測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。如此時(shí)系統(tǒng)發(fā)生接地故障或遭受雷擊，變電站接地網(wǎng)將流過大故障電流，兩接地點(diǎn)之間將產(chǎn)生很大的電位差，此時(shí)實(shí)際流入保護(hù)裝置的電壓已不能正常反映一次電壓幅值和相位，必然破壞保護(hù)的正常工作狀態(tài)，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重后果;同時(shí)，這個(gè)附加地電位差分量會(huì)引起故障所在相保護(hù)繼電器拒動(dòng)或誤動(dòng)(反向誤動(dòng)或正相超越)，對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成很大影響。
2：正常情況下，電壓互感器二次回路電纜對(duì)地分布電容C、電壓互感器二次電壓U1以及永久一點(diǎn)接地形成回路，而由于分布電容很小，呈現(xiàn)出高阻抗，因此N600接地回路中的電流值I基本上有分布電容C容抗和二次電壓U1決定，數(shù)值較小。當(dāng)N600只在控制室存在一個(gè)永久接地點(diǎn)時(shí)，增加滑線電阻R而拆除原永久一點(diǎn)接地后，調(diào)節(jié)滑線電阻R，測(cè)量電流I的大小幾乎不變。而當(dāng)電壓互感器二次回路存在兩個(gè)及以上接地點(diǎn)時(shí)，因兩接地點(diǎn)存在電位差U1，兩接地點(diǎn)構(gòu)成的回路中，N600電流將因滑線電阻R的變化而明顯變化。
目前，系統(tǒng)中常用的判斷電壓互感器電壓二次回路N600是否一點(diǎn)接地檢查的方法是電阻法。電阻法檢測(cè)電壓互感器二次回路N600一點(diǎn)接地的電路圖如圖1所示，其步驟如下。
圖1電阻法檢查電壓互感器二次回路N600一點(diǎn)接地電路圖
(1)合上刀閘K，斷開控制室一點(diǎn)接地的聯(lián)接線。
(2)調(diào)整滑線電阻R為0Ω，合上刀閘K1，斷開刀閘K，用高精度鉗型電流表測(cè)量滑線電阻R上電流。
(3)合上刀閘K，斷開刀閘K1，滑線電阻R增加為10Ω;合上刀閘K1，斷開刀閘K，測(cè)量滑線電阻R上電流。
(4)對(duì)滑線電阻R上電流進(jìn)行分析，根據(jù)電流變化判斷電壓互感器二次回路N600存在兩點(diǎn)(或多點(diǎn))接地。
在通過電阻法的基礎(chǔ)上確認(rèn)有兩點(diǎn)接地后，可用電流法來排除接地點(diǎn)具體在哪條支路上。
(1)按照?qǐng)D1接好試驗(yàn)接線，合上刀閘K，調(diào)整滑線電阻R為10Ω，斷開控制室一點(diǎn)接地的聯(lián)接線，合上刀閘K1。
(2)用高精度鉗形電流表鉗住N600支路，斷開刀閘K，測(cè)量鉗住N600支路電流值;合上刀閘K，測(cè)量同一N600支路電流值。
(3)在對(duì)每一條支路的合、斷刀閘測(cè)出同一支路電流值進(jìn)行比較，電流沒有發(fā)生變化，該支路N600線不存在接地點(diǎn);電流發(fā)生變化，該支路N600線存在接地點(diǎn)。
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3.1查找原理
(1)一條導(dǎo)線一端接地，另一端加上微小電壓時(shí)，內(nèi)部會(huì)有相應(yīng)的電流信號(hào)。
(2)假如此線中間沒有接地，則電流信號(hào)波形和大小在起點(diǎn)和終點(diǎn)相似或相同。
(3)假如此線存在多點(diǎn)接地，則接地點(diǎn)兩邊的電流信號(hào)波形和大小不同。
3.2查找方法
根據(jù)N600接線的特征，考慮在N600總線及A、B、C三相各鉗入一個(gè)可移動(dòng)的高精度鉗形電流互感器，如圖2所示。對(duì)N600的對(duì)地電流及A、B、C三相的負(fù)荷電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)到的電流大小和波形進(jìn)行分析判斷，從而判斷電壓互感器接地情況。這種方式可有效濾除系統(tǒng)不平衡電流的干擾，實(shí)現(xiàn)電壓互感器多點(diǎn)接地的準(zhǔn)確判斷，同時(shí)可判斷哪組電壓互感器存在多點(diǎn)接地故障。
圖2電壓互感器接線簡(jiǎn)圖
3.3判斷的依據(jù)
繼電保護(hù)裝置電壓輸入的中性點(diǎn)(n點(diǎn))常設(shè)在控制室接地，若發(fā)生兩點(diǎn)接地，則電壓互感器二次回路上將出現(xiàn)另一個(gè)接地點(diǎn)(如開關(guān)場(chǎng)m點(diǎn))。當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)中有電流流過時(shí)，接地電網(wǎng)各點(diǎn)間電位將不再完全相等。
