一、現(xiàn)場(chǎng)異常情況概述

本次保護(hù)試驗(yàn)的兩臺(tái)整流變作為成套直流融冰裝置的直接電源，分別為直流融冰裝置Y橋和D橋供能，整流變采用的是35kV三相兩繞組變壓器，高壓側(cè)接至35KV母線取能，經(jīng)傳變后低壓側(cè)輸出11.3kV電壓為整流閥組供能，整流變保護(hù)采用的是融冰變壓器成套保護(hù)裝置RCS-977，保護(hù)裝置的電流回路高壓側(cè)電流取自35kV高壓側(cè)開(kāi)關(guān)CT繞組，低壓側(cè)電流取自整流變低壓側(cè)套管CT繞組。

在進(jìn)行采樣檢驗(yàn)時(shí)，用保護(hù)測(cè)試儀完成對(duì)#1整流變保護(hù)高壓側(cè)三相電流采樣校驗(yàn)后，換接測(cè)試線準(zhǔn)備進(jìn)行低壓側(cè)三相電流采樣校驗(yàn)時(shí)，在只換接了A相電流測(cè)試線時(shí)，保護(hù)裝置告警燈亮，報(bào)差流異常告警。出現(xiàn)告警后工作人員立即引起注意，并停止工作，檢查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試接線示意圖如下圖1所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)測(cè)試接線示意

此時(shí)測(cè)試儀處于停止無(wú)加量狀態(tài)，無(wú)模擬量輸出， 測(cè)試儀A相測(cè)試線接于保護(hù)裝置低壓側(cè)A相輸入端子，B、C、N相測(cè)試線仍接于高壓側(cè)B、C、N相輸入端子，保護(hù)裝置高、低壓側(cè)對(duì)外電流端子連接片未撥開(kāi)，裝置電流回路未與現(xiàn)場(chǎng)接來(lái)CT電流回路隔離，查看保護(hù)裝置采樣顯示低壓側(cè)Ia有0.37Ie電流（檢查發(fā)現(xiàn)裝置差流告警定值0.2Ie）。

二、原因查找分析

針對(duì)上述情況，對(duì)引起裝置異常可能的原因進(jìn)行了分析、驗(yàn)證。

分析一：測(cè)試儀內(nèi)部存在短路接地或空載狀態(tài)下測(cè)試儀對(duì)保護(hù)裝置輸出電流，導(dǎo)致保護(hù)出現(xiàn)差流，采樣異常裝置告警。

對(duì)此現(xiàn)場(chǎng)工作人員用萬(wàn)用表及兆歐表進(jìn)行試驗(yàn)儀電源接地端、外殼與試驗(yàn)儀輸出的電流、電壓N相絕緣測(cè)量，絕緣良好，排除了測(cè)試儀通過(guò)內(nèi)部接地產(chǎn)生電流的可能，同時(shí)又進(jìn)行了測(cè)試裝置空載狀態(tài)下的驗(yàn)證，保持測(cè)試儀在空載狀態(tài)，測(cè)量發(fā)現(xiàn)測(cè)試儀輸出電壓N相對(duì)地有0.96V的電壓，用試驗(yàn)線與地進(jìn)行短接，不會(huì)產(chǎn)生電流，排除了測(cè)試儀在空載狀態(tài)下對(duì)保護(hù)電流回路提供電流的可能。

分析二：接入保護(hù)裝置的高、低壓CT二次繞組電流回路接地點(diǎn)，不滿足CT反事故措施中關(guān)于差動(dòng)保護(hù)中的CT回路必須在保護(hù)裝置處一點(diǎn)接地的要求，分別在CT端子箱就地接地，兩CT回路的接地點(diǎn)通過(guò)測(cè)試線形成回路，引起電流回路存在兩點(diǎn)接地，因變電站內(nèi)的感應(yīng)電壓存在，電流回路長(zhǎng)電纜導(dǎo)致電流回路兩接地點(diǎn)間存在電壓差，從而產(chǎn)生電流引起裝置告警。

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了接線情況模擬，并分析接線實(shí)際情況，因測(cè)試儀A相測(cè)試線接于保護(hù)裝置低壓側(cè)A相輸入端子，B、C、N相測(cè)試線（接于高壓側(cè)B、C、N相輸入端子，且由于整流變保護(hù)裝置電流輸入回路端子連接片未斷開(kāi)，與現(xiàn)場(chǎng)接來(lái)的電流回路未隔離，因此造成保護(hù)裝置所取的高、低壓側(cè)兩CT繞組二次回路現(xiàn)場(chǎng)端子箱接地點(diǎn)通過(guò)測(cè)試線形成回路，最后因感應(yīng)電壓的存在產(chǎn)生電流，導(dǎo)致裝置采樣異常告警；檢查發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)CT繞組二次回路在現(xiàn)場(chǎng)接地，低壓側(cè)套管CT二次繞組在現(xiàn)場(chǎng)整流變本體端子箱處接地，且兩接地點(diǎn)存在一定距離（約25米）。

進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)在撥開(kāi)保護(hù)裝置低壓側(cè)外接有電流N線的電流端子連接片，有效隔離低壓側(cè)N線接線（接地點(diǎn)被隔離），其他接線不改變的情況下，裝置電流采樣變?yōu)榱?，異常告警消失；同樣撥開(kāi)保護(hù)裝置高壓側(cè)外接有電流N線的電流端子連接片，其他條件不變時(shí)，裝置電流采樣亦變?yōu)榱?，異常告警消失?/p>

