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摘要: 电压互感器二次侧有且尽可有一点接地。研究从电压互感器二次侧无接地和多点接地的危害入手,对其排查方法和防范措施进行了分析。最终目的在于帮助电力工程领域作业人员掌握电压互感器二次侧中性点回路隐患排查方法和防范措施,保证继电保护及安全装置的动作正确性和安全运行。
关键词: 电压互感器;二次侧中性点回路;多点接地;继电保护;维护措施
引言
作为电力系统重要的电气设备之一,电压互感器将一次侧高电压转换为低电压,便于保护、测控和计量以及电能质量控制、自动无功调节等二次设备对电网各处节点电压实时监视。电压互感器二次侧回路有且仅可有一点接地,方能保证其安全运行和传变电压。
在现场运维中,由于施工工艺遗留隐患、线缆绝缘故障、二次侧中性点氧化锌避雷器绝缘击穿等因素影响,电压互感器二次侧中性点回路有时会出现无接地或多点接地隐患,形成安全威胁、造成停电面积扩大。因此,本文基于现场运维总结,对电压互感器二次侧中性点隐患排查方法和防范措施進行了例证分析。
电压互感器二次侧中性点无接地或多点接地的危害
无接地危害
若二次侧无接地点,当电压互感器一、二次发生绝缘击穿故障,数千伏特的高电压窜入二次侧,将对二次设备造成严重破坏,并对在回路上作业的人员形成严重威胁;再者,相电压则失去了参考中性点,在三相电压完全平衡时不会显现异常,但当电力系统发生故障时一次侧电压不再平衡,二次侧中性点电位随之发生漂移,二次侧采集到的各相电压的幅值与相位与实际的故障相电压之间就会出现偏差,最直接的严重后果就是导致保护装置误动作或拒动作,造成停电面积扩大。
多点接地危险系数分析
譬如电压二次侧中性点回路尚存两个接地点,两点之间存在电位差,在变电站出口发生接地或雷击故障导致接地网流过较大的电流、地网条件差的情形下,足以引起保护误动的后果两接地点之间的电位差。详细流程图如下:
流入保护装置电压作为电压互感器的二次绕组实际感应电压叠加的差距压,确定不了反映一次的电压幅值及相位,轻压则会引起二次设备的运行异常,重压便会导致保护错误动作。
电压互感器二次侧中性点回路接地规范及日常检查规范
根据继电保护装置及安全自动装置的技术规程操作,控制室内的零相小母线连接机组电压互感器,只需控制室内将N600一点接地先,各个的电压互感器中的中性线点不会有断开的断路器或者是接触器等。其独立点与其他的电压互感器的回路没有电气联系的开关场一点接地,
由于目前尚未出现在不影响回路设备正常运行前提下成效显著的电压互感器二次侧中性点接地自动检测报警方案,为防范多点接地,根据电网继电保护反事故措施规定,运行中的变电站对于电压互感器二次侧中性点一点接地电流执行定期检查和回路施工检修后专项检查结合的方式,每次检测接地点电流数据不应大于50毫安且不大于上次检测值20毫安,若不符合则需进行进一步检查。工程施工存在电压互感器回路新增或变动的,设备投运前使用万用表电阻档对地测量确认一点接地可靠。
排查多点接地方法
电压法排查法
电压互感器中只有一个点接地的情况下是采用到电压法排查出,每个保护屏及端子箱内保护用电是的小母线对接点的电压值跟离开接地点的距离成正比。具体的节点图如下图2。
具体节点图如图2.屏内小母线离接地点越远对地的电压就会越大,相反屏内小母线对地电压只有0或者几毫伏压时对地电压就越小,这时就会得出此屏有没有接地的现象。才用到电压法去查找接地点,不需要去多余的找接地线,但也必须做到实际故障去的排查,对个屏柜和端子箱进行逐一筛选。工作范围广作业量极大,目前存在使用率较少。
叠加直流信号的检测方法
