万健恒
广东电网有限责任公司湛江供电局 广东湛江 524000
摘要：电压互感器二次回路发生故障就可能对继电保护造成较大影响，破坏系统运行的稳定性。分析电压互感器二次回路的接线方式，及其常发生的各种故障对继电保护的影响，针对故障提出了预防和应对措施。
关键词：继电保护；电压互感器；二次回路；故障
1、电压互感器二次回路常见故障
1.1电压互感器二次回路断线
电压互感器二次回路断线可以分为两种，即对称与不对称断线。产生的原因主要有人员误碰、电缆自身质量不符合要求、二次回路绝缘状况不佳、二次空开跳闸等。
电压互感器二次回路接的负载很多，例如线路保护、变压器保护，母差保护等，各种电压线圈、测量仪表均是该母线上的二次负载。以线路间隔的距离保护为例，由于距离保护是通过电压与电流的关系作为依据，当发生二次回路断线时，断开相电压为零，若负荷电流达到一定程度，极易导致保护的误动作。在SCS-500J备自投装置中，按母联备自投方式投入运行时，两段母线电压正常，母联断路器在分闸位置，若此时主供线路的母线电压出现三相断线，且主供线路的负荷太低而不能达到有流闭锁的定值，备自投就可能误动作，断开原本正常运行的主供开关。而10kV电容器组保护中，为了防止空载变压器与电容器同时合闸时工频过电压和振荡过电压对系统及电容器组的危害，运行中电容器需投入低电压保护，一旦电压回路三相断线，保护将误动作跳开电容器组。
1.2电压互感器二次回路多点接地
电压互感器二次回路必须有一点接地。如果二次回路没有接地点，接在互感器一次侧的高压电压，将通过互感器一、二次线圈间的分布电容和二次回路电容形成分压，将高压电压引入二次回路，其值由二次回路对地电容的大小决定。同时，为防止当电压互感器一、二次绝缘击穿时，高电压穿入二次侧对人身和设备造成伤害，电压互感器二次侧必须有一点接地，然而在实际运行中由于设计、施工、改造及二次电缆老化等原因，均可能造成电压互感器二次回路出现多点接地。
由于一个变电站的接地网之间并非完全的等电位，因此当电压互感器二次侧有多点接地，同时系统发生接地故障或遭受雷击，变电站接地网将流入故障电流，使两接地点之间将产生很大的电位差，两接地点之间出现的电位差将造成中性点电压相位偏移，其二次回路中性线上产生偏移电压，三相电压的幅值和相位均发生了变化，使测量数据不准确。
此时实际流入保护装置的电压已不能反映真实的一次电压幅值和相位，必然破坏保护的正常工作状态，这个附加的电位差分量会引起保护继电器拒动或者误动，对系统的安全运行造成很大的影响。
2、应对电压互感器二次回路故障的有效措施
2.1电压互感器二次回路断线
对于电压互感器二次回路断线时，应执行以下三点：（1）与电压相关又无相应闭锁保护，如电容器组的低电压保护、35kV及以下线路的低压解列保护，应及时退出使用，避免出现保护误动作；（2）对二次空开进行检查，如需更换二次空开，更换的二次空开必须时分相的，并且空开的容量应选择恰当；（3）检查电压回路所有接头有无松动、断头现象，切换回路有无接触不良现象。应尽早排除断线故障，以减少对相关保护装置的影响，保证电力系统的正常运行。
目前电网上应用的保护装置功能全面，大部分装置在电压互感器二次断线的情况下能及时发出报警信号并自动闭锁与电压有关的保护功能。电压互感器二次回路断线发生后，线路保护中采用PT断线检测，将有关距离和零序方向保护则自动闭锁或退出，同时PT断线过流保护就会投入运行，只要线路任意一相的电流达到动作值，就能保证在电压回路断线时能切除故障线路。
备自投装置中以南瑞稳定SCS-500J为例，为了防止任一段母线电压三相断线造成备自投误动作，备自投投入运行时必须将控制字“KRU动作判据”置1，其动作逻辑如图1所示。当上述控制字置1时，备自投的动作逻辑增加“KRU动作判据”，就能有效避免任一段母线电压三相断线造成备自投误动作。同时，在双母线接线方式的变电站中，备自投装置必须接入线路切换后电压，作为母联备投动作的判据之一，也能有效降低备自投误动作发生的几率。
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2.2电压互感器二次回路多点接地
电压互感器二次回路多点接地故障中存在中性点电压偏移的现象，而这种现象的产生则会在一定程度上导致相电压升高或降低，且同时还会产生相位变化，因此对继电保护也会产生一定的影响。
对于新建工程，要加强设计审查，认真检查验收N600一点接地情况，确保设计图纸及相关二次回路接线正确无误，从设计上防止多点接地现象的发生。投入验收期间，加强现场核查工作，避免因施工安装而造成的多点接地。对中性点有接放电间隙的电压互感器，可选用动作或失效时有明显标志的避雷器，以便对其运行状态进行监控，并定期检查，加强巡视力度，发现异常立即处理。投运前，必须对所有N600电缆进行绝缘检测，并符合相关规定要求。改、扩建的厂站在PT二次回路工作之后恢复运行接线后，必须对N600一点接地线电流进行测试并记录。而变电站投入运行后，必须定期用钳表测量一点接地N600的接地电流，若超出标准范围则表明二次回路有多点接地。
全站 N600一点接地电流一般不大于50 mA，一旦大于该值，则电压互感器二次回路可能存在多点接地，应马上处理。2018年3月，110kV北坡变电站N600一点接地达70mA，查找故障时首先测量各电压等级的N600电流，发现35kV电压等级的N600电流最大，定位至故障所在的电压等级二次回路，又通过测量35kV电压等级并接在一起的N600电缆，发现到某线路端子箱的TYD电缆N线电流达50mA，而其他的N600电缆电流都接近于零，再经检查发现这条N600与一条地线并接在一起，直接与地导通造成了多点接地，把地线拆除后再次量测继保室的一点接地点的电流，正常范围之内，电压互感器二次回路恢复一点接地。
3、结束语
综上所述，本文分析了电压互感器发生二次回路断线、多点接地故障时的电压特点，并研究了其对继电保护产生的影响，最后提出降低影响发生的措施。电压互感器二次回路一旦出现故障，就有可能导致继电保护装置出现误动或者拒动现象，因此必须采取合理的预防措施，及时处理电压互感器二次回路故障，保证电网安全运行。
参考文献：
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[2]闫茂华.电压互感器两点接地异常分析及防范措施[J].电工技术,2016(4)
[3]郑秋元.电压互感器二次回路的维护问题与对策[J].集成电路用,2020(10)