Ｖｏ１．３７ Ｎ９３ Ｊｕｎ．２０ｌ３ 湖 北 电 力 笙 ！鲞笠 塑 ２Ｏ１３年６月 １ １ ０ ｋＶ电压互感器计量二次电压接地线故障分析 王 友，阳 龙，邓黎明，付俊杰，彭 慧 （湖北宜昌供电公司，湖北宜昌４４３００２） ［摘 要］ 电压互感器二次电压降是造成电能计量误差的重要因素之一，文章针对ｌ１０ ｋＶ电压 互感器计量二次电压接地线故障对电能计量的影响进行分析，提出改进措施及方法，为实际工作提供有 效参考。 ［关键词］ 电压互感器；计量二次电压；接地线故障；防范措施 ［中图分类号］ＴＭ４５１ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１００６—３９８６（２０１３）０３—００６５—０３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ １ １ ０ ｋＶ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅａｒｔｈ Ｗｉｒｅ Ｆａｕｌｔ ＷＡＮＧ Ｙｏｎ，ＹＡＮＧ Ｌｏｎｇ，ＤＥＮＧ Ｌｉ—ｍｉｎ，ＦＵ Ｊｕｎ—ｊｉｅ，ＰＥＮＧ ＨＵｉ （Ｈｕｂｅｉ Ｙｉｃｈａｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｙｉｃｈａｎｇ Ｈｕｂｅｉ ４４３００２，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｅｎｅｒｇｙ ｍｅ— ｔｒｏｌｏｇｙ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｗｏｒｋｓ ａｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅａｒｔｈ ｗｉｒｅ ｆａｕｌｔ ｔｏ ｔｈｅ ｍｅｔｒｏｌ— ｏｇｙ ｅｒｒｏｒ，ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｃｏｕｎｔｅｒ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． ＥＫｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｖｏｌｔａｇｅ ｔｒａｎｓｔ＇ｏｒｍｅｒ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｖｏｌｔａｇｅ；ｅａｒｔｈ ｗｉｒｅ ｆａｕｌｔ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｎ１ＰａＳ１１ｒＰＳ 电能计量装置包含各种类型电能表，计量用电 阻。虽然，ＤＩ ／Ｔ４４８—２０００《电能计量装置技术管 理规程》中对电压互感器二次回路、导线材质、截面 积有明确规定，但电压二次回路接线形式由现场实 际接入回路的设备所决定，极易引起误接、漏接，从 而造成电压互感器二次压降超差。 压、电流互感器及其二次回路，电能计量柜（箱）等。 电能计量装置的综合误差包括电能表误差和计量用 电压、电流互感器误差及其电压互感器二次回路电 压降（下称二次压降）引起的误差。电能计量装置中 电能表误差和计量用电压、电流互感器误差在投运 前都经过检定、检测合格，而电压互感器二次回路电 压降引起的误差，只有在投运后进行测试才能判定。 二次压降是指电压互感器的负荷电流通过二次连接 ２某变电站电压互感器二次压降实测 某１１０ ｋＶ变电站一次系统接线图如图１所示。 １号主变压器线路一一 分段２号丰蛮压器线路＝ 导线时产生的压降，它的存在使接至电能表电压线 圈端子上的电压与电压互感器二次线圈的端口电压 不相同，从而产生电能测量误差。电压互感器二次 电压降是造成计量误差的重要因素之一，在计量误 差中，工、Ⅱ类用于贸易结算的电能计量装置中电 压互感器二次回路电压降应不大于其额定二次电压 的０．