TV二次回路接线及其对保护的影响
浅谈变电站二次设备布置
浅谈变电站二次设备布置1 前言：变电站二次设备包括对一次设备进行控制、测量、保护以及对一、二次设备的正常、异常或事故等工况提供信号显示或报警的设备。
二次设备一般是由独立的功能件或具有较强的完整功能的装置按预定的逻辑组装成功能屏柜。
另外，二次设备还包括与一次设备构成一体的反映其工况、状态、量值，并可对其控制、操作的辅助设备。
如电流互感器（TA）、电压互感器（TV）的二次绕组以及断路器、隔离开关的操作机构等等。
以上这些设备安装在不同的位置，再按有关逻辑要求进行互联，就能完成特定的功能，保障一次设备的正常和可靠运行，减小电气设备故障损害。
尽管不同的二次设备布置方式在相同的逻辑下其功能原则上相同，但其布置是否合理对工程的造价、运行管理影响较大。
2 二次设备布置的原则2.1 二次设备的电气屏柜一般布置在主控制室内。
需要由人经常监视、操作的屏柜，如控制屏、直流电源屏等最好都布置在主环上（第一排）[1]。
2.2 控制屏原则上按电压等级分别排列在一起，要做到模拟母线清晰连贯。
2.3 其它保护屏、自动装置屏原则上按电压等级分别排列在主环后布置，但应保证小母线的布置连贯。
2.4 当后期工程有较多的预留屏位时，应考虑后期扩建时不会造成施工及运行困难。
2.5 与一次设备构成一体的二次设备，一般都是由一次设计人员根据方案的优劣来布置一次设备，也就确定了该二次设备的布置。
在不影响一次设备的功能和运行的情况下，一、二次设计人员应相互协调确定一次设备的布置，以期达到对一次设备的保护范围最大，或减少二次回路的负载及压降，使二次回路接线无迂回往复，连线最短最清晰的目的。
例如10kV母线TV布置在该母线段的中间，由左右两路干线分别向两边出线柜的计量设备供电，将会使二次计量电压的压降减小。
3 二次设备布置的习惯二次设备布置的习惯，也就是二次设计人员对主控制室屏柜的安装习惯布置。
3.1变电站主控制室屏柜的习惯布置。
控制屏（安放装置控制屏或单元式的测控屏）最好布置主环正面，中央信号控制屏和主变压器控制屏布置在主环正中，主环的两侧布置两种电压或三种电压等级的控制屏，左侧布置高（中）电压等级，右侧布置中（低）电压等级，如为常规性控制屏一定要注意模拟母线的清晰和连贯。
电压互感器二次回路故障对继电保护装置的影响
电压互感器二次回路故障对继电保护装置的影响摘要：近年来，电压互感器二次回路故障对电力系统的影响得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述，分析了电压互感器二次回路故障原因的方法，以及二次回路故障的处理，在探讨TV断线对保护影响的基础上，结合相关实践经验，从多个角度提出了TV故障时应采取的预防措施，阐述了个人对此的几点看法与认识。
关键词：电压互感器；二次回路故障；电力系统；影响1前言电压互感器是电力系统中不可缺少的装置，用于改变系统电压大小，电压互感器常用于电力系统仪表测量和继电保护等回路。
但二次回路短路故障的发生直接损坏了互感器的性能，对系统运行的安全性以及设备调控的稳定性都造成了很多不利的影响。
因而，在使用互感器保护电力设备运行时要考虑到其回路故障的防范，做好二次回路故障的检查是关键一步，能够为后期的故障处理提供具体的参考资料。
将会更好地提升对电压互感器二次回路断线的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的整体效果。
2概述电压互感器用字母表示为TV 其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。
特点是容量很小且比较恒定，电压互感器的一次线圈匝数比较多，并联在供电系统的一次电路中，二次线圈匝数比较少，接于高阻抗的测量仪表和继电保护的电压线圈，正常运行时电压互感器接近空载状态。
电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。
为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。
电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用，也可以用两台接成V-V形作三相使用。
也可以三只单相互感器接成Y型，其二次绕组一个线圈接成Y型，二次绕组另一线圈接成开口三角形（图1）开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。
正常运行时，电力系统的三相电压对称，第二组线圈上的三相感应电动势之和为零。
