电流与电压二次回路接线检查方法

吕学斌

【摘要】二次回路接线复杂多变，由于现场条件限制，无法进行加压模拟实验，一旦接线出现错误，会出现电压互感器不能正确反映系统运行电压，甚至可能导致高压保险熔断、烧毁互感器等严重后果。本文探讨目前电流与电压二次回路中存在的各类典型问题，提出电流与电压二次回路接线检查的方法，以确保确保了接线正确性。

【关键字】电流与电压,二次回路,电压回路,方法

中图分类号：O361.4文献标识码：A 文章编号：

一、引言

设备大修、改造或因为交流回路技改工作完成后，都要对电流互感器二次回路接线和电压回路相序进行检查核对，确保极性相序正确，从而保证继电保护装置的安全可靠运行。

二、电流与电压二次回路接线检查方法

（一）机组电压回路定相检查

1. 利用系统倒送电方式进行电压回路定相试验

1) 如图1所示，拆开机组定子出口母线，并断开发电机定子与系统母线，合上Q2 和Q1，由系统倒送电至机组TV2 回路，使得系统TV1 与机组TV2 均处于同一个电压系统。

2) 用万用表测试系统TV1和机组TV2二次电压，应有(设系统TV1 电压为UA、UB 和UC，机组TV2 电压为Ua、Ub、Uc 和Un)：UAa ＝ UBb ＝ UCc ＝ 0 V；Uan＝ Ubn ＝ Ucn ＝ 60 V；Uab ＝ Ubc ＝ Uca ＝ 100 V；测量TV开口三角形接线的零序电压Uo应很小(接近于零)。则表示TV 回路接线正确。

2. 结合整步表进行TV二次回路定相试验

1) 拉开Q2，断开Q1，发电机组空载运行。手动投入机组同期系统。

2) 用三个电压表同时监视系统TV1与机组TV2之间的电压差UAa、UBb 和UCc。由于机组与系统分属不同的电力系统，故所测得的电压差在不断变化(变化范围为0～100 V之间)。

3) 观察整步表的角度变化，当整步表的角度差最大时，电压差UAa、UBb 和UCc 应同时达到最大值；当整步表的角度差最小时，电压差UAa、UBb 和UCc应同时达到最小值。且随着角度差的逐渐增大，电压差UAa、UBb 和UCc 也应逐渐增大。

4) 根据交流电压公式Um＝Usin(ωt＋φ)，两个正弦变化的电压量，在其幅值相同的情况下，同相之间的电压差在两个变量相差180°时候最大，相差0°时候最小，且变化规律为随着角度差的增加而增大，随角度差的减小而变小。由此可以得出，当现场测试结果与3)所述一致，则说明TV 回路接线正确。

5) 此方法要求机组频率与系统频率尽量一致且保持稳定，并使用反应灵敏的电压表如指针式电压表进行测量。

6) 若同期回路 B 相直接接地，可以不用观察UBb 的变化情况。

（二）差动保护电流回路接线检查

1) 差动保护接线示意图如图2所示。

2) 区外故障时差动保护动作分析。在图1 中发生区外故障时，如图3 所示，故障电流的流向如图中I1所示，反映到二次电流流向为图中的I2N、I2T和ICD(其中I2N为机组中性点侧感受的故障电流，I2T为机组机端侧感受的故障电流，ICD为差动继电器KDA感受到的故障电流)。由基尔霍夫定律有

I2T＝ICD＋I2N(1)

不考虑机组正常运行产生的不平衡电流等因素，有

I2T＝I2N(2)

由以上两个等式可以得到

ICD＝0

因此区外故障时候流过差动继电器KDA 的电流为零或很小(当考虑到机组正常运行产生的不平衡电流时)，差动继电器不会误动作。

同理可以得出流过差动继电器KDB 和KDC 的电流同样为零或很小(当考虑到机组正常运行产生的不平衡电流时)，同样不会误动作。

3) 区内故障时差动保护动作分析。如图4所示。故障电流的流向如图中I1T和I1N所示，反映到二次电流流向为图中的I2N、I2T和ICD(其中I2N为机组中性点侧感受的故障电流，I2T为机组机端侧感受的故障电流，ICD 为流过差动继电器KDA 的故障电流)。由电流定律有

ICD ＝ I2T＋I2N (3)

因此区内故障时候流过差动继电器KDA 的电流为机端侧和中性点侧电流互感器感受到的故障电流之和，一旦ICD达到或超过差动继电器的动作电流整定值，KDA 继电器动作并发出相应的跳闸信号。

