电压互感器二次回路故障对继电保护的影响

毕鸣鸣+韩廷君+齐云涛

摘 要：继电保护是电力运行活动中的一项重要防护性措施，面对电力系统存在的异常运行问题以及故障，技术人员可以借助继电保护来实行自动化保护电路的目的。一般技术人员进行继电保护任务需要通过具有触点功能的继电器。电压互感器这种设备同样需要继电保护，但是其存在的二次回路类型的故障对机电保护产生不利影响，降低继电保护的效果。根据对继电保护以及电压互感器的了解，对二次回路这种类型的故障产生的主要影响进行分析。

关键词：电压互感器；二次回路；继电保护；影响

电压互感器是一种与变压器性能类似的电力设备，同样可以实现变换电路位置上的电压，与变压器不同之处主要是其转换电压的目的不同，变压器进行转变电压的活动的主要目的是进行电能输送，互感器的容量比较小，主要是问继电保护体系以及测量仪表提供电能，在一些线路故障发生时，还能对电力贵重设备进行保护。但是其存在的二次回路问题属于常见故障，当然，根据对电压互感器的使用经验，对二次回路这种常见的故障给继电保护工作这种影响进行分析。

1 二次回路故障概述

根据关于电压互感器的规范可以了解到，在二次回路中一般只有一个接地点，因此，在这个位置上的各种电路任务都必须要保证极高的可靠性，只有通过严格的管控，才能保证二次回路运行效果。

反事故措施中规定对电压互感器二次回路应有且只有一个接地点上，所以要有效的提高其可靠性，就要对电压互感器二次回路进行严格的控制，如果要想有效的提高其可靠性，就要在实际的运行和回路验收时保证 N（N600）线不接熔断器，在电压互感器二次接线的过程中是有一些比较典型的接线方式的，在使用的继电保护装置方面也存在着一定的共同特征，采用不将其接入的方式也可以展现出非常好的效果，在数字变电站当中，其二次回路使用的都是光缆，数字化变电站也存在着二次回路断线等故障问题，但是其存在的问题和本文所要讨论的问题不在一个范围之内，所以我们不讨论这一问题。

2 继电保护分析

对于二次回路以及故障情况有所认识之后，还需要对继电保护这项电路任务的也有一个大致的了解。繼电保护的主要目的是为了对保护元件的运行状态进行判定，一旦保护原件存在故障，还需要根据故障出现的位置对故障的类型进行区分。其判断的重要依据是故障出现前后的物理电气量变化情况，常见的变化特征主要有以下两种：第一种是电流出现持续增大的现象，在电路出现短路这种故障时，电源与故障点之间的输电线路以及电器设备位置的电流会从原本的复合电流逐渐增大，甚至电流量会超过负荷电流；第二种情况是电压出现降低的现象，在接地故障以及相间短路问题发生时，电路系统之中各个位置的相电压以及相间电压均会出现数值下降的问题，距离短路的位置越近，电压的数值就会越低。

3 主要影响分析

对于继电保护基本原理有了认识之后，就可以其受到二次回路的影响情况进行了解。常见的故障主要有以下三种，每种故障产生的影响都有不同。

3.1 断线故障及其影响

断线故障是二次回路之中经常会出现的一种故障，这种情况主要有两种表现形式，一种被称为对称断线，与之相对的另一种情况则是不对称类型的断线。造成这种故障的原因，电缆受到了电路之外的破坏性影响会使二次回路断开，一些电缆本身的质量就不能满足二次回路的使用需求。这种断线故障会使机电保护的效果降低，继电保护的功能也不能正常发挥。现在大部分电力企业使用的保护装置都属于微机类型的保护装置。这种保护装置之中我一个较为先进的检测功能，能够对断线情况进行有效检测，当二次回路之中出现了断线的线路故障，保护装置就会通过停止误动作，来对严重后果进行预防。

电压互感器二次回路断线有多种种类，每一种都有不同的判别原理，这需要相关人员依照不同的情况来选择，在对其进行判别时，也应该采取相应的对策，因为每一个断线类型都有不同的原因，在对其进行判断时，首先应该将其原因判断出来，之后才能根据原因采取相应的对策。各个断线类型要根据其具体情况选择相应的判别原理，在进行三相断线的判别时，一般依据的是三相无压而有流。而单相和两相断线，需要考虑保护装置的差异来选择相应的判据，用得比较多的判据是负序电压超过8V，由于发生不对称断线故障时，会有负序电压产生，而单相接地故障时，没有负序电压。

3.2 多点接地故障及其影响

多点接地故障也是一种常见的二次回路故障，一般会使电压互感器与中其他位置的接地点进行连接，在这种这样的影响之下，会使中性点出现偏移的问题，使三相电压出现变化，是零序电流存在与电路之中。然而中性点出现的偏移活动的方向与零序电流进行流动的主要方向并不一致，零序电流还会对电压的偏移数值产生影响。

中性线电压偏移就是由于回路多点接地而造成的，进而使相电压的变高或变低，产生相位变化，导致与电压变化量相关的继电器的误动作，如接地距离继电器、功率方向继电器误动作等。

3.3 回路抗阻故障分析及其影响

继电保护中所承受的电压会伴随着回路中阻抗的增大而大大降低，具体降低的数值和保护阻抗之间是存在着一定的对应关系的。产生这种现象的主要原因是不同的回路当中会产生不同的阻抗，这样就会使得三相电压出现严重的失衡现象，而当回路的阻抗也逐渐增大的时候，中性线电压就会产生位移现象，这对整个回路和保护装置的正常运行都会产生不利的影响。

当二次回路阻抗超过一定值之后，实际电压就会比保护装置得到的电压高，而中性线电压的偏移，又使三相电压失衡，因此产生零序电压。进而导致继电保护作出判断可能是错误的，可能导致PT断线而无法进行保护，进而无法保障保护的正常运行，因此要及时采取措施进行解决。

结束语

本文首先对电压互感器存在的二次回路的故障的基本情况进行了研究，又对继电保护的基本运行原理进行了分析，二次回路的故障类型比较少，但是其对继电保护任务产生的影响却是不容忽视的，技术人员首先需要对故障类型进行判定，才能对产生的影响进行了解，在常见的二次回路故障之中，技术人员最容易忽视的故障就是由于回路之中的抗阻数值过大，因此技术人员需要对二次回路故障进行持续研究，对电压互感器进行优良改造，实现效果更好的继电保护。

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