如图3所示,信号发生器在电压互感器二次中性点N600回路A点注入一个标准的直流电流信号,该信号通过地构成回路,然后用检测器逐个N600支路钳通过的信号值。在电压互感器小母线网络只存在一个接地点时,注入内的标准电流信号就会组成一个汇入,则标准电流信号的大小与检测器得到的接地点的电流会达成一致。
存在多点接地的N600网络,则被注入的标准信号会组成多个回路,电流新会就会形成分流,这是标准电流信号和检测器的接地点电流大小会不达标,导致电压互感器N600网络存在两点上的接地点。在被分辨出两点以上的接地点后,控制室内各个支路用检测器会检测出多个电流,测试出电流会传达出该支路有节点地。该排查方式在不停电情况下,为排查两点及多点接地提供了有效及便捷的方式,目前,信号叠加法的电压二次回路多点接地查找仪器已经成为各个行业的主要使用工具。
然而,对于简单稳定的金属性多点接地故障,上述接地查找仪可以迅速定性定位;而对于绝缘问题引起的不完全多点接地常随天气、温度、湿度甚至小动物影响,存在接地特征不明显、随时间变化的特点,需结合多方面因素跟踪比较排查。
例:某次220kV变电站保护定检中发现全站N600一点接地点电流异常,但对投产3年内及发现隐患后追踪检查的N600接地点电流检测值分析,发现结果呈现检测值忽高忽低、且使用多点接地查找仪检测各N600支路均判定为无接地的现象,如表1及表2所示。
通过数据比对初步锁定多次检测值居高不下的支路1,停电作绝缘检查最终定位到户外受施工工艺差损伤的A相电缆,病灶随着长期潮湿环境影响多点接地现象日益凸显。对于这类隐患,只有通过持续的追踪比对分析才能定位故障点。
隐患接地点防范措施
从检查结果得出产生无接地点或多接地点的主要原因是技改工程前期收资、图纸设计、施工中的接线及最后的验收把关及日常的维护等多方面考虑,因此在必要时刻必须在不用的环节采取相对应的措施,去进行全方位及权过程的治理和监督。断绝因电压互感器二次侧中性点贿赂接地问题所引起一系列的故障。
先是工程前期收资阶段要对旧回路开展全面排查,设计图纸上需要突出电压花干起接地点的位置所在,进行施工中严格的按照图纸要求去完成。
设计图纸上必须注明电压互感器接地点位置,施工过程中严格按照图纸施工。
例:某变电站3/2接线间隔改造设计现场勘察不到位,默认原有接线为N600接地点从电压互感器端子箱直接引至控制室一点接地,实际上改造前N600一点接地为手拉手并接:母线同期电压——间隔测控电压——断路器保护——线路保护,从而使得线路电压互感器二次侧获得接地点,错误的设计打断了原有的手拉手并接,从而导致了电压互感器二次侧接地点缺失。故此建议,需在旧回路基础上加强设计图纸审核和施工接线验收,尽量避免相邻设备N600手拉手并接的方式,优先采取直接引至一点接地点方式,防止后期技改错漏。
其次,加强施工工艺及回路接线检查、电缆绝缘检查等验收把关。很多电缆绝缘问题来源于剥电缆工艺粗暴,因此应注意采用合适的工具和正确的方法剥电缆,防止损伤电缆外皮;应在屏蔽层接地线接好、所有电缆预线环节完成后开展绝缘检查,包括对地和回路之间检查。
对于防范电压互感器二次侧无接地,主要靠加强工程验收把关和专门回路排查。如果工程施工存在电压互感器回路新增或变动,设备投运前使用万用表电阻档对地测量确认一点接地可靠,对各电压回路全面检查,防止个别回路疏漏。
结语
综上,鉴于电压互感器二次侧中性点回路接地缺失或多点接地隐患的危害,从图纸设计、工程施工、验收把关和日常工作维护等角度提出了电压互感器二次侧中性点回路接地隐患的故障排查方法和改善手段,从而确保了继电保护和安全自动装置的长期可靠性。
参考文献
王献志,任江波,范景哲.电压互感器二次侧中性点回路多点接地查找新方法[J].佛山供电局技术,2014,33(2):40–42.