TV二次回路接线及其对保护的影响解析
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TV二次侧接地问题
在图a中，当系统发生接地故障时， 将产生地中电流，在01 ，02， 03三 ,, ,, 点间将产生电位差△ U ,△U ， ,,, △U ，引人保护的电压不是真正 , , , 的UA，UB，UC而是U A ,U B ,U C： , , U A =UA+ △U U B =UB+ △U , U C =UC+ △U
正确接地是图b，取消室外的二 个接地点，只在主控制室将 N600一点接地，则不会产生上 述的△U。 为保证接地可靠，各电压互感 器的中性线不得接有可能断开 对于3/2接线，保护用线路的专 用电压互感器，它的零线也应 b
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TV二次开口三角形引入控制室方法
RCS-900系列保护，不要开口三角形 的3U0，可以不引入。但其他保护需 要开口三角形的3U0。如果引入线不 正确，也会引起RCS-900不正确动作。 传统的作法如图c，TV二次侧中性点 0与三次侧开口三角形N在室外连在 一起，用一根5芯(A ，B，C，N，L) 电缆引至主控制室。
将引起保护不正确动作
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TV二次开口三角形引入控制室方法
3)正确的接法如图d a)TV二次ABC0单独一根4芯电缆 b)TV三次开口三角形LN单独一根2芯电缆 c)在主控室将两根电缆的0.N联连600母线上 接地。 这样就不会产生上述的错误判断和中性线 上产生附加。(部反措：来自TV二次四芯开 关场引入线和互感器三次的两(三)芯开关 场引入线必须分开，不得公用）
任何保护都可能不动作。
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2)即使没有判断错误，当接地故障时，在N0线路上将 流有电流，将产生一附加压降UN0，如果3U0回路故 障时［如3U0回路继电器阻值过低，3U0回路电流过 大(实际现场已产生过)］UN0之值将不小，此时引入 继电器的不是真实的UA，UB，UC，而是 : , , , U A =UA+ UN0 U B =UB+ UN0 U C =UC+ UN0
TV二次回路的接地问题
05 TV二次回路接地问题的预 防措施
提高设备安装质量
1 2
确保设备安装规范
在安装TV二次回路设备时，应遵循相关标准和规 范，确保设备安装牢固、排列整齐，避免因安装 不当导致接地问题。
选用合格设备
选用符合国家标准的合格设备，确保设备本身的 质量和性能，减少因设备故障导致的接地问题。
3
设备接地要求
03 TV二次回路接地问题的危 害
对设备的影响
设备损坏
接地不良可能导致设备过热，严重时可能烧毁 设备或引起火灾。
设备性能下降
接地不良可能影响设备的正常运行，导致设备 性能下降或故障。
设备寿命缩短
接地不良可能加速设备的老化过程，缩短设备的使用寿命。
对人员安全的威胁
雷击风险
接地不良可能增加雷击对设备的威胁，对人 员安全构成威胁。
接地极埋深不够
接地极埋深不够会导致接地电阻增大，影响接地 效果。
接地线长度过长
接地线长度过长会增加电感，从而影响接地效果。
接地线断裂或接触不良
机械损伤
机械损伤可能导致接地线断裂或接触不良。
腐蚀
长期处于腐蚀环境中的接地线可能会出现断 裂或接触不良的情况。
安装不良
安装不良也可能导致接地线断裂或接触不良。
防雷接地
将避雷针、避雷带等防雷设施通 过接地线与大地连接，以泄放雷 电流，保护设备和建筑物安全。
接地电阻的要求
01
接地电阻值应符合相关规定， 如电力系统的接地电阻值不得 大于4欧姆。
02
接地电阻值应定期检测，以确 保其有效性。
03
对于特殊设备，如通信设备、 计算机设备等，接地电阻值的 要求可能更加严格，需根据具 体情况而定。
电压互感器二次回路接地方式及其影响解析
电压互感器二次回路接地方式及其影响解析发表时间：2016-01-07T10:35:16.093Z 来源：《电力设备》2015年6期供稿作者：党政[导读] 深圳供电局有限公司为了保障人身及设备的安全，防止一次高压窜入二次回路，电压互感器二次回路必须接地。
（深圳供电局有限公司广东深圳 518000）摘要：电压互感器是把高电压变换成标准二次电压以供保护、测量、仪表等装置使用的设备。
然而，电压互感器二次回路故障却时常导致继电保护装置的误动与拒动，降低了系统的安全系数不利于电网内设备的安全运行。
