继电保护二次回路电压问题分析与解决.docx

          继电保护二次回路电压问题分析与解决                    摘要：电力系统继电保护中，电压二次回路为继电保护的重要一环，为保证工作人员的安全及系统运行要求，要保证继电保护二次回路电压的稳定实施有效的方法，能够有效解决二次回路的问题，更好地为新设备投运打下良好的基础关键词：继电保护；二次回路；电压电容式电压互感器原理是由串联电容器抽取电压，再经变压器变压作为表计、继电保护等的电压源，电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、测控、电传打字等因此和常规的电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器除可防止因电压互感器铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上还有很多优越之处1变比准确等级选择问题220kV变电站母线电压互感器变比一般是220/√3/100/√3/100/√3/0.1kV，二次绕组变比只有开口三角一组是100V，其他都是57.7V现在保护和测量计量装置二次电压都是57.7V，因此变比选择并不存在很大问题开口三角一般不进入保护装置，只有主变零序电压保护需要引入，然后进入故障录波作为事故录波正常运行情况下，开口三角电压不超过3V左右，因此此组二次电压不允许装设空气开关或者熔断器一类。

220kV线路侧一般都装设有电容式电压互感器，主要作用是线路抽取电压，在断路器合闸判断中，包括线路重合闸、线路检同期或者检无压合闸需要判据线路电压线路电压互感器变比跟母线电压互感器一般并无区别，目前继电保护装置采用一般都是单相重合闸，重合闸并不需要采取线路电压来进行判断重合只有采用三相重合闸或者综合重合闸方式才需要判断，而对于保护而言，二次电压100V和57.7V和并没有多大区别，现在微机继电保护装置都有记忆功能，记忆采用电压值的大小而测控装置就需要特定注意外部值大小，可通过软件设计转换大小，也可以外部接入一一对应现在工程建设过程中也遇见过接入电压为100V，而实际软件设置为57.7V，而导致检同期合闸失败特别注意的是500kV变电站，现在一般采用的是3/2接线方式，分别有边开关、中开关、边开关，一般采用的是线路+主变交叉式接线母线PT一般只装设单相，以A相为主，而线路PT一般采用是三相，用于断路器同期和无压检测的是开口三角二次绕组，电压变比100V，特别注意的是电压互感器的极性问题，电压互感器一般三相头尾相连一一连接，如果C相的尾为L604，A相的头为Ｎ600，根据同期合闸的需要，角度、频率、压差满足条件，而线路选择为开口三角变比为100V的电压互感器A相抽头作为判断。

这种情况下，线路抽取电压A相为非极性端，母线电压A相位极性端，两者相差180°，只有改变母线电压二次极性或者软件极性，角度相差0°时才可能合闸成功电压互感器的等值电路与普通变压器相同，由于存在励磁电流和内阻抗，使得从二次侧测算的一次电压近似值与一次电压实际值大小不等，相位差也不等于180°，产生了电压误差和相位误差误差还与二次侧负荷及其功率因数有关，二次侧负荷电流增大，其误差也增大国家规定电压互感器准确等级分为四级，即0.2、0.5、1和3级所以不同功能绕组之间不可以选错准确等级，计量级对于精度要求最高，如果接入其他等级，将造成计量错误而对于保护级而言，如果接入其他等级，当线路保护区外故障时，容易造成保护误动作2新设备投运电压互感器核相问题现在超高压电网进一步普及，从220kV到500kV，再到1000kV特高压输电，电网朝着大电网、智能电网方向发展现在电厂升压站基本上是220kV、500kV，倒送电被看着电厂启机之前比较重要的节点工程，倒送电的成功，意味着重要的辅机可以试验，满足一系列的联锁试验，为之后的冲管、并网发电打下良好的基础220kV一般采用的是双母线接线方式，发电机、主变采用单元接线，与升压站系统连接，倒送电是对侧变电站将市电倒入发电厂升压站系统，而电压是反应倒送电节点的标志性参数。

