分析电压互感器二次回路故障对继电保护的影响

苏国忠

摘  要：继电保护装置，是电力系统稳定运行的基础性保护装置之一，是智能电网发展的重点元件。基于此，该文首先介绍了继电保护装置的运行原理。其次，根据目前电力系统的运行状况，分析了电压互感器二次回路故障常见类型与故障原因。最后，分析电压互感器二次回路故障对继电保护装置造成的影响，并进一步探讨了应对这种影响的对策。

关键词：电压互感器  二次回路故障  继电保护

中图分类号：F407   文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）05（a）-0038-02

当前电力系统正在朝信息化、数字化、智能化的方向发展，继电保护装置在智能电网中的作用越来越凸显。然而，继电保护装置的具体运行，受到电压互感器运行质量的影响，一旦电压互感器运行出现故障，就会造成电网系统一次电路与二次电路分流错误。因而，如何克服电压互感器二次回路故障，是摆在智能电网设计人员面前的重要课题。

1  继电保护装置的运行原理

继电保护装置是在电力系统运行出现问题时启动的，可以自动对电力系统运行的故障原因进行排查[1]。一方面，继电保护装置是一种实时保护，可以在第一时间对故障进行响应，避免电力系统的故障造成更加严重的影响，保护电力装置，使其不会受到电压不稳定、电流不稳定等问题的影响，保障电力供应系统与电力转换系统的运行稳定，保障电力系统的安全性，减少设备与系统故障造成的电力系统人员伤亡事故。另一方面，继电保护装置是一种具有跟踪性质的保护装置，可以对故障的位置进行锁定，方便电力系统运行与维护人员，在第一时间对故障原因进行分析，对故障点进行排查，从而更加快捷、高效、准确地对故障进行检修。

电力系统的继电保护装置，正在向信息化的方向发展。大数据技术的运用，提高了继电保护装置位置锁定的准确性，远程控制技术的运用，提高了继电保护装置的灵活程度。同时，继电保护装置与智能传感设备的结合，大大提高了电力系统运行控制的智能化程度，有助于电力系统运维人员，对继电保护装置的运行效果进行技术升级。

2  电压互感器二次回路故障常见类型与故障原因

电压互感器（Potential transformer）是用来变换电力系统线路上电压的设备[2]。其可以将电力系统装置中的高压电转换为低压电，以减少高压电流对设备造成的损害。一旦电压互感器的运行出现故障，电力系统中的终端设备就会受到高压电流的影响，出现短路、电流紊乱等现象，会造成继电保护装置的运行故障。同时，电压互感器还可以将一次回路与二次回路分开，给测量仪表和继电保护装置供电。

电压互感器的容量较小，一般只有几伏安、几十伏安[3]。常见的故障类型有：（1）二次短路。这种故障会导致熔断器设备无法正常工作，导致元件的运行出现跳闸情况，各项回路的线芯，会出现接触不到位的现象。（2）二次回路多点接地。此故障主要是由于电压互感器的安装问题造成的，技术人员如果没有按照相关技术规定，降低电压值的参数，就容易造成这种问题。（3）插件烧毁故障。这主要是由于电压互感器的负荷太重，或者回路短路造成。

3  电压互感器二次回路故障影响与对策分析

3.1 电压互感器二次回路短路的影响及对策分析

电压互感器二次回路短路，会造成电力系统继电保护装置电压向量的改变，影响继电保护装置运行的平稳性。一方面，电压互感器二次回路短路会影响继电保护装置的运行效能，使装置的定位系统运行失灵，当电力系统的运行出现故障时，继电保护装置由于自身的电压向量问题，对故障位置的定位会发生一定程度的偏移。另一方面，电压互感器二次回路短路，会造成继电保护装置的电子信息控制系统误码率上升，导致继电保护装置断线，电子信息系统会从错误动作中撤出，以免指令失控。失去电子信息系统的导向作用，继电保护装置的灵敏度与灵活度会受到极大的影响。

