1、電壓互感器二次回路常見故障分析摘要：本文對電壓互感器二次回路的進行了介紹，結(jié)合等效電路圖，對電壓互 感器二次回路的一些常見故障進行了分析探討，指出了需要進一步進行研究的方 向。關(guān)鍵詞：電壓互感器 故障斷線回路阻抗多點接地 微機保護引言電壓互感器1 簡稱TV或PT,其作用是將電力系統(tǒng)中的高壓通過電磁作用轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪?，?夠為繼電保護、計量及測量等二次回路所承受，一般為100V，并且可以在一次回路與二次回 路間起到隔離作用。電壓互感器二次回路的故障，會對電力保護、測量及計量等功能產(chǎn)生影 響，對保護裝置動作的可靠性及計量、測量的準確性造成危害，進而影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn) 定性。本文擬就電壓互感器二次回路

2、的一些常見故障進行分析，并對保護的影響進行探討。 1電壓互感器二次回路介紹電壓互感器互感器二次回路示意圖見圖1。如圖所示，電壓互感器二次回路的接地點，按照反事故措施的有關(guān)規(guī)定，只允許有一點 接地。目前的變電站，為了便于檢修的要求，這個接地點一般設(shè)在控制室內(nèi)。電壓互感器二 次回路設(shè)置一個接地點，是為了設(shè)備和人身安全著想，防止將高壓通過互感器引入二次側(cè)。為了保證二次回路接地的可靠有效，電壓互感器的中性線上不可以接入空開或熔斷器。在N線中，為了防止遭受雷擊過電壓等極端高壓的沖擊，一般還會設(shè)置放電間隙或氧化鋅閥 片接地2。圖中L630為零序電壓3U0，對于采用自產(chǎn)3UO的裝置，可以不接入此線，或者根據(jù)

3、需 要接入備用。電壓互感器二次回路可以等效為如下電路。圖2中，UA為電壓互感器等效的且能夠反映一次電壓的二次電壓，在圖中用一個受控電 壓源來表示，ZI為回路電阻，ZL為負荷阻抗，UB為電壓互感器負荷上的電壓降落。理想情 況下，我們認為UA=UB，但是實際情況是存在電壓降UAB。為了使UAB盡可能的小，就需 要降低回路電阻ZI。但實際中回路電阻可能很大，從而使UB嚴重偏離。2電壓互感器二次回路常見故障以上是對電壓互感器特性的一些介紹，在實際工作中，筆者發(fā)現(xiàn)電壓互感器二次回路容 易發(fā)生一些如下的故障：2.1二次回路斷線電壓互感器二次回路發(fā)生開路現(xiàn)象，稱為斷線。一般可以分為對稱斷線與不對稱斷線。 對

4、稱斷線是指三相都發(fā)生斷線的情況。不對稱斷線，顧名思義，則是指電壓互感器二次回路 發(fā)生一相或兩相斷線的情況。三相斷線三相斷線往往是由外力破壞等原因造成的。三相斷線的結(jié)果是保護裝置、計量裝置、測 量裝置都無法獲得電壓，產(chǎn)生母線失壓的情況。不對稱斷線（1）若電壓互感器二次回路發(fā)生一相斷線，則斷線相的二次電壓為零，而其他兩相顯示 正常。對于零序電壓，如圖1中所示，由于其回路完整，并不受單相斷線的影響，所以數(shù)值 顯示正常。（2）兩相斷線時，只有不斷線的另外一相電壓顯示是正常的。對于 線仍然不存在影響。（3）若零序電壓獲取回路線發(fā)生斷線，則會對零序電壓的獲取產(chǎn)生影響。但存在的一 個問題是，在正常情況下，顯

