保护用电压互感器二次接线方式研究

保护用电压互感器二次接线方式研究

摘要：本文以保护用电压互感器二次接线方式为研究对象，从接线及等效线路分析、N线断线保护动作行为分析以及保护用电压互感器二次接线总结分析这三个方面入手，对其进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了做好保护用电压互感器二次接线方式在进一步提供电力系统运行质量与运行效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。

关键词：电压互感器 保护 二次接线 断线 分析

在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的推动作用之下，电力系统建设事业在整个国民经济建设发展体系中所占据的地位日益关键。可以说，电力系统的建设发展程度与整个经济社会的建设发展程度是息息相关的。相关工作人员应当明确一个方面的问题：对于传统意义上的保护用电压互感器接线方式而言，电压互感器中的三次绕组零线线路以及二次绕组中性线线路多自开关场开始就共用一根导线直接引入控制室当中进行接地处理。相关实践研究结果向我们证实了一点：在这种接线方式的作用之下，电力系统相关标准所规范的二次回路以及三次回路之间的独立性问题无法得到体现，二次回路与三次回路的导线共用问题极易导致整个电压互感器的误动动作，从而致使电力系统继电保护失效。据此，如何针对现阶段保护用电压互感器二次接线方式存在的问题加以研究与分析，明确传统意义上电压互感器二次接线方式存在的问题并针对以上问题就合理的电压互感器二次接线方式加以探索与说明，确保整个电力系统的安全稳定运行，已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。笔者现结合实践工作经验，以WXH-11微机线路保护装置下属电压采集电路为例，就这一问题谈谈自己的看法与体会。

一、接线及等效线路分析

就我国而言，在当前技术条件支持之下，针对110kV或以上电力系统中保护用电压互感器的接线而言，依照电压互感器三次绕组接地方式的差异性可以分为极性端不接地接线方式以及极性端接地接线方式这两大基本类型。其二次回路同WXH-11微机线路保护装置下属电压采集电路的接线方式如下图所示（见图1）。其中（a）为极性端接地接线方式，（b）为极性端不接地接线方式。

（a） （b）

图1：保护用电压互感器二次回路与采集线路接线方式示意图

由上图我们不难得知，在整个电压采集系统回路当中，电压变化器同时经由电压互感器二次星型绕组以及开口三角位置对线路电压加以获取与采集。在这一状态之下，系统回路当中的WA、WB以及WC阻抗参数表现一直，并且WO位置的阻抗值参数应当在WA阻抗组参数的3倍作用，换句话来说，当微机保护装置在发生短路故障的情况之下，回路系统中的零序电压均采用自产，这一参数同电压互感器在电压回路断线状态下外部零序电压参数以及电压互感器三次绕组在开口三角位置的零序电压参数是基本一致的。

二、N线断线保护动作行为分析

下图（见图2）为保护用电压互感器二次电压的等值电路示意图。在叠加原理的作用之下我们不难得出有关整个回路系统当中保护自产的表达方式——

＞UMN=Z//ZLZ＞＞。在整个计算过程当中我们仅考虑ZL的3U03U0Z0Z//ZLZZ0//ZL两种极端性情况对整个表达式进行分析（即ZL取值0以及ZL取值∞）。与此同时假定整个系统回路出口位置出现A相金属性接地短路故障问题。在以上条件作用之下，有关N线断线保护动作行为的分析主要可以归纳为以下几个方面。

图2：保护用电压互感器二次电压等值电路示意图

（一）首先，观察图1（a），保护用电压互感器三次绕组非极性端接地的接

＞线方式可以按照3U0表现形式的不同分为两种类型。将ZL取值0代入以上表达

式当中可以得知：在整个系统回路运行状态作用之下，保护用电压互感器装置能够针对整个回路线路零序电压的传输方向及大小加以正确反映，并且零序电压传输方向的保护性动作正常运行。将ZL取值∞代入以上表达式当中可以得知：保护用电压互感器的保护方向判定出现失误。这也就是说，在区内故障发生的情况下，整个回路系统当中的零序电压方向出现保护性拒动动作。与此同时，在区外故障发生的情况下，零序电压方向同样会出现误动动作。 （二）其次，观察图1（b），分别将ZL取值∞以及ZL取值0代入以上表达式当中能够得知：在整个回路系统当中，保护用电压互感器能够针对零序电压的传输方向加以正确判定。但其在二次、三次共用N线出现断线问题的情况之下保护灵敏度出现了显著下降。

三、保护用电压互感器二次接线总结分析

首先，对于保护用电压互感器二次及三次绕组共用N线的接线方式而言，

若整个回路系统在正常运行状态下受自然或是人为因素导致N线线路出现断线问题，进而引发整个回路系统线路出现不对称性接地短路故障的情况之下，我们可以判定对于保护用电压互感器三次绕组且满足非极性端接地的接线方式而言，整个回路系统零序电压保护区范围可能出现保护区范围之内故障不动但保护区范围之外非故障误动的问题。与此同时，对于保护用电压互感器三次绕组且满足极性端接地的接线方式而言，回路系统N线的断线故障尽管不会导致零序电压保护区方向出现保护误动问题，但电压互感器的保护灵敏度会受到严重影响。 其次，为最大限度的预防保护用电压互感器二次接线对于整个回路系统零序电压保护造成的不利性影响，最直接也是最有效的解决方式在于坚决落实相关制度标准中的规范制度：对于整个电力运行系统而言，来自于保护用电压互感器二次接线中的4根开关场引入线应当始终同保护用电压互感器三次回路中的2/3根开关场引入线相独立，严格杜绝以上接线线路共用导线的问题。

四、结束语

伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善，社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的电力系统建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。可以说，新时期电力系统的建设发展程度将直接关系着整个国民经济的建设发展程度。相关工作人员应当明确一个方面的问题：电压互感器特别是保护用电压互感器作为电力系统得以持续且稳定运行的基础与核心，为整个电力系统的规范化运作提供必要的支持与保障。本文针对保护用电压互感器二次接线方式相关研究这一中心问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

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