2024年11月6日发(作者：曹鸿祯)
探讨电压互感器二次回路N600接地在线监测的方法
变电站电压互感器N600发生两点或多点接地时，如果系统发生故障，将
造成中性点电压相位偏移，可能导致保护误动或拒动。在实际运行中，由于设计、
施工、改造及二次设备老化、绝缘击穿等原因，造成电压互感器二次回路出现多
点接地。本文将通过电压互感器N600多点接地故障的检测查找原理，探讨如何
实现N600接地在线监测告警功能，通过装置及时发现电压互感器N600发生两
点或多点接地情况，并通过声光或后台信号告知监控人员，并通过装置录波存储
功能对接地电流的大小及变化趋势进行记录，以便专业人员分析查找。
关键字：电压回路;N600;接地;在线监测
一 引言
《南方电网电力系统继电保护反事故措施（2014版）》中4.2.3有规定：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，各电压互感器的中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。 当N600
分别在开关场地接地和控制室接地时，如果系统发生故障，变电站地网将流过大
故障电流，这时 N600 两端会出现电位差，它将造成中性点的电压相位偏移， 进
而影响相电压与零序电压的幅值与相位。从而可能导致距离保护、零序方向保护
拒动或误动作。
目前针对电压互感器N600接地情况缺乏适用的在线检测和监控手段，往往
造成电压互感器N600接地点随着变电站设备改造的进行而逐渐增多。因此找到
一种可以不影响设备运行情况下进行安装，并且能够实时监测电压互感器二次回
路两点或多点接地的检测方法是非常有意义的。
二 电压互感器N600两点或多点接地的常规检测方法
传统的电压互感器N600两点或多点接地查找常用方法有电阻法。电阻法可
以实现是否存在多点接地的粗略判断，但无法判断具体接地点在哪号开关柜或保
护屏上。电阻法检测电压互感器N600两点或多点的步骤如下，电阻法检测电压
互感器二次回路N600的电路原理图如下图：
测试步骤：
1）合上刀闸K，断开控制室一点接地的联接线。
2）调整滑线电阻R为0欧，合上刀闸K1，断开刀闸K，测量滑线电阻R
上电流（用高精度钳型电流表测量）。
3）合上刀闸K，断开刀闸K1，滑线电阻R增加为10欧，合上刀闸K1，断
开刀闸K，测量滑线电阻R上电流。
4）对滑线电阻R上电流进行分析，电流发生变化，则PT二次回路N600
存在两点（或多点）接地。
正常情况下，电压互感器二次回路电缆对地分布电容、电压互感器二次电压，
以及N600接地点形成回路。由于二次回路电缆分布电容很小，呈现出高阻抗，
因此接地回路中的电流值基本由分布电容和二次电压决定，其值较小。当只在控
制室存在一个永久接地点时，增加滑线电阻值而拆除N600接地点后，调节滑线
电阻值而测量电流的大小不变。而当电压互感器二次回路存在两个及以上接地点
时，因两接地点存在电位差，两接地点构成的回路中，电流将随滑线电阻的变化
而明显变化。根据电流是否随滑动变阻器的变化而变化可以实现是否存在多点接
地的粗略判断，便捷快速成本低下。
但电阻法检测电压互感器N600接地存在以下不足之处：1.需要解开N600
接地线，不安全;2.当接地点之间电势差较小时可能存在有两点接地而无法判断出
的情况;3.在查找接地点过程中，操作繁杂，极易出错。工作人员在检测过程中需
要不断地合上、断开两个隔离开关，并需调整滑线电阻的阻值进行配合，检测步
骤较多;且在操作过程中，如果顺序不当造成两个隔离开关均断开，使电压互感
器二次回路瞬间失去接地点，将给二次系统的运行带来威胁。
三 基于单相信号电流注入的电压互感器N600两点或多点接地检测方法
为解决电阻法检测存在的不足，真正实现电压互感器N600发生两点或多点
接地时，实现在线检测与实时告警功能。探讨一种基于单相信号注入的电压互感
器N600接地检测技术，通过向电压互感器二次回路中某相交流回路投入单相负
荷以形成单相注入信号电流，根据该信号电流的大小判断是否存在多点接地，以
及实现电压互感器N600接地点的定位。
如图2所示，单相信号电流注入法是在电压互感器二次回路N600线与大地
之间加入一电流源S，如果电压互感器二次回路不存在多点接地时，电流源S所
产生的电流将全部通过N600接地线形成回路，电流关系为I=I1。而当发生如图
所示A点接地故障时，故障接地点与N600接地线产生分流，电流关系为I=I1+I2。
通过判断I与I1的关系来判断是否存在多点接地：当测量电流I约等于I1时，
则可视为不存在多点接地故障。考虑到测量电流误差、故障接地点发生非全金属
性接地等影响因素，注入的单相负荷信号电流幅值越大越有利于判断多点接地故
