2024年11月6日发(作者：公羊芳春)
基于N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置研究与
应用
摘要：介绍了变电站电流二次回路PT多点接地的危害及常用多点接地查找方法，
分析了这些方法的不足，根据N600回路电流监测的思路，提出了PT多点接地实
时预警装置方案，并根据现场实际情况，提出了合理的预警策略，并成功应用。
关键词：PT多点接地；N600电流监测；预警策略
1 PT多点接地的危害
《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》中要求：电流互感器及电压互感
器的二次回路必须分别有且只能有一点接地。正常情况下PT二次回路电缆对地分布电容C、
与PT二次电压U通过一点接地形成回路，如图1所示。由于分布电容呈现高阻抗，因此PT
一点接地回路中的电流值i基本由分布电容的容抗和二次电压U来决定，数值很小。当回路
中出现另一个接地点时，一方面i=U*jWC，系统中的分布电容变大，导致流过原N600接地线
的电流变大；另一方面当系统发生故障，接地网中会流过大电流，此时两个接地点之间会产
生?U，造成中性点电压相位偏移，影响保护装置的相电压与零序电压的幅值与相位，可能导
致距离保护、零序方向保护拒动或误动。电力系统中也发生过多起因PT多点接地引起的保
护装置误动或拒动的事故[1-2]。
信号注入法，原理如图3所示。是向N600与接地点之间注入一个小的恒流电源，然后
比较N600支路电流与注入的电流值的大小来判断是否存在其他接地点。若图中I与I1大小
基本相等时，不存在多点接地，否则存在多点接地。
3 N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置设计
上述三种查找PT 多点接地的方法，只适用于当PT多点接地已经对系统造成影响后的事
后查找，属于被动查找，不利于电网设备的安全运行。南方电网要求每半年用钳形电流表测
量N600接地线电流的大小，若超过50mA，则表明可能存在多点接地。根据这一监测要求，
本文提出一种能够实时监测PT多点接地的装置，可以在PT多点接地发生的瞬间即实现告警，
能够极大的降低PT多点接地造成的危害，有效的提升查找效率。
3.1基于N600回路电流监测的 PT多点接地实时预警装置框架原理
基于N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置主要是利用对N600二次回路中的
电流值进行实时监测，来判断站内是否存在PT二次回路多点接地。由于变电站内N600二次
回路数量繁多，若对每一条N600支路都进行监测，在工作量和工作成本上都不现实。因此
本文设计的装置只对变电站内全站PT一点接地点的N600回路进行实时监测，其工作方案如
图5所示。其主要工作原理是：通过高精度电流传感器对变电站内全站PT一点接地点的
N600回路电流进行实时监测，并将监测到的N600电流采集存储至装置CPU中，通过对采集
到的N600电流进行处理分析后，根据预设的预警策略判断PT二次回路是否存在多点接地，
并将判断结果上传至后台同时发出告警信号，提醒运行人员进行处理。
采集单元：负责采集PT一点接地点N600回路的电流值；
存储单元：负责存储采集到的电流值及经处理单元处理后的数据；
处理单元：对采集到的PT一点接地点N600回路电流值进行分析处理，包括谐波分析、
与历史值对比分析等；
通信单元：负责装置的通信；
显示单元：显示当前采集值、告警信号以及历史告警记录等；
告警单元：负责告警门槛设置，告警输出；
3.2 基于N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置预警策略的选择
所有变电站都有覆盖全站的地网，但不同变电站地网的覆盖范围大小、使用年限及地网
腐蚀情况等都会对N600回路电流值的大小产生影响，并且每个变电站的具体情况都不一样
（如是敞开式站还是户内站等），同时从电网系统安全运行的角度来说，一般不允许对运行
中变电站进行N600回路实际多点接地测试，因而很难对N600电流值进行一个标准的量化来
判断该站是否存在多点接地情况，根据运行实际数据及经验，本文定性选取如下标准，作为
PT多点接地实时预警装置的预警策略，现场运行实际也证明了其有效性。
（1）、N600回路监测电流值大于南方电网规定的50mA；
（2）、N600回路监测电流值未大于50mA，但监测值较历史值有50%及以上的突变，
且持续时间大于30分钟；
（3）、N600回路监测电流值未大于50mA，监测值较历史值未达到50%及以上的突变，
但电流谐波突变较上次历史值达到50%及以上的突变，且持续时间大于30分钟；
3.3基于N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置方案的特点及不足
该接地预警装置的主要特点有：
（1）、预警装置与PT二次回路不发生电气连接，能够确保站内二次回路的安全；
（2）、预警装置能够对数据实时监测预警，能够极大提升专业人员查找效率，降低PT
多点接地对系统的危害；
（3）、预警装置采用开口CT监测N600回路中的电流，安装过程不需要断开N600接地