同理可以得出差动继电器KDB 和KDC 的动作结果。

4) 从以上分析可以看出，按照图2所示进行电流互感器二次回路接线，可以保证差动保护区外故障时候可靠不动作，区内故障时候可靠动作。

（三）带负荷检验差动电流回路接线的正确性

当一套差动保护新投运时，要对其进行带负荷检验。一般都采用六角图测试。六角图测试可以采用功率表法测量，这种方法不在此阐述之列。本文只介绍利用双钳相位伏安表来检查测试六角图的方法。

可以采用分别测量机组差动保护机端侧和中性点侧电流回路的幅值和相位，确认每组互感器的接线为正序，然后再测量相同相别的两组互感器之间的相对角度差来作出六角图进行判断。但更简单的方法就是在确认电压回路接线正确的情况下，固定某一电压向量作为参考向量，分别对接入差动保护的机组中性点和机端侧电流互感器二次回路进行测量，记录各电流的大小和相位，只要流入同一差动继电器的机组中性点侧和机端侧电流互感器二次电流方向相反，大小相等，就能证明差动保护的二次接线正确，否则接线就是错误的。

案例分析1：

为了更好地说明差动回路的六角图测试及判别方法，现以龚站上厂机组保护改造后测得的六角图测试数据为例，实际分析差动保护的六角图测试判断方法。

1) 用双钳相位伏安表分别测得机端侧和中性点侧电流互感器二次回路三相电流的大小和幅值如表所示。

2) 按照表所测数据，作相量图如图5所示。

3) 由图5可以看出，A411与A471，B411与B471，C411与C471方向基本相反，大小(幅值)基本相等，由此可见，机端侧电流回路和中性点侧电流回路流进差动继电器的电流互感器二次电流方向相反，所产生的电流链也近似相等。由此，可判断该差动保护电流互感器二次接线是正确的。

案例分析2:

某500 kV变电站，共有3个电压等级。分别为500 kV采用3，2接线、220 kV采用双母接线、35 kV采用单母接线，保护小室5个，分别为3l、32、2l、51、52小室。线路及母线电压互感器15套，Tv二次中性点公共联络点在32小室．其他小室分别用一根控制电缆连接于32小室，且每组Tv二次中性点N600均安装放电间隙1只。全站安装交流电压两点接地在线监测装置l台．所有Tv一点接地点位置在该监测装置屏上显示。

事故现象：变电站交流电压两点接地在线监测装置发出TV二次接地信号。

分析判断：1)在交流电压两点接地在线监测装置上，现场手动测试Tv二次接地情况，报Tv二次接地信号；2)使用钳形电流表在主控室两点接地监测装置屏上测量公共接地点Tv二次中性线(N600)有145 mA的电流，据此判断Tv二次中性线确实存在两点以上接地点。

故障点排查思路是分段查找、逐个排查：

(1)如图5所示，根据全站N600连接示意图．在32保护小室使用钳形电流表检查连接31、32、2l、5l、52小室的N600回路中的电流。

(2)实际测量电流值31线为78 n认、21线为31mA、5l线为36 mA、32保护小室至主控室N600总线存在120 Il认的电流，初步判断31小室保护设备、35 kV I段Tv二次N600回路存在两点接地。

(3)使用钳形电流表逐个检查35 kV I段Tv端子箱中放电间隙是否被击穿。实测放电间隙中没有电流，则排除放电间隙被击穿造成接地。

(4)将35 kV I段Tv端子箱至31号保护小室l号主变保护屏端子排上的N600二次线断开．公共接地点中性线电流降为12 mA，‘TV两点接地信号”消失。

(5)检查此端子箱至TV二次回路的L600、N600电缆和接地情况。发现Tv刀闸辅助接点盒处L601电缆芯外皮破损与铁盒相接。造成7Ⅳ两点接地，如图6所示。

三、结束语

电流与电压二次回路是我们在生活中经常遇到的问题，我们一定要运用科学的方法，合理地去处理二次回路问题，要避免由于二次回路而造成安全事故。

参考文献：

[1] 殷晓波,刘威.判断差动保护电流回路正确接线的方法[J]. 安全、健康和环境. 2011.(06)

[2] 任留通, 芦凤君.检查交流二次回路接线的新方法.电力建设1993年6期

[3] 周建军,等. 二次电压回路检查方法的探讨. 电力系统保护与控制. 2010年03期

[4] 熊飞.电流与电压二次回路接线检查方法.电气时代. 2008年05期

[5] 古卫婷,刘晓波,贺军甫.电流二次回路通流试验的若干问题分析.陕西电力.2007年10期

[6] 杨忠礼,郭奇,赵慧光.电压二次回路的改进措施.电力系统保护与控制.2008年22期

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。