２ ，其他电能计量装置中电压互感器电压互 感器二次回路电压降应不大于其额定电压的０．５ 。 图１某变电站一次系统接线图 该变电站５２、５４开关关口电能表电压取自１母 ＰＴ互０１，其电压互感器二次回路压降误差实测数 据见表１。 表１ 互０卜５２、５４开关二次压降测试数据 ｌ 造成电压互感器二次压降的原因 造成电压互感器二次压降的主要原因是二次回 路导线阻抗以及回路中接人设备形成的接点接触电 ［收稿日期］ ２Ｏ１３—０４—２３ 该变电站５６、５８开关关口电能表电压取自２母 ＰＴ互Ｏ２，其电压互感器二次回路压降误差实测数 据见表２。 ・ ［作者简介］王友（１９６６一），男，湖北宜昌人，丁程师。 ６５ ・ 箜 ！鲞箜 塑 湖 北 电 力 Ｖ０Ｊ１．３７ Ｎｏ３ ２０１３年６月 表２ 互Ｏ２—５６、５８开关二次压降测试数据 按照《电能计量装置技术管理规程》的要求，结 合现场二次压降实测数据，此次实测的４个开关电 压互感器二次回路压降误差都存在超差的情况。 ３ 电压互感器二次压降误差超差检测 通过对电压互感器计量二次回路进行检查，现 场没有发现接触点接触不良、线径过小或过长等常 规问题，发现电压互感器计量二次电压回路接地线 Ｎ６ＯＯＪ虽在公用测控屏接地，但应从公用测控屏引 出的接地线Ｎ６ｏｏＪ１没有出线漏接，端子悬空，从而 在后续的接线中造成１号主变压器１ｌｏ ｋＶ侧、线路 一、２号主变压器１１ｏ ｋＶ侧、线路二电能表Ｎ６Ｏ０Ｊ１ 悬空而未接地，详见图２。 Ａ６３ＯＪ 公用 Ｌ 测控屏 Ｎ６－００Ｉ Ａ６４０￣ Ｂ６４ＯＪ Ｃ６４０￣ Ｎ６００Ａ ｌｌ。 图２ 电压互感器计量二次回路实际接线示意图 发现问题后，在公用测控屏处将接地线Ｎ６００Ｊ１ 引出与后续回路相连接后，再次对电压互感器二次 压降误差进行测试，结果如表３、表４所示。 表３互Ｏ１—５２、ｓ４开关Ｎ６００Ｊ改线后二次压降测试数据 相别 比差／ 角差／ 压降／Ｖ综合误差／ 备注 Ａ相 一ｏ．００３ ｏ．２＋ｏ．００６ Ｂ相 ＋０．００２—０．２＋０．００５ ０．００Ｏ 功率因数０．９５ Ｃ相 ｏ．ｏｏ１＋ｏ．０＋ｏ．ｏｏ１ 表４互０ｌ一５６、５８开关Ｎ６００Ｊ改线后二次压降测试数据 相别 比差／ 角差／ 压降／Ｖ综合误差／ 备注 Ａ相 一ｏ．００３一ｏ．２＋ｏ．００７ Ｂ相 一ｏ．ｏｏｏ—ｏ．２＋ｏ．００５ ｏ．ｏｏｏ 功率因数ｏ．９５ Ｃ相 一ｏ．ｏｏ１一ｏ．ｏｏ＋ｏ．００２ 从更正接地线后测试的二次压降数据来看，电 压互感器二次压降在更正接接线后误差测试数据合 格。 ４ 电压互感器二次压降误差异常原因 在三相电路中，只要有一部分不对称就称不对 称三相电路。在Ｙ。／Ｙ。连接电路中三相电压是对 ・ ６６ ・ ｕｎ．２０１３ 称的，但负载不对称。 针对上述情况，可用结点电压法 进行分析，故 障电路简化电路图如图３所示，故障电路向量图如 图４所示。 用结点电压法求得： 一（ Ｙ ＋ ｂＹｂ＋ Ｙ ）／（ｙ ＋ｙｂ＋Ｙ ） （１） 由于负载不对称，一般情况下 ｒ≠０，即ｎ点 和Ｎ 点电位不同。 一ｎ 图３故障电路简化电路图 Ｕ ｕ ‘图４故障电路向量图 从图４相量关系可以清楚看出，Ｎ 点和ｎ点不 重合，产生中点位移。在电压对称的情况下，可以根 据中点位移的情况判断负载端不对称的程度。当中 点位移较大时，会造成负载端的电压严重不对称，从 而可能使负载端的工作不正常。 通过实测该站互Ｏ１、互Ｏ２电压互感器计量二 次绕组负载数据分别为表５、表６所示。 表５ 互０１电压互感器计量二次绕组负载数据 表６ 互０２电压互感器计量二次绕组负载数据 将互０１二次负载数据代人公式（１）可得： Ｎ，一２．９１７ ０＋ｊ０．０７８—２．９１８ Ｏ １．５４。Ｖ Ｎ，一５７．５０３ ０＋ｊ（一０．０７８ ４）一５７．５０３ １ 一 ０．０８。Ｖ Ｖｏ１．３７№３ Ｊｕｎ．２０１３ 湖 北 电 力 箜 ！鲞笙 塑 ２０１３年６月 一一３３．１７７ ０＋ｊ（一５２．４８８ ７）一６２．０９４ ９ ５７．７。