PT二次电压回路故障对继电保护的影响及对策

第35卷 第6期 2007年 3月16日 继 电器 RELAY Vl01．35 No．6 M at．16．2007 PT二次电压回路故障对继电保护的影响及对策 黄建英，史 煜 (包头供电局修试所，内蒙古 包头 014030) 摘要：PT二次电压回路对变电站二次系统的正常运行起着重要作用，PT二次电压回路故障会引起继电保护装置的误动作或 拒动。引用实例分析 了PT二次电压回路故障对继电保护的影响，总结了PT二次电压回路故障产生的原因及危害，并提 出了 相应的对策。保证电网的安全稳定运行。 关键词：PT； 二次电压回路故障；影响；对策：保护 Effects on relay protection resulted from fault of PT secondary voltage circuit and the countermeasures HUANG Jian—ying， SHI Yu (Baotou Electric Power Supply Bureau，Baotao 014030，China) Abstract： PT secondary voltage circuit plays an important role in the regular coursing of electricity substation．The malfunctions of PT secondary voltage circuit will resut in maloperation or miss-operation of the relay protection equipment．Th e paper analyzes the effects and influences on relay protection due to fault of PT secondary voltage circuit and summarizes thier causes and harms，and puts forward the strategy of man aging PT secondary voltage circuit fault tO improve the security of electric power net． Key words： PT； secondary voltage circuit fault； effects； strategy； protection 中图分类号： TM77 文献标识码： B 文章编号： 1003—4897(2007)06—0080．03 0 引言 近年来由于电压互感器二次电压回路在运行 中出现故障，导致内蒙电网主变压器和线路保护装 置不正确动作的事件时有发生，严重危害了电网的 安全运行，是继电保护工作中的一个薄弱环节。因 此应加强对PT二次回路的管理，提高电网安全稳定 运行。 1 PT二次电压回路与保护 作为继电保护测量设备的起始点，电压互感器 PT列二次系统的正常运行非常重要，PT二次回路设 备不多，接线也不复杂，但Pr二次回路上的故障却 不少见。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严 重后果是保护误动或拒动。 2 PT二次电压回路接线错误引起中性点电 位偏移 2．1事故经过 乌拉特前旗西山咀镇污染严重，2005年 2月 28日凌晨该地区出现浓雾天气，污秽、潮湿空气造 成 220 kV前隆线 19#转角塔瓷瓶闪络，致使 220 kV 前隆线四次跳闸。在前隆线故障跳闸的同时，220 kV 前临线工频变化量阻抗动作出口三次跳闸，重合成 功。 2．2事故原因分析 经过事故校验发现造成220 kV前临线阻抗保护 不正确动作的原因为：2004年底前锋变电站更换线 路保护屏时，交流电压回路N线电缆虚接。正常运 行时，PT二次电压 U~+Ub+Uo=O，如果 PT二次三相 负载对称或 PT二次中性点接地良好，则 =0。但 在实际运行中，PT二次负载并不完全对称；同时， 由于诸如接地网本身接地不良、接触电阻过大以及 接地线因锈蚀严重造成断线等原因，将会造成 PT 二次中性点接地不良，在这种情况下 将不等于 零，即 PT二次中性点对地有电位偏移，而此时中 性点的电位偏移与PT忙 次三相电压叠加后，将会 维普资讯 http://www.cqvip.com 黄建英，等 Frr二次电压回路故障对继电保护的影响及对策 一81一 引起三相电压对称关系的改变。三相电压的相位和 幅值都将随之而产生变化。这次事故就是因为N线 电缆虚接，电压产生位移，阻抗测量值落入保护动 作区，造成工频变化量阻抗保护动作出口。 3 PT二次接地方式错误造成的中性点电位 偏移 3．1事故经过 1995年 10月 15日，包头供电局麻池变电站 220 kV II段母线故障，麻池变 220 kV母线保护动作， 跳开II段母线上所有开关。故障同时麻池变与张家 营变联络线张家营侧 254张麻线方向高频保护动 作，重合成功。 3．2事故原因分析 经检查此次保护误动作的原因为：麻池变Pr多 点接地，张麻线麻池变侧251方向高频误停讯，造 成张家营侧方向高频保护动作。在有电连通的几台 (包括一台)电压互感器的二次回路上，必须只能通 过一点接于接地网。因为一个变电所的接地网并非 实际的等电位面，因而在不同点间会出现电位差。 当大的接地电流注入地网时，各点间可能有较大的 电位差。如果一个电连通的回路在变电所的不同点 同时接地，地网上的电位差将窜入这个连通的回路 使测量电压数值不正确，波形畸变。这次事故就是 因为麻池变PT多点接地，在线路发生区外故障时， 将这个在一次系统并不存在的电压引入了继电保 护的检测回路中，使测量电压数值不正确，波形畸 变，导致方向元件的不正确动作，造成了张家营侧 254张麻线方向高频保护误动作。 4 PT二次电压回路异常产生的原因及危害 据运行经验，PT二次电压回路异常主要集中在 以下几方面： a)PT二次中性点接地方式异常： b)PT二次、三次绕组在开关场混接： c)PT开口三角电压回路异常： d)PT二次失压。 4．1 PT二次接地方式异常 《继 电保护 和安 全 自动 装置 技术规 定》 (DL400-91)中规定： “电压互感器的二次侧中性 点或绕组引出端之一，应接地”：“电压互感器二 次回路只允许有一处接地”。 