据此，文中结合当前实际，对电压互感器二次回路接地的必要性及二次回路多点接地对继电保护装置造成的影响进行了分析，最终提出了一种对PT二次回路接地方式的改善措施。
关键词：电压互感器；二次回路；继电保护；影响分析Abstract：Voltage transformer is the equipment that convers high voltage into a standard secondary voltage for protection，measurement，instruments and other devices.However，the failure of voltage transformer often results in the malfunction of protection device，that is not conducive to the safe operation of the grid and reduce the safety factor of the system.Accordingly，the text combined the current situation，analysised the impact and necessity of the voltage transformer secondary circuit grounding method.Ultimately，we got the improvement measures about the voltage transformer secondary circuit grounding method. Key words：Voltage transformer；secondary circuit；protection device引言为了保障人身及设备的安全，防止一次高压窜入二次回路，电压互感器二次回路必须接地。
TV二次回路故障分析及检测方法探讨
全的 门限数字签名方案仍是一个开放性 问题 ， 本文仅作浅析 ，期待更好的方案及分析 问世 ，
实 现 电 子 商 务 更顺 畅 、快 捷 地 流 通 。
ｇ ｈ Ｏ＝ Ｗ ６ ８ Ｙ。
４ ． ２前向安全性及有效抵抗伪造攻击分析 。 新 方案 的安 全性 依赖 于计 算有 限域上 离 散对数 的难 题，也就是 从公钥 Ｙ。＝ ｇ ｍｏ ｄ Ｐ到 私钥 的计算是基于离散对数的困难性问题。该
参考 文献
［ １ 】潘 红 艳 ．一 种 新 的 前 向 安 全 的 门 限签 名 方
案 ［ Ｊ 】 ． 湖北理工学院学报 ， ２ ０ １ ２ （ ０ ５ ） ．
【 ２ ］陈 洪 海 ，王 宏 久 ，于 存 光 ．安 全 （ ｔ ，ｎ ）
＜ ＜上 接 １ ３ ７页
朗 日公 式 计 算 出 ｘ ；： ． ∑Ｉ Ｉ． Ｘ ．６ ８ ｌ ｈ １ Ｉ ｈ —Ｉ １ 。
密钥 更新算 法可 得到 ｘ ｉ ＝ ｘ Ｏ ２ ｍｏ ｄ ｑ ，所 以有：
热 点 问题 ， 如 何 设 计 一 个 高 效 、 安 全 的 前 向安
第 四步 ，对每 个 Ｐ １ ｋ ｔ ，再 次根 据拉 ｇ ｇ ｈ （ ｍ） 。 ６ ８ ｍｏ ｄ ｐ（ ｇ ） 。＝ ｇ ６ ８ （ ｇ ）一 ｍｏ ｄ ｐ ＝ 格朗Ｅ ｔ 公式 ｇ ｘ ＝ ｒ ｉ 计算得到 ｒ ，然后可得 到：
地 （ 如图 ｌ 所示 ）。
会对计量 的准确性造成影响 ；也许会造成保护
的误 动 和 拒 动 ，从 而 不 利 于 电力 系 统 安 全 稳 定 的运 行 。 因此 ，研 究 Ｔ ｖ 二 次 回 路 故 障 对 于 继
回路 中出现 其他的接 地点时，二次回路 中就会 出现 多点接地 。由于两相接 地使 中性点偏移， 最终 使三相电压都和原来不一样了 ，产生了零 序电流。由于中性线阻抗表现为阻性，所 以零
TV二次回路异常对保护故障测距的影响
TV二次回路异常对保护故障测距的影响2017年12月29日，某110kv变电站110kv线路发生c相接地故障，差动保护动作两次，均属正确动作，但保护测距不准确。
以下为本次事故的调查分析情况：1 保护动作简述2017年12月29日110kvxx线xx保护装置差动保护动作跳闸两次。
具体信息分别为：2017年12月29日05时57分57秒440毫秒：突变量比率差动保护动作、稳态量比率差动保护，c相，时间6ms，动作期间最大差流idc=8.73a，故障测距57.4km。
2017年12月29日23时04分18秒423毫秒：突变量比率差动保护动作、稳态量比率差动保护，c相，时间7ms，动作期间最大差流idc=7.95a，故障测距57.3km。