進(jìn)一步確認(rèn)裝置在測(cè)試儀無(wú)輸出的狀態(tài)下出現(xiàn)采樣異常告警原因?yàn)楦?、低壓?cè)電流回路兩接地點(diǎn)因測(cè)試線而形成回路，存在通常所說(shuō)的電流回路兩點(diǎn)接地[2]，且因感應(yīng)電壓的存在導(dǎo)致兩接地點(diǎn)地電位不同而產(chǎn)生電流輸入給保護(hù)裝置，從而導(dǎo)致裝置差流異常告警。

三、原因分析的進(jìn)一步模擬驗(yàn)證

原因確定后，為進(jìn)一步確認(rèn)并驗(yàn)證異常分析情況，現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合融冰小室錄波裝置接線情況，進(jìn)行了錄波驗(yàn)證?，F(xiàn)場(chǎng)融冰小室錄波裝置的電流采樣回路接線情況與整流變保護(hù)接線情況基本一致，分別接入了兩臺(tái)整流變高、低壓側(cè)電流進(jìn)行模擬量監(jiān)視，與每臺(tái)整流變保護(hù)PCS-977接入的高、低壓側(cè)電流取自同一CT的不同繞組，CT回路接地情況一致,均在CT端子箱接地。

為進(jìn)一步驗(yàn)證整流變保護(hù)采樣異常為電流回路兩接地點(diǎn)且因感應(yīng)電壓的存在而引起，工作人員采用對(duì)錄波裝置中的兩臺(tái)整流變低壓側(cè)電流回路（接地點(diǎn)分別在各自整流變本體端子箱處，相距20米左右）進(jìn)行錄波驗(yàn)證分析，驗(yàn)證接線如下圖2：

圖2 故障錄波驗(yàn)證接線示意圖

測(cè)試儀B、C、N輸出測(cè)試線接于錄波裝置#2整流變低壓側(cè)CT的B、C、N相二次電流回路接入端子處，當(dāng)A相測(cè)試線接入錄波裝置#1整流變低壓側(cè)A相二次電流回路接入端子時(shí)，錄波裝置錄波起動(dòng)，錄波報(bào)文波形分析顯示如下圖3。

圖3 電流錄波波形

從波形可以看出#1整流變低壓側(cè)A相電流（有效值0.203A）與#2整流變低壓側(cè)B、C相電流（B、C相電流同相位且有效值分別為0.066A、0.063A）同時(shí)產(chǎn)生，相位相差180°，且成三倍關(guān)系（因#2整流變低壓側(cè)CT回路接有B、C、N三根測(cè)試線，且CT二次繞組呈高電阻[3]，故#1整流變低壓側(cè)CT接地點(diǎn)電流經(jīng)A相后，經(jīng)測(cè)試儀B、C、N測(cè)試線分別向因#2整流變低壓側(cè)CT接地點(diǎn)，形成三線并聯(lián)分流，如上圖2所示）。

且從錄波裝置電流回路接線可知，由于錄波裝置未接入外接零序電流，N相測(cè)試線所分電流未流入裝置直接流回接地點(diǎn)，故錄波裝置中#2整流變低壓側(cè)N相電流3I0-N為零(實(shí)際N相測(cè)試線所分電流約0.074A)，從而進(jìn)一步確認(rèn)了采樣異常告警為兩CT回路接地點(diǎn)與測(cè)試線形成回路，出現(xiàn)通常所說(shuō)的電流回路兩點(diǎn)接地故障。

四、結(jié)論

通過(guò)對(duì)本次整流變保護(hù)采樣異常的原因查找和分析，最終找出異常原因，并針對(duì)異常原因，總結(jié)了CT回路存在兩點(diǎn)接地的危害及防范措施。

危害：在電流二次回路中，如果恰在保護(hù)裝置采樣線圈的兩側(cè)都有接地點(diǎn)，一方面兩點(diǎn)接地點(diǎn)和地所構(gòu)成的并聯(lián)回路，會(huì)短路電流線圈，使通過(guò)采樣裝置的電流大為減少。此外，在發(fā)生接地故障時(shí)，兩接地點(diǎn)間將因地網(wǎng)通過(guò)零序電流而產(chǎn)生地電位差，將在電流線圈中產(chǎn)生極大的額外電流。這兩種原因，將使裝置采樣的電流與電流互感器二次通入的故障電流有極大差異，會(huì)引起保護(hù)的不正確動(dòng)作或計(jì)量的不準(zhǔn)確。

防范措施：

1、嚴(yán)格執(zhí)行CT回路相關(guān)反措要求，確保CT繞組二次回路有且僅有一個(gè)接地點(diǎn)。對(duì)于獨(dú)立的與其他互感器二次回路沒(méi)有電的聯(lián)系的電流互感器二次回路，宜在開(kāi)關(guān)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地。由幾組電流互感器組合的電流回路，應(yīng)在第一級(jí)合電流處一點(diǎn)接地，尤其如存在兩組電流互感器合流的差動(dòng)保護(hù)所接入的CT繞組二次回路，務(wù)必在保護(hù)裝置合流處一點(diǎn)接地。備用電流互感器二次繞組，應(yīng)在開(kāi)關(guān)場(chǎng)短接并一點(diǎn)接地。

2、在調(diào)試過(guò)程中，調(diào)試人員在隔離措施的布置時(shí)必須檢查電流回路接地情況及接地點(diǎn)位置，特別在CT一次不停電，只進(jìn)行CT回路中某一套裝置試驗(yàn)時(shí)，務(wù)必將試驗(yàn)電流回路與外部回路可靠安全隔離，確保電流二次回路有且必須只有一個(gè)接地點(diǎn)，避免在安全措施布置后N相未有效隔離出現(xiàn)測(cè)試儀節(jié)點(diǎn)與CT回路一點(diǎn)接地造成電流二次回路兩點(diǎn)接地情況，從而導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

本文編自《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“一起整流變保護(hù)裝置電流采樣異常告警的故障分析”，作者為榮軍。