电压互感器二次回路的补充检测方法

王磊明，陈鼎，金山红

（嘉兴电力局，浙江嘉兴314033）

电压互感器二次回路的补充检测方法

王磊明，陈鼎，金山红

（嘉兴电力局，浙江嘉兴314033）

通过对电压互感器TV二次侧电压异常事件的分析，介绍系统同时出现一、二次故障情况下对电压二次回路的分析方法，提出完善电压回路的检测方法，可作为传统电压相关试验检查的补充。

电压；二次回路；核相；检测

电压回路二次接线正确是继电保护正确动作的最重要条件之一。若电压二次回路存在缺陷，会对一次系统故障时的分析带来诸多不便。

某220 kV变电站电压互感器（TV）二次侧存在着隐蔽的接线问题，导致35 kV发生单相接地故障时电压情况异常。本文结合该案例对故障时现场各类电压数据及接线状况进行分析，同时为防止这类情况的发生提出对变电站电压回路检查的补充方法。

1 基本情况

在某220 kV变电站设备巡视时发现异常情况如下：

（1）35 kV零序过压动作告警101 V。

（2）三相电压平衡，均为65 V，高、低压两侧核相正常。

（3）L相对A相、B相为142 V，对C相46 V。

因数据异常，首先考虑线路单相接地，并安排线路巡视，但是故障数据与单相接地明显不符，因此对TV及其二次回路进行检查，但均未发现问题。初步怀疑问题出在35 kV TV柜内。因实体查看需要整柜解体，故需先作分析。

2 原因分析

以下以A相金属性接地为例进行分析。

2.1 故障时的一次电压

常规不接地系统单相接地一次电压变化的向量图如图1所示。此时若TV二次回路存在不明问题，则二次侧电压试图通过直接画向量图的方法表示具有一定困难。

2.2 故障时的二次电压分析

由于三相电压对称，单相接线出现故障的可能性较小，因此怀疑为N相问题，首先分析N相内部断开的情况。

N相内部断开时，TV二次等值电路如图2所示[2]。图中R为二次设备的并联等效电阻，R′为相间绝缘电阻，R′≫R，计算过程中R′可忽略。根据基尔霍夫电流定律和叠加定理作以下处理：

（1）TV二次侧表示为电压源。

（2）按实际核相法选O点（地点）为参考点。

（3）电流流入O点为正，流出O点为负。

（4）分解为B，C电源单独作用下进行电路计算，再叠加合成。

在二次侧可以确定的量如下：

B相电势作用下各支路电流为：

C相电势作用下各支路电流为：

B，C相电势共同作用下各支路电流为：

各点对地电势及各点间电势计算如下：

根据以上计算可知：不接地系统发生单项接地故障时，TV二次侧Y型绕组中性点不接地时二次侧电压对地与正常时电压相同；开口三角N无论接地与否，均不影响LN两端电压。

根据以上结果，汇总其它核相数据进行计算。设UA，UB，UC为主变220 kV侧二次电压，为主变35 kV侧二次电压，得到：

3 计算分析

以上为A相接地分析，对比实际数据判断为C相接地，最终查找结果为该站35 kV星火605线C相接地，并且实际运行电压更高，C相仍有少量的残压存在。按照前面的思路，从假设一次侧有一定残压开始分析，可以得出残压的大小对A，B，C三相平衡并不造成影响。全面计算C相金属性接地时的情况，得出表1-4所示的理论与实测数据，表中括号内为实测数据。

表中计算数据与实测数据较吻合，说明极性正反、接地遗漏等接线错误，以及一、二次同时故障等情况均可以通过建立二次电路模型逐一分析、逐个累加的方法处理。

TV二次N相的连通与否，直接影响电压二次回路的结构，是二次接线中非常重要的环节。在正常三相电压平衡时，对于此类属于开关柜内部的隐蔽接线问题，是无法通过常规测量、核相或带负荷试验来检查的。

4 解体检查

4.1 接线错误

根据以上分析结论，对TV柜解体，发现实际接线如图3所示。接线存在3个问题：

（1）将三相中性线N0引至开口三角NL是错误的，应当经独立端子引至控制室。

（2）NL的接线脱落是本次故障的直接原因。

（3）即使N0接线正确，但如果脱落点在N0端子上，本次问题仍会发生。

4.2 电压二次回路补充检测

恢复接线后电压正常。作为对类似情况的预防措施，需要继续作以下分析。

在TV柜或TV端子箱的端子上解开同一电压等级下TV的A，B，C中的一相。以B相为例：此时若N相完好，电流通过N构成环路，其余各相对地电压正常。若N相断开，则电流不能通过N构成环路，其余各相对地电压变化为：

可以看出，在三相电压正常情况下，能直接应用于实际判别的结论为：TV二次侧断开某一相电压回路后，若其他两相电压值对地降低5 V以上，则TV二次中性点N尚未接地。

在确认中性点接地良好后，测量开口三角L。若L对A，B，C中任一相为单相电压，表明N接地良好；若测量无电压则表明N未接地，原因是开口三角电压回路不能与A，B，C回路通过N连通。

5 结论

新建变电站时，除根据反措要求完善TV二次回路接线外，对于不同的TV还应作如下处理：

（1）对于独立外置的TV，应对其二次引出线进行检查，核对其引出线至TV端子箱的接线。

（2）当难以核对或者为柜内内置式TV时，除仔细检查二次电压回路外，核相试验还要增加电压回路补充检测，进一步确保电压回路接线正确。进行该项工作时必须注意防止TV二次短路。

[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答（第二版）[M].北京∶中国电力出版社，2010.

[2]邱关源.电路（第四版）[M].北京∶高等教育出版社，2000.

（本文编辑：龚皓）

Additional Detection Method of Secondary TV Circuit

WANG Lei-ming，CHEN Ding，JIN Shan-hong
（Jiaxing Electric Power Bureau，Jiaxing Zhejiang 314033，China）

Through the analysis on the abnormal events of secondary side voltage for TV，this paper presents a method of analysis on the secondary circuit of voltage when primary and secondary faults occur simultaneously in the system，puts forward the test method of improving the voltage circuit.It can serve as a supplement to traditional voltage tests.

voltage；secondary circuit；phase check；test

TM645.2

：B

：1007-1881（2012）04-0065-03

2011-12-16

王磊明（1979－），浙江嘉兴人，男，工程师，高级技师，从事继电保护整定及专业管理工作。