线，安装方便，对系统危害小；
该接地预警装置存在的不足：
（1）、采用该方案时只能预警有PT多点接地发生，但不能具体监测到是哪条支路。对
于具体是哪条支路接地问题，历史经验表明，PT多点接地绝大部分发生在变电站内有工程施
工的时候。虽然该装置不能预警到具体接地点，但若能够及时预警，结合现场工作实际，可
以快速高效的协助专业人员查找排除多的接地点；
（2）、若新增接地点与总的PT一点接地点物理距离较近，两者之间的电位差较小时，
监测的电流值变化不明显，较难发现新增的接地。针对这一情况，在预警判据中加入了谐波
突变监测及监测值较历史值突变监测手段，并且突变门槛可以根据运行情况实时调整其灵敏
度，从而实现对PT多点接地的灵敏监测；
4 现场实际应用
在佛山地区某些变电站安装本文中的PT多点接地实时预警装置，并对PT一点接地点的
接地电流值进行实时监测，其监测数据如表1所示。根据设定的预警策略，变电站3的N600
监测电流明显超过南方电网规定的50mA要求，且其存在大量的三次谐波，装置自动发出预
警。该站已投产近30年，由于该站投产年限长，二次设备改造多，经后续检查，在新近改
造的电能质量监测装置处发现有N600多点接地，经现场解除后，该站N600监测值已降至
45mA左右，现场实践证明该装置能够及时对变电站内PT多点接地情况进行预警，能够有效
协助专业人员提升查找效率。
5 结语
PT 一点接地是否正确，对保护装置能否正确动作有着重要的影响，而变电站综自改造工
程比较多，随着时间的推移，很容易出现PT 多点接地的情况，现有的PT多点接地查找方法
更多的是事后查找，对电力系统的安全运行有较大的影响。本文提出的基于N600回路电流
监测的PT多点接地实时预警装置能够在PT发生多点接地的瞬间就发出相应的预警，从而能
够第一时间通知专业人员进行处理，极大的提升电网的安全运行。同时该装置第一时间发出
预警后，专业人员可以结合预警时刻现场的工作实际情况对PT多点接地的可能接地范围进
行分析，缩小PT多点接地的排查范围，能够有效的提升PT多点接地的排查效率，现场实践
也证明该装置在及时预警和提升排查效率方面有显著的成效。
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[J].南方电网技术，2009，3（10）：
15-19.
[2]张国辉，王昕，王军等.TV二次回路多点接地引起的纵联保护误动分析[J].山东电力技
术，2017，44（1）：32-35.
[3]马韦平.PT电压回路多点接地故障的发现及处理 [J]. 电气传动自动化，2018，40（5）：
49-50.
2024年11月6日发(作者：公羊芳春)
基于N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置研究与
应用
摘要：介绍了变电站电流二次回路PT多点接地的危害及常用多点接地查找方法，
分析了这些方法的不足，根据N600回路电流监测的思路，提出了PT多点接地实
时预警装置方案，并根据现场实际情况，提出了合理的预警策略，并成功应用。
关键词：PT多点接地；N600电流监测；预警策略
1 PT多点接地的危害
《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》中要求：电流互感器及电压互感
器的二次回路必须分别有且只能有一点接地。正常情况下PT二次回路电缆对地分布电容C、
与PT二次电压U通过一点接地形成回路，如图1所示。由于分布电容呈现高阻抗，因此PT
一点接地回路中的电流值i基本由分布电容的容抗和二次电压U来决定，数值很小。当回路
中出现另一个接地点时，一方面i=U*jWC，系统中的分布电容变大，导致流过原N600接地线
的电流变大；另一方面当系统发生故障，接地网中会流过大电流，此时两个接地点之间会产
生?U，造成中性点电压相位偏移，影响保护装置的相电压与零序电压的幅值与相位，可能导
致距离保护、零序方向保护拒动或误动。电力系统中也发生过多起因PT多点接地引起的保
护装置误动或拒动的事故[1-2]。
信号注入法，原理如图3所示。是向N600与接地点之间注入一个小的恒流电源，然后
比较N600支路电流与注入的电流值的大小来判断是否存在其他接地点。若图中I与I1大小
基本相等时，不存在多点接地，否则存在多点接地。
3 N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置设计
上述三种查找PT 多点接地的方法，只适用于当PT多点接地已经对系统造成影响后的事
后查找，属于被动查找，不利于电网设备的安全运行。南方电网要求每半年用钳形电流表测
量N600接地线电流的大小，若超过50mA，则表明可能存在多点接地。根据这一监测要求，
本文提出一种能够实时监测PT多点接地的装置，可以在PT多点接地发生的瞬间即实现告警，
能够极大的降低PT多点接地造成的危害，有效的提升查找效率。
3.1基于N600回路电流监测的 PT多点接地实时预警装置框架原理
基于N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置主要是利用对N600二次回路中的
