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互感器二次回路多点接地故障查找——剩余电流测试法
发布时间:2021/10/25武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司
一、CT、PT二次回路多点接地危害

二次回路N线多点接地是指三相四线接线的电压、电流互感器绕组二次回路中性线存在两个或多个接到厂站接地网的接地点,并且从互感器落地端子箱到电能表电压二次回路中性线存在一个以上的接地点。

在电力系统中,二次回路对保障系统安全运行起到非常重要的作用。 系统正常运行情况下,为了保证人身和设备的安全,《电力作业现场安全规程》规定互感器二次回路的一个电气连接必须有一个可靠的接地点。 同时为了保证继电保护和自动装置的正确工作,要求回路一点接地。 但是,变电所二次回路连接设备繁多,延伸范围广,常常由于人为的接线错误或一些不可避免的自然规律,如绝缘老化等,一个电气连接的二次回路中出现多点接地,而且系统的二次回路大部分在室外,绝缘损坏的几率大,多点接地导致保护不正确动作,造成大面积停电事故屡屡发生。

1)计量绕组在落地端子箱处接地,其计量二次回路采用 4芯电缆到控制室,在控制室的测控单元或电能表屏处,电压回路又存在一个以上的接地点,从而构成多点接地。              

 

2)电压互感器N线直接接入到开关场零相小母线N600,电能表的N相电压也直接取自控制小室。

 

3)多绕组的电压互感器各绕组在PT落地端子箱处共零线(N线) ,而各绕组分别在各自的控制小室接地,各绕组通过端子箱处的公共零线形成多点接地。

 

二、二次回路多点接地分析     
PT二次压降三相不平衡,且比差、角差有正有负 当PT计量绕组二次回路有且只有一点接地时,三相PT二次压降的比差通常为负值且大小基本相等,即便出现比差为正的现象,其数值也接近于零。 但当存在多点接地时,三相PT二次压降比差和角差就会有正有负,且三相压降值不平衡(通常数值相差较大) 。  
PT端N线有较大的零序电流 当PT计量二次回路存在多点接地时,PT落地端子箱处的N线会有比较大的零序电流。
由于任一开关场的接地网并不是一个理想的等电位面,当电压互感器二次回路不是通过一点接于接地网,由于各接地点之间的电位并不完全一致,运行时就会产生地电流。 在多点接地情况下,如果电能表侧存在一个接地点,那么电能表的每相电压将在正常电压的基础上迭加一个地电压,从而使得电能表处的电压幅值和相角都发生了改变。 此时测得的PT二次回路电压降就会表现出三相电压降相差较大,而且三相电压降的比差和角差有正有负。
PT二次回路多点接地,原来的三相对称关系将不再存在。 这种情况下二次压降结果必然会有某相电压比差为正,某相电压比差为负,某相电压角差为正,某相电压角差为负等现象。 当控制小室接地点的电位发生波动时,负序电压和零序电压的相位和幅值都会发生变化,最终表现出来的三相电压相位和幅值也会做相应的变化,从二次压降测试结果表现出来的情况,就是比差和角差有正有负的现象。
三、剩余电流测试方法

剩余电流及伏安相位测试仪 采用电流分流方法对被测系统是否存在多点接地故障进行判断及故障定位,可进行各类多点接地故障的查找,无论是否存在交流电流均可准确检测,适用于单相2线/三相3线/ 三相4线交流线路剩余电流测量。

 

△  剩余电流及伏安相位测试仪

操作方法: 先关闭恒流源,将各部分接入于接地点之间。 开启恒流源,调节恒流源输出电流大小,使其在0—0.2A之间变化,记录钳形电流表的电流I1及电流表电流值I2。

由上图可知,I1=I2+I3;

若试验过程中I1一直小于I2,则I3不等于零,可判定该站有两点或多点接地现象。 若试验结果I1一直保持与I2几乎相等,则I3=0,可判定该站为一点接地。
功能特点:
多点接地故障分析: 通过对其它接地回路的电流分析,判断二次回路接地系统是否存在多点接地故障。
电流显示: 可显示信号电流大小、接地线分流信号大小及其它接地回路的分流电流大小。
波形显示: 对被测接地线进行探测时显示被测回路的信号电流波形图。
方向显示: 如果设备探测到被测回路存在多点接地故障会显示多点接地故障点的方向。
高精度电流表: 可配备不同型号的交直流钳表实现高精度交直流电流钳表功能。
剩余电流及伏安相位测试仪使用时 对系统无影响,所加直流电流信号作用在接地导线上,且最大信号只有150mA,在测试仪上产生的压差几乎为0,不影响PT、CT的测量,所采用的直流电流检测方法,能有效过滤被测系统中的工频电流信号,抗干扰,检测更加快速有效。


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