Ｖ 一一校验，当二次回路负荷超过互感器额定二次负荷或 二次压降超差时，应及时查明原因并处理。特别是 ３３．１３２ ０＋Ｊ５２．２５４ ０＝＝＝６１．８７２ ５ 一 新投运的计量装置，应及时进行现场相关数据测试， 及时发现问题。 ５７．６２ ０Ｖ 将互Ｏ２二次负载数据代入公式（１）可得： Ｎ，一３．３２５ ４ １２．９３。Ｖ （４）进行电压互感器二次压降测试时，应注意检 查电能表零线是否与电压互感器零线可靠地连接并 一Ｎｆ＝＝＝５７．２１３ ７ 一０．７５。Ｖ ｂＮ，一６２．８００ ８ ５７．７８。Ｖ Ｎ１—６１．４８７ ２ 一５７．０４。Ｖ 点接地，因为：（ａ）当电能表零线、电压互感器零线 各自就近接地时，由于接地网允许有一定的阻抗值， 这个阻值上形成的压降在测得的二次压降值中占有 很大比例，使得二次压降测试值偏离实际压降值； （ｂ）当三相电压不平衡时，电能表、电压互感器中性 点电压漂移不一致，测量不准确；（ｃ）是当三相四线 制电能表的中点有虚接情况（电能表电压线圈的中 性点和电压互感器二次计量回路中的中性线虚接）， 由此可见，在上述案例中，当中性线（接地线 Ｎ６００Ｊ１）虚接后，中性点产生位移，使各相负荷的电 压发生变化。负荷的中性点向负荷大的方向位移， 负荷大的那一相，负荷端电压低，负荷电压降则降 低；负荷小的那一相，负荷端电压高，负荷电压降则 升高，造成三相压降产生了较大变化。如表５、表６ 中Ａ相负荷稍大，Ａ相负荷端电压低，Ａ相负荷电 压降则降低；Ｂ相负荷较轻，Ｂ相负荷端电压高，Ｂ 造成了电压互感器二次压降误差超差。 ６ 结语 当电能表电压端子中性点悬空虚接时，不对称 负荷的中心点发生了偏移，负荷中性点的悬浮电压 相负荷电压降则升高，电能表Ｎ６００悬空而未接地， 于是负荷的中性点向Ａ相偏移，Ａ、Ｂ、Ｃ三相的二次 压降都发生了较大变化，现场二次压降误差测试结 果异常。 也对电压互感器二次压降产生了负面的贡献，从而 影响了正常的电能计量。在整个电能计量装置中的 ５保证二次压降合格的防范措施 （１）互感器二次侧接地点按设计规定，应在主控 室保护屏经端子排接地，而在配电装置处只设置试 验检修时的安全接地点。 综合误差中，电压互感器二次压降的计量误差影响 往往比较大。由于电压互感器二次电压小母线Ａ、 Ｂ、Ｃ相单独敷设，中性线Ｎ线共用，很容易引起互 感器和电能表电压端子中性点断线或虚接，因此装 设电能表时，一定要保证电能表中性点与互感器中 性线之间的导线接触良好，从而保证计量准确。 ［参考文献］ Ｅ Ｊ－３邱光源．电路（第５版）［Ｍ］．北京：人民教育出版社， ］９９９ （２）贸易结算用电能计量装置应按计量点配置 专用电压、电流互感器或者专用二次绕组。电能计 量专用电压、电流互感器或专用二次绕组及其二次 回路不得接入与电能计量无关的设备。 （３）运行中的电压互感器二次压降应定期进行 （上接第６４页） 设备管理与维修，２００７（６）：３６—３７． 多方面的。对任何一个方面的忽视，都有可能导致 机组振动偏大。应用本文中给出的控制措施及要 点，不仅可以保证新装汽轮机组振动满足标准要求， 而且还能适应当前火电机组建设工期较短，质量要 Ｅ２］张卫军，晁义林，曹酷士，等．３１０ Ｍｗ核电机组发电机 振动的诊断和处理ＥＪ３．热力发电，２０１１，４０（１）：６２—６５． ［３］叶荣学，孙伟，张敏全，等．油膜刚度变化对转子振动特 性的影响［Ｊ］．汽轮机技术，２００６，４８（２）：１１４—１１５． Ｅ４］张军，陈蓉，张晓丽．大型汽轮发电机组不平衡振动故 障分析及消除Ｉ－ｊ］．发电设备，２００５（４）：２３３—２３５，２３８． Ｅ５］ 张增辉．华能福州电厂三期工程汽轮发电机组安装振 求较高的市场环境，对新机组安装起到一定的指导 作用。 ［参考文献］ Ｅｌｉ 叶明．发电厂汽轮机组轴承振动原因分析及处理ＥＪ］ 动控制［Ｊ］．电力建设，２Ｏｌ２，３３（２）：１０４—１０６． Ｅ６３胡尊立．超临界６００ Ｍｗ汽轮机的特点和发展［Ｊ］．华 北电力技术，２００６（８）：４２—４５． ・ ６７ ・