电流值进行实时监测，来判断站内是否存在PT二次回路多点接地。由于变电站内N600二次
回路数量繁多，若对每一条N600支路都进行监测，在工作量和工作成本上都不现实。因此
本文设计的装置只对变电站内全站PT一点接地点的N600回路进行实时监测，其工作方案如
图5所示。其主要工作原理是：通过高精度电流传感器对变电站内全站PT一点接地点的
N600回路电流进行实时监测，并将监测到的N600电流采集存储至装置CPU中，通过对采集
到的N600电流进行处理分析后，根据预设的预警策略判断PT二次回路是否存在多点接地，
并将判断结果上传至后台同时发出告警信号，提醒运行人员进行处理。
采集单元：负责采集PT一点接地点N600回路的电流值；
存储单元：负责存储采集到的电流值及经处理单元处理后的数据；
处理单元：对采集到的PT一点接地点N600回路电流值进行分析处理，包括谐波分析、
与历史值对比分析等；
通信单元：负责装置的通信；
显示单元：显示当前采集值、告警信号以及历史告警记录等；
告警单元：负责告警门槛设置，告警输出；
3.2 基于N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置预警策略的选择
所有变电站都有覆盖全站的地网，但不同变电站地网的覆盖范围大小、使用年限及地网
腐蚀情况等都会对N600回路电流值的大小产生影响，并且每个变电站的具体情况都不一样
（如是敞开式站还是户内站等），同时从电网系统安全运行的角度来说，一般不允许对运行
中变电站进行N600回路实际多点接地测试，因而很难对N600电流值进行一个标准的量化来
判断该站是否存在多点接地情况，根据运行实际数据及经验，本文定性选取如下标准，作为
PT多点接地实时预警装置的预警策略，现场运行实际也证明了其有效性。
（1）、N600回路监测电流值大于南方电网规定的50mA；
（2）、N600回路监测电流值未大于50mA，但监测值较历史值有50%及以上的突变，
且持续时间大于30分钟；
（3）、N600回路监测电流值未大于50mA，监测值较历史值未达到50%及以上的突变，
但电流谐波突变较上次历史值达到50%及以上的突变，且持续时间大于30分钟；
3.3基于N600回路电流监测的PT多点接地实时预警装置方案的特点及不足
该接地预警装置的主要特点有：
（1）、预警装置与PT二次回路不发生电气连接，能够确保站内二次回路的安全；
（2）、预警装置能够对数据实时监测预警，能够极大提升专业人员查找效率，降低PT
多点接地对系统的危害；
（3）、预警装置采用开口CT监测N600回路中的电流，安装过程不需要断开N600接地
线，安装方便，对系统危害小；
该接地预警装置存在的不足：
（1）、采用该方案时只能预警有PT多点接地发生，但不能具体监测到是哪条支路。对
于具体是哪条支路接地问题，历史经验表明，PT多点接地绝大部分发生在变电站内有工程施
工的时候。虽然该装置不能预警到具体接地点，但若能够及时预警，结合现场工作实际，可
以快速高效的协助专业人员查找排除多的接地点；
（2）、若新增接地点与总的PT一点接地点物理距离较近，两者之间的电位差较小时，
监测的电流值变化不明显，较难发现新增的接地。针对这一情况，在预警判据中加入了谐波
突变监测及监测值较历史值突变监测手段，并且突变门槛可以根据运行情况实时调整其灵敏
度，从而实现对PT多点接地的灵敏监测；
4 现场实际应用
在佛山地区某些变电站安装本文中的PT多点接地实时预警装置，并对PT一点接地点的
接地电流值进行实时监测，其监测数据如表1所示。根据设定的预警策略，变电站3的N600
监测电流明显超过南方电网规定的50mA要求，且其存在大量的三次谐波，装置自动发出预
警。该站已投产近30年，由于该站投产年限长，二次设备改造多，经后续检查，在新近改
造的电能质量监测装置处发现有N600多点接地，经现场解除后，该站N600监测值已降至
45mA左右，现场实践证明该装置能够及时对变电站内PT多点接地情况进行预警，能够有效
协助专业人员提升查找效率。
5 结语
PT 一点接地是否正确，对保护装置能否正确动作有着重要的影响，而变电站综自改造工
程比较多，随着时间的推移，很容易出现PT 多点接地的情况，现有的PT多点接地查找方法
更多的是事后查找，对电力系统的安全运行有较大的影响。本文提出的基于N600回路电流
监测的PT多点接地实时预警装置能够在PT发生多点接地的瞬间就发出相应的预警，从而能
够第一时间通知专业人员进行处理，极大的提升电网的安全运行。同时该装置第一时间发出
预警后，专业人员可以结合预警时刻现场的工作实际情况对PT多点接地的可能接地范围进
行分析，缩小PT多点接地的排查范围，能够有效的提升PT多点接地的排查效率，现场实践
也证明该装置在及时预警和提升排查效率方面有显著的成效。
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[J].南方电网技术，2009，3（10）：
15-19.
[2]张国辉，王昕，王军等.TV二次回路多点接地引起的纵联保护误动分析[J].山东电力技
术，2017，44（1）：32-35.
[3]马韦平.PT电压回路多点接地故障的发现及处理 [J]. 电气传动自动化，2018，40（5）：
49-50.