PT二次接地方式异常表现为二次未接地(虚接) 或多点接地。二次未接地 (虚接)除了变电站接地 网的原因，更多是由接线工艺引起的。由于种种原 因，接地线是通过螺丝压接与接地小母线和接地网 连接。螺丝松动或压接处锈蚀就会增大接触电阻， 产生虚接。这样 PT二次接地相与地网间产生电压， 该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这 个电压叠加到保护装置各相电压上，使各相电压产 生幅值和相位变化，引起阻抗元件和方向元件拒动 或误动。 ． 关于 PT二次接地的问题，在 1994年颁布的《反 措要点》中又一次强调了这个问题。发生多点接地 主要是人的思维定势决定，认为每一组 PT二次都 应接地，再就是执行反措的速度慢，老旧站的改造 没及时进行。在变电站内或出口发生接地故障时， PT二次各接地点间流过零序电流，从而产生电位 差，这一与零序电流同相位的电位差叠加到相电压 上，使各相电压产生幅值和相位变化，引起阻抗元 件和方向元件拒动或误动。 4．2 PT二次、三次绕组在开关场混接 这里主要是指PT的二次绕组与 PT三次绕组接 地相在开关场直接联接，由一根电缆芯线接入主控 室，这一传统做法的目的在于简化接线。但在大量 使用微机保护的今天，就产生了问题。一旦开口三 角形回路负荷侧发生短路，则使用 自产 3 判方向 的微机保护得到的3 可能与实际 3 反向，于是接 地保护正方向拒动，反方向误动。 4．3 PT开口三角电压回路异常 PT开口三角电压回路的问题过去集中在极性 上，随着越来越多的厂家不再使用开口三角电压判 方向，极性错误的问题逐渐淡化。大多数变压器、 母线保护利用开口三角电压幅值进行闭锁判别，这 样 PT开口三角回路断线或短路就会造成此类保护 拒动，扩大事故。 PT开口三角电压回路断线，有机械上的原因， 短路则与某些习惯做法有关。 在电磁型母线、变压器保护中，为达到零序电 压定值，往往将电压继电器中限流电阻短接，有的 使用小刻度的电流继电器，大大减小了开口三角回 路阻抗。当变电站内或出口接地故障时，零序电压 较大，回路负荷阻抗较小，回路电流较大，电压(流) 继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时 间过长就会烧断线圈，使Pr开口三角电压回路在该 处断线，这种情况在许多地区发生过。 4．4 PT二次失压 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 82． 继电器 PT二次失压是困扰使用电压保护的经典问题， 纠其根本就是各类开断设备 (小刀闸、空开、切换 继电器、隔离开关辅助触点)性能和二次回路不完 善引起的。 。 a)各类开断设备的接点接触不良，使电压回 路断线。 b)各类开断设备的继电特性不好，动作或返 回速度有误，使电压回路接通缓慢。 c)保护用电压回路与仪用电压回路混接。仪 用电压回路故障就是保护用电压回路故障，增加了 保护用电压回路的故障机率。 d)保护用电压回路使用三相联动的空开，这 样 PT二次电压回路单相故障就会引起三相掉闸， 扩大了失压范围，使本来可以正常工作的健全相保 护也被闭锁。 总之，PT二次失压主要导致失压保护被闭锁 (退出运行)，在区外故障时可能误动。 5 对策 1)全面检查变电站 PT二次接地方式，尤其是 老旧变电站。PT二次应该且只能有一点接地。目标 是一个变电站无论有多少PT，只能有一个二次接地 点，至少要保证有直接电联系的PT(通过 N600联 接)二次只有一个接地点。具体做法是使用直径不 小于 2 mm的铜线分别焊在接地小母线和接地网上。 使用的接地线亦可选择有相同电导、相同强度、相 同载流量的其他金属线。在查找接地点时，一定要 保证 PT二次不失去接地。 2)全面检查 PT二次绕组、三次绕组接线情况， 发现混接立即改正，具体做法： a)断开 PT二次绕组接地相与三次绕组接地相 间在开关场的联线。 b)将二次绕组的A、B、C、N四根线与三次绕 组的L、N、S三根线从开关场分别引入主控室，不 得混用。 3)针对 PT开口三角电压回路异常有以下两个 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ： a)全面更换电磁型变压器、母线保护中零序电 压继电器。使用输入阻抗高、易整定的集成电路型 继电器。但要注意集成电路型产品的抗电磁干扰能 力 (包括操作回路对其的影响)。有条件的最好加 快变压器、母线保护的微机化。在未更换前，应立 即改电流继电器为电压继电器，接入电压继电器的 限流电阻，定值可根据现场实际运行经验值暂时适 当提高。 b)全面测量一次Pr开口三角电压值，对比经验 值建立原始 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。强调对 PT开口三角电压回路的 运行维护，在电压回路有工作和系统事故后，保护 人员应对开口三角电压进行测量，与原始记录对 比，防止发生短路或断线时未发现。 4)改善电压回路的运行条件 a)总结运行实际情况，在 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 选型和订货环 节就使用运行情况良好的开断设备 (隔离刀闸辅助 触点、空开、切换继电器)。 b)使用具有磁保持的切换继电器，防止由于 隔离开关辅助触点运行中接触不 良而使继电器失 磁。使用该继电器应注意返回的可靠性。 c)在 PT二次根部加装不同空开，将仪用和保 护用电压回路彻底分开，避免互相影响。 d)将保护用的电压回路的三相联动开关更换 为三个单相空开，每个单相空开均应有辅助触点， 在掉闸时发生报警信号。 以上通过对Pr二次电压回路故障的分析，提出 了对策，目的在于减少继电保护不正确动作的隐 患，提高电网安全稳定运行的水平。 收稿 日期：2005-12-20： 修回日期：2006-05-24 作者简介： 黄建英(1967．)，女， 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师，从事继电保护工作。 E—mail：hjy671016@sina．com 维普资讯 http://www.cqvip.com Button10: Button11: