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变电站电压互感器二次回路N600多点接地排查及处理

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2024年7月30日发(作者:沃诗柳)

变电站电压互感器二次回路N600多点接地排查及处理

摘要:介绍电压互感器N600多点的判断及查找方法,并结合现场排查的一些实

例,并提出相应的预防措施。

关键词:电压互感器,多点接地,排查方法,预防措施

前言:继电保护反措中规定:经控制室零相小母线(N600)连通的几组电压互感器二次

回路,只应在控制室将N600一点接地,各电压互感器二次中性点在开关场地接地点应断开;

为保证接地可靠,各电压互感器地中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。本文将分

析变电站电压互感器二次回路N600多点接地对保护的危害,并根据本人对多座变电站N600

多点接地专项检查的实例,阐述排查方法,总结各种多点接地现象提出预防措施。

一、多点接地危害

根据反措要求,变电站电压互感器二次回路只应在控制室将N600一点接地,但实际运

行中却常会发生多点接地,我们知道两个接地点间的地电位差会叠加在三相电压上使三相电

压发生畸变,那么保护装置采样的相电压、自产零序电压就不再是正确的电压,这将导致与

电压相关的保护拒动或者是误动作。

图1 多点接地示意图

二、排查方法

检查电压互感器二次回路N600多点接地的方法有电阻+电流法、电压法:

1、电阻+电流法通过改变一点接地回路的的回路电阻,并测量改变后回路上的电流是否

有变化,有变化说明回路上存在第二接地点导致电流分配变化;具体方法(接线如图2):

1.1合上刀闸K,断开控制室一点接地的联接线,

1.2调整滑线电阻R为0欧,合上刀闸K1断开刀闸K,记录测量R上的电流;

1.3合上刀闸K,断开刀闸K1,滑线电阻R增加为10欧及以上,合上刀闸K1,断开刀

闸K,测量电阻R上电流,如电流发生变化,该N600回路存在两点(或多点)接地。

2、确定有两点接地了,就可以用电流法来排查具体接地点:

2.1合上刀闸K,调整滑线电阻R为10欧,断开控制室一点接地的联接线,合上刀闸K1;

2.2并通过合、断刀闸K改变回路电阻的方法,依次检查N600的每一支路电流变化情况,

对有明显变化的支路确定为有另外接地点的支路。

电阻+电流法操作比较复杂,特别是在运行的回路上进行这么复杂的操作,会提高了操

作风险,一般不建议以此法来开展检查。

图2 电阻+电流法接线图

2、电压法是通过测量N600回路上各节点的对地电压,根据电压值判断的方法。电压法

首先要用高精度的电流钳表测量N600一点接地线的电流,如果该电流大于50mA,则可初步

判断存在两点接地,进而测量全站N600回路各节点的对地电压值,控制室处一点接地点对

地电压值为0伏,离接地点的距离越远N600对地电压值越高,一般为几毫伏至一百多毫伏

不等,若测得某屏柜内的N600对地电压为0伏时,可初步判断该点可能存在接地点。

对32座变电站的保护用电压互感器二次回路多点接地专项检查,存在问题的有13座,

因计量回路接线错误是一座运行超过10年的500kV站,该站现场检查测量控制室N600接地

电流370mA,该站N600在控制室一点接地是在220kV电压接口屏,屏内的电压回路特别多,

如果用电阻+电流法进行检查操作难度大,所以采用电压法进行检查,,很多屏柜大多为几

mV至几十mV不等,户外设备多为一百多mV,最后发现220kV电度表屏的N600对地电压

为0,经查原来电度表由三相三线制表改为三相四线制表,原来的三相三线制表无需接N600,

改为三相四线制电度表时施工单位直接将“电度表屏”N600接到屏体的接地线上,导致三相电

压不平衡电流经过大地流回全站一点接地处。对于另一座110kV站现场测量控制室“电压并列

屏”N600线接地电流为443mA,现场检查发现某10kV馈线电度表端的N600线与C相电流流

出线Ic出两线芯错位,该C相计量负荷电流通过N600接地并通过地网与自身电流互感器的

N 点形成回路,所以并不开路导致正常运行时并未发现。

通过电阻+电流法检查出该站扩建的四个110kV线路间隔的N600回路均有120mA左右

的电流值,经核查由于设计的失误该四个扩建间隔的线路PT电压回路的N600在断路器端子

箱处与站用交流系统的N点短接,造成N600多点接地,由于站用交流系统的N点是在主控

室接地,所以此种类型故障电压法无法检查发现。

通过电压法查出2座110kV变电站N600未接地,测量保护屏N600对地电压98mV,PT

端子箱N600对地119mV,高压室各PT柜N600对地电压120mV;经查造成未接地原因是变

电站综自改造时,在拆除原有一点接地的屏柜后未在新屏柜内做好N600的一点接地。

通过电压法查出8座变电站存在PT二次绕组中性点放电间隙损坏造成接地;主要是放

电间隙经雷击或者近区接地故障击穿后无法恢复。

还有10kV高压PT柜有部分放电间隙或氧化锌阀片是接于高压柜高压仓内,对于损坏后

的更换造成一定的麻烦,必须对PT进行停电操作才能进行更换。

总结检查的方法,采用安全而且可靠的电压法几乎能解决大部分故障类型,在确认

N600接地电流超过50mA而电压法检查不出故障点时再使用电阻+电流法进行检查,在检查

中相对可行。

四、预防措施

对以上专项检查的情况进行汇总分析,提出了以下几点预防措施:

1、新变电站验收必须严格要求全站N600接地线上做明显标志并检查一接地点;送电后

检测接地电流数据作为试验记录进行移交;

2、变电站扩建间隔或电压回路改造,检查新回路无接地点方可接入运行,接入后必须

检测N600接地电流与历史数据做比较并做好记录;

3、每季度对一点接地电流进行检测,记录数据并与历史数据进行比对,变化量超过

20mA时必须进行检查排除故障;

4、将各站的PT二次N点放电间隙更换为氧化锌阀片,并由运行人员用电压法定期检查

高压场地各端子箱内的氧化锌阀片,特别是有雷雨天后或者近区接地故障后更需要检查;

5、新投产10kV 高压PT柜应要求PT二次中性点氧化锌阀片安装于方便更换的地方。

参考文献:

1.《南方电网电力系统继电保护反事故措施2014版》

2.广东电网《关于防止发电厂变电站保护用电压互感器二次回路多点接地的通知》(调

继〔2009〕10号)

2024年7月30日发(作者:沃诗柳)

变电站电压互感器二次回路N600多点接地排查及处理

摘要:介绍电压互感器N600多点的判断及查找方法,并结合现场排查的一些实

例,并提出相应的预防措施。

关键词:电压互感器,多点接地,排查方法,预防措施

前言:继电保护反措中规定:经控制室零相小母线(N600)连通的几组电压互感器二次

回路,只应在控制室将N600一点接地,各电压互感器二次中性点在开关场地接地点应断开;

为保证接地可靠,各电压互感器地中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。本文将分

析变电站电压互感器二次回路N600多点接地对保护的危害,并根据本人对多座变电站N600

多点接地专项检查的实例,阐述排查方法,总结各种多点接地现象提出预防措施。

一、多点接地危害

根据反措要求,变电站电压互感器二次回路只应在控制室将N600一点接地,但实际运

行中却常会发生多点接地,我们知道两个接地点间的地电位差会叠加在三相电压上使三相电

压发生畸变,那么保护装置采样的相电压、自产零序电压就不再是正确的电压,这将导致与

电压相关的保护拒动或者是误动作。

图1 多点接地示意图

二、排查方法

检查电压互感器二次回路N600多点接地的方法有电阻+电流法、电压法:

1、电阻+电流法通过改变一点接地回路的的回路电阻,并测量改变后回路上的电流是否

有变化,有变化说明回路上存在第二接地点导致电流分配变化;具体方法(接线如图2):

1.1合上刀闸K,断开控制室一点接地的联接线,

1.2调整滑线电阻R为0欧,合上刀闸K1断开刀闸K,记录测量R上的电流;

1.3合上刀闸K,断开刀闸K1,滑线电阻R增加为10欧及以上,合上刀闸K1,断开刀

闸K,测量电阻R上电流,如电流发生变化,该N600回路存在两点(或多点)接地。

2、确定有两点接地了,就可以用电流法来排查具体接地点:

2.1合上刀闸K,调整滑线电阻R为10欧,断开控制室一点接地的联接线,合上刀闸K1;

2.2并通过合、断刀闸K改变回路电阻的方法,依次检查N600的每一支路电流变化情况,

对有明显变化的支路确定为有另外接地点的支路。

电阻+电流法操作比较复杂,特别是在运行的回路上进行这么复杂的操作,会提高了操

作风险,一般不建议以此法来开展检查。

图2 电阻+电流法接线图

2、电压法是通过测量N600回路上各节点的对地电压,根据电压值判断的方法。电压法

首先要用高精度的电流钳表测量N600一点接地线的电流,如果该电流大于50mA,则可初步

判断存在两点接地,进而测量全站N600回路各节点的对地电压值,控制室处一点接地点对

地电压值为0伏,离接地点的距离越远N600对地电压值越高,一般为几毫伏至一百多毫伏

不等,若测得某屏柜内的N600对地电压为0伏时,可初步判断该点可能存在接地点。

对32座变电站的保护用电压互感器二次回路多点接地专项检查,存在问题的有13座,

因计量回路接线错误是一座运行超过10年的500kV站,该站现场检查测量控制室N600接地

电流370mA,该站N600在控制室一点接地是在220kV电压接口屏,屏内的电压回路特别多,

如果用电阻+电流法进行检查操作难度大,所以采用电压法进行检查,,很多屏柜大多为几

mV至几十mV不等,户外设备多为一百多mV,最后发现220kV电度表屏的N600对地电压

为0,经查原来电度表由三相三线制表改为三相四线制表,原来的三相三线制表无需接N600,

改为三相四线制电度表时施工单位直接将“电度表屏”N600接到屏体的接地线上,导致三相电

压不平衡电流经过大地流回全站一点接地处。对于另一座110kV站现场测量控制室“电压并列

屏”N600线接地电流为443mA,现场检查发现某10kV馈线电度表端的N600线与C相电流流

出线Ic出两线芯错位,该C相计量负荷电流通过N600接地并通过地网与自身电流互感器的

N 点形成回路,所以并不开路导致正常运行时并未发现。

通过电阻+电流法检查出该站扩建的四个110kV线路间隔的N600回路均有120mA左右

的电流值,经核查由于设计的失误该四个扩建间隔的线路PT电压回路的N600在断路器端子

箱处与站用交流系统的N点短接,造成N600多点接地,由于站用交流系统的N点是在主控

室接地,所以此种类型故障电压法无法检查发现。

通过电压法查出2座110kV变电站N600未接地,测量保护屏N600对地电压98mV,PT

端子箱N600对地119mV,高压室各PT柜N600对地电压120mV;经查造成未接地原因是变

电站综自改造时,在拆除原有一点接地的屏柜后未在新屏柜内做好N600的一点接地。

通过电压法查出8座变电站存在PT二次绕组中性点放电间隙损坏造成接地;主要是放

电间隙经雷击或者近区接地故障击穿后无法恢复。

还有10kV高压PT柜有部分放电间隙或氧化锌阀片是接于高压柜高压仓内,对于损坏后

的更换造成一定的麻烦,必须对PT进行停电操作才能进行更换。

总结检查的方法,采用安全而且可靠的电压法几乎能解决大部分故障类型,在确认

N600接地电流超过50mA而电压法检查不出故障点时再使用电阻+电流法进行检查,在检查

中相对可行。

四、预防措施

对以上专项检查的情况进行汇总分析,提出了以下几点预防措施:

1、新变电站验收必须严格要求全站N600接地线上做明显标志并检查一接地点;送电后

检测接地电流数据作为试验记录进行移交;

2、变电站扩建间隔或电压回路改造,检查新回路无接地点方可接入运行,接入后必须

检测N600接地电流与历史数据做比较并做好记录;

3、每季度对一点接地电流进行检测,记录数据并与历史数据进行比对,变化量超过

20mA时必须进行检查排除故障;

4、将各站的PT二次N点放电间隙更换为氧化锌阀片,并由运行人员用电压法定期检查

高压场地各端子箱内的氧化锌阀片,特别是有雷雨天后或者近区接地故障后更需要检查;

5、新投产10kV 高压PT柜应要求PT二次中性点氧化锌阀片安装于方便更换的地方。

参考文献:

1.《南方电网电力系统继电保护反事故措施2014版》

2.广东电网《关于防止发电厂变电站保护用电压互感器二次回路多点接地的通知》(调

继〔2009〕10号)

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