障，频率为工频。但是考虑到注入的单相负荷信号电流过大，则有可能影响设备
正常工作，故考虑注入的单相负荷信号电流的幅值应小于100mA。
如图3所示，基于单相信号注入法的在线监测装置原理为：以电压互感器
N600接地处为起始点，在每条N线的末端轮流注入单相信号，当电压互感器发
生两点或多点接地后，在线监测装置就能保证故障接地点位于单相信号注入点与
N600接地点之间。当其中任何一条N线支路注入信号时，N600接地电流变化
与注入信号差别明显时，说明系统发生两点或多点接地故障，同时能够准确判断
接地点位于那条支路内。
单相信号电流注入法在电压互感器的A相与N线之间加入一个固定阻值的
电阻，固定电阻阻值选用1至5千欧，并设置各支路信号注入投切开关K，并接
到变电站的二次接地网。当分别合上各支路投切开关K时，投入负荷电阻R，
同时检测电压互感器N600接地线中接地电流及其变化，根据该电流的变化情况，
判斷电压互感器是否存在多点接地故障，并同时判断出那条或那几条支路存在接
地情况。
通过上述分析可知单相信号注入法存在以下优点：1.单相信号注入，可以实
现各组电压互感器二次回路的在线监测;2.可实现电压互感器多点接地故障告警
与定位;3.监测过程中无需断开电压互感器二次回路的N600接地线;4.电压互感器
多点接地故障告警与定位检测，不依赖多点接地故障点与N600接地点之间存在
的电位差，完全通过注入电流的变化进行监测。
四 结束语
通过对电压互感器二次回路N600两点或多点接地检测和查找方法的介绍和
分析，可以看到基于单相信号电流注入的电压互感器N600两点或多点接地检测
方法，不仅可以对电压互感器二次回路两点或多点接地故障发出信号，并且能够
准确判断出接地支路。通过故障信号通知运维人员进行处理，及时发现接地故障
有效避免保护不正确事件的发生，大大减少接地故障存在时间及有效降低接地故
障处理难度。
参考文献：
[1]张大贵.电压公共回路N600两点接地查找方法探讨 [A].贵阳供电局，
2009.
[2]张海，覃春风.TV二次回路多点接地的查找方法[J].电工技术，2009.
[3]赵廷刚，张大猛，陈 伟，杨 皓.电压互感器多点接地故障查找新方法 [J].
电工技术，2012
[4]周陵，电压互感器二次回路N600多点接地查找方法及应用[J].电力安全
技术，2013
2024年11月6日发(作者：曹鸿祯)
探讨电压互感器二次回路N600接地在线监测的方法
变电站电压互感器N600发生两点或多点接地时，如果系统发生故障，将
造成中性点电压相位偏移，可能导致保护误动或拒动。在实际运行中，由于设计、
施工、改造及二次设备老化、绝缘击穿等原因，造成电压互感器二次回路出现多
点接地。本文将通过电压互感器N600多点接地故障的检测查找原理，探讨如何
实现N600接地在线监测告警功能，通过装置及时发现电压互感器N600发生两
点或多点接地情况，并通过声光或后台信号告知监控人员，并通过装置录波存储
功能对接地电流的大小及变化趋势进行记录，以便专业人员分析查找。
关键字：电压回路;N600;接地;在线监测
一 引言
《南方电网电力系统继电保护反事故措施（2014版）》中4.2.3有规定：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，各电压互感器的中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。 当N600
分别在开关场地接地和控制室接地时，如果系统发生故障，变电站地网将流过大
故障电流，这时 N600 两端会出现电位差，它将造成中性点的电压相位偏移， 进
而影响相电压与零序电压的幅值与相位。从而可能导致距离保护、零序方向保护
拒动或误动作。
目前针对电压互感器N600接地情况缺乏适用的在线检测和监控手段，往往
造成电压互感器N600接地点随着变电站设备改造的进行而逐渐增多。因此找到
一种可以不影响设备运行情况下进行安装，并且能够实时监测电压互感器二次回
路两点或多点接地的检测方法是非常有意义的。
二 电压互感器N600两点或多点接地的常规检测方法
传统的电压互感器N600两点或多点接地查找常用方法有电阻法。电阻法可
以实现是否存在多点接地的粗略判断，但无法判断具体接地点在哪号开关柜或保
护屏上。电阻法检测电压互感器N600两点或多点的步骤如下，电阻法检测电压
互感器二次回路N600的电路原理图如下图：
测试步骤：
1）合上刀闸K，断开控制室一点接地的联接线。
2）调整滑线电阻R为0欧，合上刀闸K1，断开刀闸K，测量滑线电阻R
上电流（用高精度钳型电流表测量）。
3）合上刀闸K，断开刀闸K1，滑线电阻R增加为10欧，合上刀闸K1，断
