刘根宝 柳伟
国网池州供电公司 安徽池州 247000
摘 要：本文简要介绍了PT的基本知识以及PT断线的概念，并就某220kV变电站在运行人员完成倒闸操作后出现站内所有220kV保护装置发PT断线告警信号事件进行了剖析，同时提供了一种该类型故障的处理方法，以期提高电网安全稳定运行的能力。
关键词：PT断线；母线失压；故障处理
0 引言
变电站内发生PT断线故障时，将对保护装置采集电压量带来一定影响，而电压量采集的准确性直接与继电保护中的低电压启动保护、距离保护以及带方向的闭锁条件关联。双母线接线的系统运行方式下，保护装置、计量设备中的二次电压随着运行方式的变化而变化，但PT是通过二次电压间接反映系统状态，一次设备的实际运行状况难以真实地反映，导致运行人员或保护装置误判，造成运行人员一些不必要的操作或保护装置误动，甚至可能会出现全站二次失压的严重性事故。
1 PT的基本知识
1.1 PT的主要用途
PT用来隔离变电站内一次回路和二次回路，同时给继电保护装置和计量表计设备供电，测量线路的电压、功率和电能。
1.2 PT的接线方式
电力系统内的PT接线方式有不完全三角形接线、开口三角形接线和星型接线三种。通常为了取得开口电压普遍采用开口三角形接线，即PT一次线圈接成星型，二次主线圈接成星型，辅助线圈接成开口三角形。如图1所示，PT二次侧相、相、相电压与PT一次侧A相、B相、C相电压成正比，PT二次侧开口三角端子上的电压与PT一次侧的三倍零序电压成正比。
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图1 PT的接线方式
2 PT断线
PT断线分为一次断线和二次断线，两种情况下都会导致PT二次侧测量的电压数据异常，从而对保护装置的可靠动作产生影响。
2.1 现象分析
当且仅当PT一次断线时，有两种情形：一是对称断线即三相全部断线，此时二次电压全部为零，开口三角无电压；二是不对称断线即只有一相断线或两相断线，此时断线相二次相电压为零，非断线相二次相电压不变，开口三角有电压。当且仅当PT二次断线时，PT开口三角无电压，断线相相电压为零。
2.2 判据分析
分析以上PT对称断线和不对称断线故障特点，本文提出一种简易的PT断线判据：当任意线电压小于70V，同时任一相电流大于0.04倍额定电流值；或者负序电压大于8V，即可判断为PT断线。其逻辑框图如图2所示。
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图2 PT断线判据逻辑图
当发生PT单相断线时，故障相二次电压为零，故负序电压肯定大于8V，满足条件二，装置能够正确发出PT断线告警；
当发生PT两相断线时，非故障相电压正常，故障相电压不确定，此时条件二不一定满足，但是必有一线电压小于70V，同时线路有流，条件一满足，装置能够正确发出PT断线告警；
当发生PT三相断线时，此时线电压为零，条件一满足，装置能够正确发出PT断线告警。
3 故障分析与处理
3.1 故障现象
2020年某日夜间，安徽某地区调度下令将某220kV变电站220kV线路开关由检修状态转为冷备用状态，运行人员随即在操作开关侧地刀时，发现地刀拉不开，同时调度监控到220kVⅠ母、Ⅱ母母线电压以及220kV线路电压消失，另外监控到220kV母差故障信号。保护人员在现场查看时，发现多个间隔发TV断线、保护装置报警以及母线PT断线、母差保护异常信号。
3.2 故障分析
如图3所示，通常PT二次交流回路从PT引出，经就地汇控柜内二次电压空开、PT刀闸辅助接点引至二次设备室的PT接口屏，经切换继电器接点接至测控屏，再由保护电源空开传送至保护装置。
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图3 二次交流回路图
由图3可以得出，如果刀闸辅助接点发生接触不良或者断线，PT二次交流电压回路将会中断，导致220kVⅠ母、Ⅱ母母线电压全部为零，监控后台将会发母线PT断线信号，而接在两段母线上的所有线路间隔的电压均采用的是母线电压，因此也会发TV断线信号。
为了确保一次和二次的电压相对应，避免发生保护和自动装置的误动、拒动，在电压切换时，要求二次电压回路和主接线保持同步，还要防止对一次侧停电的电压互感器进行反充电，造成人身和设备事故。为了解决这个问题，一般在电压小母线的进线回路中串一组接点，利用PT的重动继电器，随PT高压侧刀闸的辅助接点动作而动作。如图4所示为重动继电器的回路图。
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图4 重动继电器与刀闸辅助接点串接
1ZJ为重动继电器的线圈，1G为刀闸辅助接点，1ZJ与1G串接在直流电源中，+1BM为刀闸控制电源直流小母线。+1BM如果失压，将会导致1ZJ失电，从而使重动继电器动作，继电器接点断开，PT二次电压回路随之中断。
3.3 故障处理
保护人员在检查该条220kV线路就地汇控柜时发现，柜内的“刀闸控制电源环网开关XDL空气开关”处于断开位置，因此使223PT、224PT间隔同时失去刀闸控制电源，导致PT间隔的二次交流电压回路断开，电压数据无法上传至保护与测控屏。保护人员在合上直流环网分段开关后，站内的告警信号均消失，各装置采集到的电压也恢复正常。
4 结束语
PT二次回路中的母线电压消失是比较常见的故障之一，处置不当可能会造成严重的后果，我们常常在PT二次回路上采取一些必要的措施有效地加以防止。实践中一般采用将PT二次电压回路中的重动继电器更改为双位置继电器，这样可以大大减少因直流失电、刀闸辅助触点不到位等问题而导致PT断线故障。同时还需要对重动继电器的直流电源做相应处理措施，避免因为运行人员认识不足而误操作切断重动继电器电源。
参考文献：
[1]周晓龙.智能变电站保护测控装置[J].电力自动化设备,2010,30(08):128-133.
[2]宋述勇.电网母线差动保护可靠性浅析[J].山西电力,2004(01):44-45+70.
[3]安超.浅析智能变电站二次设备系统及调试方法[J].通讯世界,2016(15):204-205.
[4]朱法强,邹言云.关于PT断线误动的事故分析[J].江西电力职业技术学院学报,2010,23(02):13-14+18.
作者简介：刘根宝（1974-），男，安徽池州人，本科，高级工程师，从事电网设备运维检修管理工作。