国家电网标准新设备投运架空导线、母线应该不少于3次冲击试验，然后调度部门许可后进行同电源和异电源核相工作同电源核相是验证架空导线与母线相序正确必不可缺少的试验，主要包括对母线二次不同绕组电压的测量，相位、相序正确与否一般现在就地电压端子箱分别测量两段不同母线的值，在控制室分别检查保护电压、测量电压、计量电压等装置显示值要注意的是同电源核相指的是两段不同母线PT之间比较，正常两段PT差值很小，这个步骤可以验证两段PT一次安装极性是否一致，实际这种运行状态下两段母线连成一段运行，所以两段母线幅值相角一致同电源核相过程中，调度部门一般会下发电压并列与解列试验，主要是考虑当母线PT由于故障或者检修的需求需要停运，而这时母线又不能停运，所以这个时候就需要并列来解决这个问题电压并列现在并列条件是母联在运行位置，I母隔离开关、II母隔离开关、母联断路器三个位置都在合位，在控制室内“并列、解列”控制把手切至并列位置，再去检查电压幅值与相角，一般在后台监控系统会有光子报警信息显示“电压并列”信号同理，异电源核相工作指的是不同电源之间电压幅值、相角，一般是两条线路之间分别引至升压站，升压站接线方式为分裂运行，分别用两条进线送至投产站，在分别在站内进行核相工作。

异电源因为是不同变电站经过架空导线送至发电厂升压站系统，相比于同电源核相工作，进一步排查架空导线相序，防止不同线路之间相序不一致的情况，主要是在电压并列屏中用万用表比较核对，同相之间幅值相角3.新设备投运电压互感器核相问题对于一些低压侧的电压互感器，比如35kV、10kV等电压等级，中性点不接地的方式，单相接地情况下，PT铁芯与回路电容构成的谐振，为了更好的消谐，采用4PT的接线方式PT二次回路设计接线方式首先，我们注意到“PT开口三角绕组”短接后接地，但是固有的观点是“PT二次回路不能短路”，同开关柜制造厂家及设计院进行沟通实际安装接线情况是：上述开口三角绕组在PT柜内直接短接接地，于是与设计院联系后拆除该短接，仅保留接地点在进行投产进行同电源核相工作中，发现10kV母线相电压正常，UL偏高，三组母线PT现象相同二次电压回路线电压均正常，相电压在未经第四个电压互感器补偿前电压存在不平衡现象，经第四个电压互感器补偿之后相电压正常，UL电压为9.6V可以初步判断：母线无故障，一次设备正常，UL取自第四个电压互感器的二次绕组，为UA/UB/UC三相PT不平衡电压产生因110kV降压主变为YＮd11接线方式，10kV侧无中性点。

为排除因负荷不均衡造成的电压不平衡现象，遂投入10kV电容器一组，10kV接地变一台投入后10kV负荷三相均衡，但相电压（未经补偿）不平衡仍存在，UL仍为9.4V可以基本确定UL偏高不是由负荷不均衡造成考虑到PT本体阻抗高，三相稍有不一致，即可造成中性点位移为论证起见，在UL两端（1UD17——1UD18）挂电阻为33Ω的电茶壶进行补偿，UL即由9.6V降至0.3V，结论符合停运以后进行检查：PT二次回路升压，电压正常，回路正确，接地可靠无寄生回路；PT一次试验数据正常，励磁特性及绕组阻抗均正常随后召开该问题讨论会，包括PT厂家、省电力设计院人员到会，指出了4PT接法的特点与作用，主要是认为的开口三角绕组实际上是作为平衡绕组来发挥作用的，以往认为的开口三角绕组接电阻的做法，现在是短接，也就是说电阻为“零”，于是对接线进行恢复恢复以后再次进行投运试验，10kV电压均正常结语1.采用4PT接线方式，可以很好的避免单相接地情况下，PT铁芯与回路电容构成的谐振，从而避免PT损坏2.平衡绕组的使用，一方面在故障时起到消谐的作用；另一方面，在正常运行情况下，固定中性点电位，使得测量能正确反映相电压。

3.平衡绕组的使用，实际上是把以往接的消谐电阻值降到“零”；而一旦将平衡绕组“开路”，就意味着不再使用消谐电阻了参考文献[1]刘晓忠，叶东印电压互感器二次回路接地点分析［J］继电器，2007，35（18）：65-67.[2]张帆，李一泉，袁亮荣，等电压互感器二次回路接地研究［J］广东电力，2008，21（4）：5-14.[3]刘晓忠，叶东印电压互感器二次回路接地点分析［J］继电器，2007，35（18）：65-67.  -全文完-。