2 保护动作分析2.1 动作分析通过现场录波基本特征和一次巡线检查，确认线路发生了区内c相单相接地故障，差动保护两次动作行为均正确。
线路全长实际仅为7.7 km，而差动保护动作时测距为57km左右，明显存在保护故障测距异常的现象。
由于保护两次差动动作的时间、现象、测距类似，故选取23时04分18秒423毫秒的第二次动作波形进行分析。
该次动作的录波图如图1所示，相应的模拟量表为保护动作时的量：通过分析，图1中电流电压录波情况显示了如下故障特征：①电流只有c相变化比较大，符合c相接地故障的特征；②有零序电流3i0、零序电压3u0出现，零序电流与c相故障电流基本同向符合单相接地故障的基本特征；③三相电压在故障发生前及故障切除后均正常。
在故障期间，保护启动后a相、b相电压的幅值持续上升，在故障后13ms左右便稳定在90v左右，不符合单相接地故障健全相电压幅值变化不大的特征；④故障相c相电压在故障期间持续大幅升高，在10ms左右幅值便约为故障前的2倍，完全不符合c 相接地故障时c相电压幅值应降低的特征；2.2 保护测距情况分析故障前及保护动作时三相电压的相量关系如图2、图3所示（以a相为基准）：由图看出，故障发生前及故障切除后，线路三相电压平衡，满足正序关系。
电压互感器二次回路常见故障分析
电压互感器二次回路常见故障分析摘要：本文对电压互感器二次回路的进行了介绍，结合等效电路图，对电压互感器二次回路的一些常见故障进行了分析探讨，指出了需要进一步进行研究的方向。
关键词：电压互感器故障断线回路阻抗多点接地微机保护引言电压互感器[1]简称TV或PT,其作用是将电力系统中的高压通过电磁作用转变为低压，能够为继电保护、计量及测量等二次回路所承受，一般为100V，并且可以在一次回路与二次回路间起到隔离作用。
电压互感器二次回路的故障，会对电力保护、测量及计量等功能产生影响，对保护装置动作的可靠性及计量、测量的准确性造成危害，进而影响电力系统运行的稳定性。
本文拟就电压互感器二次回路的一些常见故障进行分析，并对保护的影响进行探讨。
1 电压互感器二次回路介绍电压互感器互感器二次回路示意图见图1。
如图所示，电压互感器二次回路的接地点，按照反事故措施的有关规定，只允许有一点接地。
目前的变电站，为了便于检修的要求，这个接地点一般设在控制室内。
电压互感器二次回路设置一个接地点，是为了设备和人身安全着想，防止将高压通过互感器引入二次侧。
为了保证二次回路接地的可靠有效，电压互感器的中性线上不可以接入空开或熔断器。
在N 线中，为了防止遭受雷击过电压等极端高压的冲击，一般还会设置放电间隙或氧化锌阀片接地[2]。
图中 L630为零序电压3U0 ，对于采用自产3UO 的装置，可以不接入此线，或者根据需要接入备用。
电压互感器二次回路可以等效为如下电路。
图2中，UA 为电压互感器等效的且能够反映一次电压的二次电压，在图中用一个受控电压源来表示，ZI 为回路电阻， ZL为负荷阻抗， UB为电压互感器负荷上的电压降落。
理想情况下，我们认为UA=UB ，但是实际情况是存在电压降UAB 。
为了使 UAB尽可能的小，就需要降低回路电阻 ZI。
但实际中回路电阻可能很大，从而使UB 严重偏离。
2 电压互感器二次回路常见故障以上是对电压互感器特性的一些介绍，在实际工作中，笔者发现电压互感器二次回路容易发生一些如下的故障：2.1 二次回路断线电压互感器二次回路发生开路现象，称为断线。
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任何保护都可能不动作。
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TV二次开口三角形引入控制室方法
2)即使没有判断错误，当接地故障时，在N0线路上将 流有电流，将产生一附加压降UN0，如果3U0回路故 障时［如3U0回路继电器阻值过低，3U0回路电流过 大(实际现场已产生过)］UN0之值将不小，此时引入 继电器的不是真实的UA，UB，UC，而是 : , , , U A =UA+ UN0 U B =UB+ UN0 U C =UC+ UN0
.
.
.
cN
案例分析
. . . 1 . 1 . Ua0 UaN 2 (3 U0 ) Ua1 Ua2 U0 2 (3 U0 ) . . . . . 1 . 1 . Ub0 UbN 2 (3 U0 ) Ub1 Ub2 U0 2 (3 U0 ) . . . . . 1 . 1 . Uc0 UcN 2 (3 U0 ) Uc1 Uc2 U0 2 (3 U0 ) . . . . 3 . 1 . 所以 U a0 U b0 U c0 3 U 0 (3 U 0 ) (3 U 0 ) 2 2 . .