开刀闸K，测量滑线电阻R上电流。
4）对滑线电阻R上电流进行分析，电流发生变化，则PT二次回路N600
存在两点（或多点）接地。
正常情况下，电压互感器二次回路电缆对地分布电容、电压互感器二次电压，
以及N600接地点形成回路。由于二次回路电缆分布电容很小，呈现出高阻抗，
因此接地回路中的电流值基本由分布电容和二次电压决定，其值较小。当只在控
制室存在一个永久接地点时，增加滑线电阻值而拆除N600接地点后，调节滑线
电阻值而测量电流的大小不变。而当电压互感器二次回路存在两个及以上接地点
时，因两接地点存在电位差，两接地点构成的回路中，电流将随滑线电阻的变化
而明显变化。根据电流是否随滑动变阻器的变化而变化可以实现是否存在多点接
地的粗略判断，便捷快速成本低下。
但电阻法检测电压互感器N600接地存在以下不足之处：1.需要解开N600
接地线，不安全;2.当接地点之间电势差较小时可能存在有两点接地而无法判断出
的情况;3.在查找接地点过程中，操作繁杂，极易出错。工作人员在检测过程中需
要不断地合上、断开两个隔离开关，并需调整滑线电阻的阻值进行配合，检测步
骤较多;且在操作过程中，如果顺序不当造成两个隔离开关均断开，使电压互感
器二次回路瞬间失去接地点，将给二次系统的运行带来威胁。
三 基于单相信号电流注入的电压互感器N600两点或多点接地检测方法
为解决电阻法检测存在的不足，真正实现电压互感器N600发生两点或多点
接地时，实现在线检测与实时告警功能。探讨一种基于单相信号注入的电压互感
器N600接地检测技术，通过向电压互感器二次回路中某相交流回路投入单相负
荷以形成单相注入信号电流，根据该信号电流的大小判断是否存在多点接地，以
及实现电压互感器N600接地点的定位。
如图2所示，单相信号电流注入法是在电压互感器二次回路N600线与大地
之间加入一电流源S，如果电压互感器二次回路不存在多点接地时，电流源S所
产生的电流将全部通过N600接地线形成回路，电流关系为I=I1。而当发生如图
所示A点接地故障时，故障接地点与N600接地线产生分流，电流关系为I=I1+I2。
通过判断I与I1的关系来判断是否存在多点接地：当测量电流I约等于I1时，
则可视为不存在多点接地故障。考虑到测量电流误差、故障接地点发生非全金属
性接地等影响因素，注入的单相负荷信号电流幅值越大越有利于判断多点接地故
障，频率为工频。但是考虑到注入的单相负荷信号电流过大，则有可能影响设备
正常工作，故考虑注入的单相负荷信号电流的幅值应小于100mA。
如图3所示，基于单相信号注入法的在线监测装置原理为：以电压互感器
N600接地处为起始点，在每条N线的末端轮流注入单相信号，当电压互感器发
生两点或多点接地后，在线监测装置就能保证故障接地点位于单相信号注入点与
N600接地点之间。当其中任何一条N线支路注入信号时，N600接地电流变化
与注入信号差别明显时，说明系统发生两点或多点接地故障，同时能够准确判断
接地点位于那条支路内。
单相信号电流注入法在电压互感器的A相与N线之间加入一个固定阻值的
电阻，固定电阻阻值选用1至5千欧，并设置各支路信号注入投切开关K，并接
到变电站的二次接地网。当分别合上各支路投切开关K时，投入负荷电阻R，
同时检测电压互感器N600接地线中接地电流及其变化，根据该电流的变化情况，
判斷电压互感器是否存在多点接地故障，并同时判断出那条或那几条支路存在接
地情况。
通过上述分析可知单相信号注入法存在以下优点：1.单相信号注入，可以实
现各组电压互感器二次回路的在线监测;2.可实现电压互感器多点接地故障告警
与定位;3.监测过程中无需断开电压互感器二次回路的N600接地线;4.电压互感器
多点接地故障告警与定位检测，不依赖多点接地故障点与N600接地点之间存在
的电位差，完全通过注入电流的变化进行监测。
四 结束语
通过对电压互感器二次回路N600两点或多点接地检测和查找方法的介绍和
分析，可以看到基于单相信号电流注入的电压互感器N600两点或多点接地检测
方法，不仅可以对电压互感器二次回路两点或多点接地故障发出信号，并且能够
准确判断出接地支路。通过故障信号通知运维人员进行处理，及时发现接地故障
有效避免保护不正确事件的发生，大大减少接地故障存在时间及有效降低接地故
障处理难度。
参考文献：
[1]张大贵.电压公共回路N600两点接地查找方法探讨 [A].贵阳供电局，
2009.
[2]张海，覃春风.TV二次回路多点接地的查找方法[J].电工技术，2009.
[3]赵廷刚，张大猛，陈 伟，杨 皓.电压互感器多点接地故障查找新方法 [J].
电工技术，2012
[4]周陵，电压互感器二次回路N600多点接地查找方法及应用[J].电力安全
技术，2013