为了应对电压互感器二次回路短路的影响，技术人员可以采用以下措施：（1）对电压互感器二次回路短路的原因进行分析，确定电压互感器二次回路短路的位置。（2）将不同的断线情况进行分类，保障电压互感器的运行处于一种有序控制的状态下。

3.2 电压互感器二次回路多点接地的影响及对策分析

電压互感器二次回路多点接地，会造成电压互感器中性线电压偏移，影响相位电压的稳定性，从而导致继电保护装置的电压升高或降低，造成继电保护装置电压相位的变化。一方面，当电压互感器二次回路多点接地，导致继电保护装置电压升高时（可达线电压），继电器的运行稳定性受到的影响比较小。但是这种情况下，继电器容易出现反方向上的线路故障，导致继电器的工频过大。另一方面，电压互感器二次回路多点接地，导致继电保护装置的电压过低（可为零），在这种状况发生时，继电保护装置的电压偏移情况较为明显，正方向上的自由抗阻过大，会造成继电保护装置运行故障，零序功率运行失常。

为了应对电压互感器二次回路多点接地的影响，技术人员可以采取以下措施：（1）技术人员要根据继电保护装置的运行特点，科学设计整体设定值，提高电压互感器二次回路多点接地的情况下，继电保护装置电压的稳定性。（2）退出有关保护，根据国家电力系统继电保护装置的有关使用规定，对电压互感器的运行进行保护，防止误动作。（3）检查电压互感装置的高压熔断器和低压熔断器，查看器件运行的声音、温度等，检查电压互感装置的自动空气开关，是否与继电保护装置连接良好。

3.3 电压互感器二次回路插件烧毁的影响及对策分析

电压互感器二次回路插件烧毁，通常是由于线路的整体运行电阻过大造成，这种现象会导致电力系统的继电保护装置，发生较小的电压偏移现象，从而使电力系统设备的运行电压，超过安全电压规定的范围，设备中的三相电压会出现严重的不均衡现象。除此之外，电压互感器二次回路插件烧毁，还会造成电力系统继电保护装置PT断线，从而影响系统中设备运行的稳定性。高压熔断器多次熔断，导致继电保护装置的内部绝缘系统严重损坏。系统运行的绕组层间或匝间出现断路故障，导致相电压升高并以低频摆动，继电保护装置绝缘支架的有效性受到明显的影响。

为了应对电压互感器二次回路插件烧毁，对继电保护装置造成的影响，技术人员可以采用以下措施：（1）对电压互感器，进行回路断线处理，减少互感器插件烧毁对继电保护装置电压的影响。（2）设置与中性点有效接地系统的连接模块，提高继电保护装置的自调节性能。（3）加强对电压表运行系数的控制，保障高压绕组端接地问题处置良好，避免串联谐振现象的出现。（4）对继电保护装置的线电压进行检测，检测内容包含继电保护装置中的声、光信号，减少三相电压的不平衡现象。（5）在电压互感器上加装智能感应元件，电压互感器运行之前，检验互感器有无松动现象，保障电压互感器与继电保护装置的连接线没有断点，检查电压互感器切断回路的接触状况，对于接触不良的部位，进行及时的加固处理，减少磁铁谐振现象的产生。

4  结语

综上所述，短路问题、接地问题、插件烧毁是电压互感器二次回路故障的几种主要故障类型，技术人员要根据不同的故障类型，进行解决方式的选择。从该文的分析可知，研究电压互感器二次回路故障对继电保护的影响，有助于技术人员从问题的角度出发，看待目前继电保护装置运行中的不足。因而，要加强对电压互感器二次回路故障的理论学习，并在维修实践当中，降低故障对继电保护装置造成的影响。

参考文献

[1] 周楷哲.浅谈电力系统电气二次回路的常见故障及防范措施[J].低碳世界，2018（10）：115-116.

[2] 陈彪，施文鹏，李艳，等.浅谈二次回路断线以及控制回路断线原因与处理方法[J].南方农机，2018，49（15）：192，203.

[3] 徐兴发.二次电压中性点两点接地引起的保护误动分析及处理[J].电气技术，2018，19（5）：76-79，87.