关键词: 电压互感器;二次侧中性点回路;多点接地;继电保护;维护措施
引言
作为电力系统重要的电气设备之一,电压互感器将一次侧高电压转换为低电压,便于保护、测控和计量以及电能质量控制、自动无功调节等二次设备对电网各处节点电压实时监视。电压互感器二次侧回路有且仅可有一点接地,方能保证其安全运行和传变电压。
在现场运维中,由于施工工艺遗留隐患、线缆绝缘故障、二次侧中性点氧化锌避雷器绝缘击穿等因素影响,电压互感器二次侧中性点回路有时会出现无接地或多点接地隐患,形成安全威胁、造成停电面积扩大。因此,本文基于现场运维总结,对电压互感器二次侧中性点隐患排查方法和防范措施進行了例证分析。
电压互感器二次侧中性点无接地或多点接地的危害
无接地危害
若二次侧无接地点,当电压互感器一、二次发生绝缘击穿故障,数千伏特的高电压窜入二次侧,将对二次设备造成严重破坏,并对在回路上作业的人员形成严重威胁;再者,相电压则失去了参考中性点,在三相电压完全平衡时不会显现异常,但当电力系统发生故障时一次侧电压不再平衡,二次侧中性点电位随之发生漂移,二次侧采集到的各相电压的幅值与相位与实际的故障相电压之间就会出现偏差,最直接的严重后果就是导致保护装置误动作或拒动作,造成停电面积扩大。
多点接地危险系数分析
譬如电压二次侧中性点回路尚存两个接地点,两点之间存在电位差,在变电站出口发生接地或雷击故障导致接地网流过较大的电流、地网条件差的情形下,足以引起保护误动的后果两接地点之间的电位差。详细流程图如下:
流入保护装置电压作为电压互感器的二次绕组实际感应电压叠加的差距压,确定不了反映一次的电压幅值及相位,轻压则会引起二次设备的运行异常,重压便会导致保护错误动作。
电压互感器二次侧中性点回路接地规范及日常检查规范
根据继电保护装置及安全自动装置的技术规程操作,控制室内的零相小母线连接机组电压互感器,只需控制室内将N600一点接地先,各个的电压互感器中的中性线点不会有断开的断路器或者是接触器等。其独立点与其他的电压互感器的回路没有电气联系的开关场一点接地,
由于目前尚未出现在不影响回路设备正常运行前提下成效显著的电压互感器二次侧中性点接地自动检测报警方案,为防范多点接地,根据电网继电保护反事故措施规定,运行中的变电站对于电压互感器二次侧中性点一点接地电流执行定期检查和回路施工检修后专项检查结合的方式,每次检测接地点电流数据不应大于50毫安且不大于上次检测值20毫安,若不符合则需进行进一步检查。工程施工存在电压互感器回路新增或变动的,设备投运前使用万用表电阻档对地测量确认一点接地可靠。
排查多点接地方法
电压法排查法
电压互感器中只有一个点接地的情况下是采用到电压法排查出,每个保护屏及端子箱内保护用电是的小母线对接点的电压值跟离开接地点的距离成正比。具体的节点图如下图2。
具体节点图如图2.屏内小母线离接地点越远对地的电压就会越大,相反屏内小母线对地电压只有0或者几毫伏压时对地电压就越小,这时就会得出此屏有没有接地的现象。才用到电压法去查找接地点,不需要去多余的找接地线,但也必须做到实际故障去的排查,对个屏柜和端子箱进行逐一筛选。工作范围广作业量极大,目前存在使用率较少。
叠加直流信号的检测方法
如图3所示,信号发生器在电压互感器二次中性点N600回路A点注入一个标准的直流电流信号,该信号通过地构成回路,然后用检测器逐个N600支路钳通过的信号值。在电压互感器小母线网络只存在一个接地点时,注入内的标准电流信号就会组成一个汇入,则标准电流信号的大小与检测器得到的接地点的电流会达成一致。