将引起保护不正确动作
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TV二次开口三角形引入控制室方法
3)正确的接法如图d a)TV二次ABC0单独一根4芯电缆 b)TV三次开口三角形LN单独一根2芯电缆 c)在主控室将两根电缆的0.N联连600母线上 接地。 这样就不会产生上述的错误判断和中性线 上产生附加。(部反措：来自TV二次四芯开 关场引入线和互感器三次的两(三)芯开关 场引入线必须分开，不得公用）
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TV二次侧接地问题
在图a中，当系统发生接地故障时， 将产生地中电流，在01 ，02， 03三 ,, ,, 点间将产生电位差△ U ,△U ， ,,, △U ，引人保护的电压不是真正 , , , 的UA，UB，UC而是U A ,U B ,U C： , , U A =UA+ △U U B =UB+ △U , U C =UC+ △U
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案例分析
录波屏
L
保护 WXB-11
3U0
N
U V W N
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U KV V 三 只 单 相 TV 一 次 绕 组 R0 W 告 警
U V W V V V
KV
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TV二次侧接地问题
正确接地是图b，取消室外的二 个接地点，只在主控制室将 N600一点接地，则不会产生上 述的△U。 为保证接地可靠，各电压互感 器的中性线不得接有可能断开 的开关或接触器等。 对于3/2接线，保护用线路的专 用电压互感器，它的零线也应 在主控制室接地。
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图c传统接线
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TV二次开口三角形引入控制室方法
传统连接方式存在问题: 1)在主控制室误把N认为(L)，把L误为(N) 正常时UNL=0，又发现不了，一旦系统发生接地故 障，接入继电器的电压不是真正的 UA，UB，UC而是 , , , U A ， U B ， U C： , , , U A =UA+ 3U0 U B =UB+ 3U0 U C =UC+ 3U0，
图d正确接线
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TV二次回路B相接地问题
图e
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TV二次回路B相接地问题
用B相接地，则A.C.0经电压切换接点接入保护如图 e所示，万一0相切换接点接触不良(实际已发生过)， A，B，C电压仍然平衡，正常断线闭锁原理是检查 不出来的，系统一旦发生短路故障，保护将不能正 确动作，故部反措规定 “宜取消电压互感器二次B 相接地方式，或改为经隔离变压器实现同步并列”。 B相接地的最终结果违背了部颁反措：“电压互感 器的中性线不得接有可能断开的开关或接触器的规 定”。
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案例分析
从上式可以看出，L2线W3变电站侧微机保护零序 功率方向元件取得的零序电压反相，而此时零序 电流也反相，其相量关系为区内故障，故L2线两 侧保护误动跳闸。 如果TV二次侧按图d所示接线图接线，则在录波屏 处将TV开口三角形绕组短接后，在保护用TV二次 绕组的N线上不会产生零序电压降，W3保护装置的 零序保护就不会误动作。
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TV二次侧接地问题
RCS-900 系列保护是自产3U0，将有3U0=U A＋U B , ＋ U C= U A＋ U B＋ U C ＋ 3 △ U △U是随机的，可能使零序方向(F0)及工频变 化量距离继电器不正确动作，因此TV二次侧不 允许多点接地。
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b
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TV二次开口三角形引入控制室方法
RCS-900系列保护，不要开口三角形 的3U0，可以不引入。但其他保护需 要开口三角形的3U0。如果引入线不 正确，也会引起RCS-900不正确动作。 传统的作法如图c，TV二次侧中性点 0与三次侧开口三角形N在室外连在 一起，用一根5芯(A ，B，C，N，L) 电缆引至主控制室。
图g
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案例分析
当L4线路B相接地短路时，在R上产生的电 压降为3U0/2，根据对称分量法有：
U U U
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aN
U a1 U a 2 U 0 U b1 U b 2 U 0 U c1 U c 2 U 0
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bN
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案例分析
如图所示，某220kV系统L4线路发生B相接地，两侧 保护动作切除故障，同时L2线路两侧保护误动作跳 闸（L2线路两侧均装设PXW－32型微机高频闭锁保 护装置），试分析L2线路两侧保护误动原因。
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图f
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案例分析
经检查该次事故是由于W3 变电站L2线路零序功率方 向元件误动引起的。W3变 电站侧应向W2变电站侧发 闭锁信号，但因W3变电站 侧TV开口三角形绕组引出 线在故障录波器屏处被误 短接，从而引发事故。 二次回路接线如图g所示， R为TV开口三角形绕组引出 电缆线电阻。
TV二次回路接线及其对保护影响
TV二次侧接地问题 TV二次开口三角形引入控制室方法 TV二次回路B相接地问题 案例分析
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问题引入
如下图所示，某220kV系统L4线路发生B相接地， 两侧保护动作切除故障，同时L2线路两侧保护误 动作跳闸（L2线路两侧均装设PXW－32型微机高频 闭锁保护装置），试分析L2线路两侧保护为何会 误动作。