相里碧玉

摘 要：電壓互感器作為電網(wǎng)電壓監(jiān)測的重要元件，其運行狀況的好壞直接影響著電網(wǎng)的安全可靠運行，但是在實際運行中，電壓互感器的損壞、檢修等情況不可避免，這就要求我們做好電壓互感器停役的應(yīng)對措施。文章分析了電壓互感器停役或斷線對電網(wǎng)造成的各種影響，并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施，以保證電網(wǎng)的正常運行。

關(guān)鍵詞：電壓互感器停役；斷線；電壓監(jiān)測；安全運行

中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）27-0092-01

電壓互感器是一種儀用變壓器，以變換電壓為目的，將高的強電壓轉(zhuǎn)換成幾十伏到一百伏的弱電壓，用來監(jiān)測電網(wǎng)電壓，并為相關(guān)儀表、保護及自動控制裝置提供電壓采樣值，如果因為損壞、檢修等情況停役，必須做好相關(guān)安全措施，否則可能造成相關(guān)保護及自動控制裝置的誤動或拒動，影響電網(wǎng)的安全運行。

本文詳細(xì)分析了電壓互感器停役或斷線對電網(wǎng)造成的各種影響，并提出不同情況下適用的應(yīng)對措施，及其應(yīng)用過程中的注意事項，以保證電網(wǎng)的正常運行。

1 電壓互感器停役或斷線對保護的影響

電壓互感器作為電壓采集的唯一元件，其停役或斷線對于以電壓作為比較量或運算量的低電壓保護、過電壓保護、距離保護、帶方向保護、帶復(fù)合電壓閉鎖的保護以及低壓低頻減載、重合閘、備自投等都會產(chǎn)生較大的影響，如電容器低電壓保護因電壓比較量缺失，要通過電容器有流閉鎖以防誤動；過電壓保護因電壓比較量缺失，當(dāng)發(fā)生故障時，保護拒動；低頻減載具有低電壓閉鎖功能，當(dāng)采集的電壓量為零時，無論是否發(fā)生頻率降低，低電壓將閉鎖低頻減載，影響電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性；重合閘無法實現(xiàn)檢同期、檢無壓方式，當(dāng)線路兩側(cè)均有電源時，重合閘需退出運行，降低了電網(wǎng)的供電可靠性；備自投一般經(jīng)母線無壓、進線無流啟動，若電壓互感器停役或斷線，母線無壓條件滿足，而進線無流整定值稍微偏大或測量有誤差，將造成備自投誤動，切除無故障的正常工作進線，備投至備用進線等。以下是對距離保護、帶方向保護、帶復(fù)壓閉鎖保護的詳細(xì)分析。

1.1 對距離保護的影響

距離保護是利用短路發(fā)生時電壓、電流同時變化的特征，用測量電壓與電流的比值反應(yīng)故障點到保護安裝處的距離，即：Zm=Um/Im。如果電壓互感器停役或斷線，

Um=0，Zm=0/Im=0

則Zm≤Zd，距離保護動作。

由此，在電壓互感器停役或斷線時，距離保護應(yīng)退出運行。但電壓互感器斷線通常是突然發(fā)生的，手動退出距離保護來不及，于是各保護廠家會在距離保護邏輯回路中增加電壓互感器斷線閉鎖距離保護出口功能。

1.2 對帶方向閉鎖保護的影響

在電網(wǎng)運行中，為了盡可能縮小故障情況下電網(wǎng)的停電范圍，實現(xiàn)繼電保護選擇性的要求，電流保護或零序過流保護需要帶方向才能滿足上下級的配合要求。而這些保護是通過電壓與電流的相位比較來區(qū)分正、反方向的故障。

以零序過流保護為例，比較零序電壓、零序電流的相位，正方向短路時，零序電壓超前零序電流的角度為：

反方向短路時，零序電壓超前零序電流的角度為：

如果電壓互感器停役或斷線，將導(dǎo)致保護的方向元件消失，為防止保護失去配合，帶方向的保護將退出運行。

1.3 對帶復(fù)壓閉鎖保護的影響

復(fù)合電壓由相間低電壓和負(fù)序電壓構(gòu)成，是用于防止過流、母差失靈等保護誤動的閉鎖元件。當(dāng)電網(wǎng)中存在負(fù)荷快速轉(zhuǎn)移、大電動機啟動等情況時，流經(jīng)主變或線路的電流增大，甚至超過過流保護整定值，但是此時并非有短路故障發(fā)生，電網(wǎng)電壓不會存在較大幅度降低，或出現(xiàn)負(fù)序電壓，基于這一特點，需投入復(fù)合電壓閉鎖功能以防止無故障設(shè)備過流保護動作。顯然電壓互感器停役或斷線，復(fù)合電壓失去采樣，無法起到閉鎖功能。