存在多点接地的N600网络,则被注入的标准信号会组成多个回路,电流新会就会形成分流,这是标准电流信号和检测器的接地点电流大小会不达标,导致电压互感器N600网络存在两点上的接地点。在被分辨出两点以上的接地点后,控制室内各个支路用检测器会检测出多个电流,测试出电流会传达出该支路有节点地。该排查方式在不停电情况下,为排查两点及多点接地提供了有效及便捷的方式,目前,信号叠加法的电压二次回路多点接地查找仪器已经成为各个行业的主要使用工具。
然而,对于简单稳定的金属性多点接地故障,上述接地查找仪可以迅速定性定位;而对于绝缘问题引起的不完全多点接地常随天气、温度、湿度甚至小动物影响,存在接地特征不明显、随时间变化的特点,需结合多方面因素跟踪比较排查。
例:某次220kV变电站保护定检中发现全站N600一点接地点电流异常,但对投产3年内及发现隐患后追踪检查的N600接地点电流检测值分析,发现结果呈现检测值忽高忽低、且使用多点接地查找仪检测各N600支路均判定为无接地的现象,如表1及表2所示。
通过数据比对初步锁定多次检测值居高不下的支路1,停电作绝缘检查最终定位到户外受施工工艺差损伤的A相电缆,病灶随着长期潮湿环境影响多点接地现象日益凸显。对于这类隐患,只有通过持续的追踪比对分析才能定位故障点。
隐患接地点防范措施
从检查结果得出产生无接地点或多接地点的主要原因是技改工程前期收资、图纸设计、施工中的接线及最后的验收把关及日常的维护等多方面考虑,因此在必要时刻必须在不用的环节采取相对应的措施,去进行全方位及权过程的治理和监督。断绝因电压互感器二次侧中性点贿赂接地问题所引起一系列的故障。
先是工程前期收资阶段要对旧回路开展全面排查,设计图纸上需要突出电压花干起接地点的位置所在,进行施工中严格的按照图纸要求去完成。
设计图纸上必须注明电压互感器接地点位置,施工过程中严格按照图纸施工。
例:某变电站3/2接线间隔改造设计现场勘察不到位,默认原有接线为N600接地点从电压互感器端子箱直接引至控制室一点接地,实际上改造前N600一点接地为手拉手并接:母线同期电压——间隔测控电压——断路器保护——线路保护,从而使得线路电压互感器二次侧获得接地点,错误的设计打断了原有的手拉手并接,从而导致了电压互感器二次侧接地点缺失。故此建议,需在旧回路基础上加强设计图纸审核和施工接线验收,尽量避免相邻设备N600手拉手并接的方式,优先采取直接引至一点接地点方式,防止后期技改错漏。
其次,加强施工工艺及回路接线检查、电缆绝缘检查等验收把关。很多电缆绝缘问题来源于剥电缆工艺粗暴,因此应注意采用合适的工具和正确的方法剥电缆,防止损伤电缆外皮;应在屏蔽层接地线接好、所有电缆预线环节完成后开展绝缘检查,包括对地和回路之间检查。
对于防范电压互感器二次侧无接地,主要靠加强工程验收把关和专门回路排查。如果工程施工存在电压互感器回路新增或变动,设备投运前使用万用表电阻档对地测量确认一点接地可靠,对各电压回路全面检查,防止个别回路疏漏。
结语
综上,鉴于电压互感器二次侧中性点回路接地缺失或多点接地隐患的危害,从图纸设计、工程施工、验收把关和日常工作维护等角度提出了电压互感器二次侧中性点回路接地隐患的故障排查方法和改善手段,从而确保了继电保护和安全自动装置的长期可靠性。
参考文献
王献志,任江波,范景哲.电压互感器二次侧中性点回路多点接地查找新方法[J].佛山供电局技术,2014,33(2):40–42.