5、示值為零，所以即便是發(fā)生了斷線，也很難發(fā)現(xiàn)。只有當(dāng)一次 系統(tǒng)發(fā)生接地，產(chǎn)生零序電流，而此時零序電壓仍然為零，方可判定為零序電壓獲取回路發(fā) 生了斷線。2.2電壓互感器二次回路多點接地電壓互感器二次回路中除外，由于某種原因又出現(xiàn)其他接地點，即是出現(xiàn)了多點接地3 的情況。如圖3所示，出現(xiàn)兩相接地的情況，造成了中性點電壓的偏移，則會造成ABC三相 電壓均發(fā)生變化，還會產(chǎn)生零序電流。零序電流的方向與中性點電壓偏移方向反向，其電流 值得大小與中性點電壓數(shù)值及兩接地點間的阻抗有關(guān)系，成正比。中性點電壓的偏移會造成 相電壓的變化，但是對于線電壓無影響。2.3電壓互感器二次回路阻抗大如圖2所示，電壓互感器二次回

6、路阻抗過大的情況下，將會變小，其與的差異變大。 若回路三相回路阻抗不相同，會造成三相電壓不平，進而造成中性點電壓偏移。電壓互感器二次回路故障對保護影響的分析通過對電壓互感器二次回路常見故障及電壓變化的分析與討論，可得知其對保護的影響 如下：電壓互感器二次回路斷線對保護的影響與電壓量有關(guān)的保護，容易受電壓互感器二次回路斷線的影響。以距離保護為例，若某 項電壓變小，則造成保護裝置處測量阻抗變小，容易造成誤動作。如今，微機保護裝置都采 用自檢機制，當(dāng)裝置檢測到電壓互感器二次回路發(fā)生斷線，則退出相關(guān)保護，防止誤動現(xiàn)象 的發(fā)生。對于電壓互感器斷線的不同情況，采取不同的判據(jù)進行判別。電壓互感器單相斷線和兩

7、相斷線這兩種不對稱斷線現(xiàn)象的判定，各類保護裝置采用的判 別方法不盡相同，一種較常用判別方法是負序電壓大于8V，其原因為不對稱斷線時，裝置內(nèi) 部經(jīng)過計算會有負序電壓存在，而對小電流接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地時，其負序電流為零。對于電壓互感器三相斷線，可以通過判定三相無電壓，而有電流(電流互感器正常工作) 來判定。還有一些判定方法，諸如三相電壓相量求和、求出線電壓模值差、自產(chǎn)零序電壓與 外接零序電壓進行對比等。電壓互感器二次回路多點接地對保護的影響電壓互感器二次回路多點接地，根據(jù)前面的分析，可以看出中性點電壓會產(chǎn)生偏移現(xiàn)象， 進而會造成有關(guān)保護誤動作，如距離保護、工頻變化量保護等，對于高頻保護的功率

8、方向判 定也會產(chǎn)生影響。電壓互感器二次回路阻抗過大對保護的影響電壓互感器二次回路阻抗過大，通過前面的分析可知，得到的二次電壓不能夠準確的反 映一次側(cè)電壓，若各相阻抗不一致，還會引起三相電壓的不平衡，進而造成產(chǎn)生零序電壓的 情況。這種情況一方面會造成保護誤動的可能，或者造成保護裝置發(fā)PT斷線信號，進而閉 鎖有關(guān)保護，引起保護拒動。另外，電壓互感器二次回路過大，還會影響計量電壓，需要引 起足夠的重視。結(jié)語本文結(jié)合電壓互感器二次回路及等效電路的介紹，分析了電壓互感器二次回路的一些常 見故障及其對保護造成的影響。在電力系統(tǒng)檢修工作的實踐中，我們還會碰到更加復(fù)雜多樣 的電壓互感器二次回路問題。本文介紹的是一些常見的故障，對這些故障及其影響進行深入 的理解，便于指導(dǎo)我們提高電壓互感器二次回路檢修工作質(zhì)量。其中，在檢修或驗收過程中， 電壓互感器二次回路阻抗過大的情況，很難被發(fā)現(xiàn)，也容易受到忽視，如何避免這種情況， 值得相關(guān)工程人員進行深入研究和思考。參考文獻：林用劍.淺談電壓互感器在電力系統(tǒng)的應(yīng)用J.科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010(6):109-110