2 電壓互感器停役或斷線的應(yīng)對措施及其注意事項

2.1 保護裝置邏輯判別

目前，為了防止電壓互感器停役或斷線引起保護誤動，各個保護廠家都在保護裝置中增加了電壓互感器（PT）斷線判別功能，以求短時間閉鎖或退出相關(guān)保護。如：RCS-9681C主變后備保護在正序電壓U1小于30 V，而任一相電流大于0.06 In，或負(fù)序電壓大于8 V時，延時10 s報母線PT斷線；RCS-943TMV高壓線路保護三相電壓和大于8 V，保護不啟動，延時1.25 s發(fā)PT斷線異常信號，或正序電壓小于33 V時，當(dāng)任一相有流元件動作或TWJ不動作時，延時1.25 s發(fā)PT斷線異常信號；PSL-621U高壓線路保護負(fù)序電壓大于8 V或最大相電壓小于30 V，且任一相電流大于0.02倍額定電流，延時100 ms報PT斷線；SG-B750母線保護母線自產(chǎn)零序電壓大于8 V或三相電壓幅之和，延時10 s報該母線PT斷線；CSC-161/162/163高壓線路保護三相電壓和不為零，（有效值），用于檢測一相或兩相斷線，三相電壓均小于8 V，且任一相電流大于0.04 In或者斷路器在合位（檢TWJ跳閘位置開入），用于檢測三相失壓，確認(rèn)1S后，報“TV斷線告警”或“TV三相失壓”等。但是如果電壓互感器較長時間無法恢復(fù)，僅僅依靠保護裝置自身功能是無法滿足運行要求的。

2.2 運行方式安排

為了滿足電壓互感器長時間停役的運行要求，需要結(jié)合電網(wǎng)一二次運行方式進行考慮。

①當(dāng)變電站為雙母線或單母線分段設(shè)計時，其中一段母線電壓互感器停役，可以合上母聯(lián)或母分開關(guān)，相關(guān)保護采用另一段母線電壓互感器。但此時應(yīng)注意，在停役電壓互感器未恢復(fù)正常運行前，應(yīng)避免保護跳開或手動分?jǐn)嗄嘎?lián)或母分開關(guān)。這是因為母聯(lián)或母分?jǐn)嚅_瞬間，負(fù)荷會重新分配，供電線路上的負(fù)荷會發(fā)生突變，從而啟動保護裝置開始故障計算。這時對于失去電壓互感器的線路保護，雖然具備電壓互感器斷線閉鎖功能，但是電壓互感器斷線判別需要一定的延時，當(dāng)電壓互感器斷線判別與故障計算同時進行時，電壓互感器斷線判別結(jié)果來不及閉鎖保護出口，從而保護誤動跳閘。

②對于電網(wǎng)末端的變電站，當(dāng)母線電壓互感器停役時，為防止進線保護失去電壓互感器而誤動，應(yīng)考慮將變電站所帶小電源停役，將變電站轉(zhuǎn)化為純負(fù)荷供電，這樣可以退出變電站進線保護，保證變電站正常供電。

③電壓互感器停役時，變壓器復(fù)壓過流保護一般失去復(fù)壓，轉(zhuǎn)變?yōu)榧冞^流保護，如果變電站存在兩臺主變并列運行，且兩臺主變負(fù)荷之和大于任意一臺主變過流保護定值時，兩臺主變應(yīng)分裂運行。

④電壓互感器停役，導(dǎo)致復(fù)壓元件消失期間，應(yīng)避免大型電動機啟動。

3 結(jié) 語

總而言之，電壓互感器停役，對電網(wǎng)運行影響較大，無論是運行方式安排或保護的調(diào)整，都要進行周密布置。本文提出的相關(guān)措施，在電壓互感器停役期間，能有效保證電網(wǎng)的安全運行。

參考文獻：

[1] ZL_DYBH0305.0712，RCS-9000系列C型保護測控裝置變壓器保護部分技術(shù)和使用說明書[S].

[2] ZL_XLBH0215.1107，RCS-943TMV超高壓線路成套保護裝置技術(shù)和使用說明書[S].