变电站二次电流回路直流电阻异常处理方法

变电站二次电流回路直流电阻异常处理方法

刘勇

国网四川电力送变电建设有限公司 四川成都 610051

摘要：直流电阻三相值平衡是衡量二次电流回路完好性的重要指标，因此直阻值的测量就显得尤为重要。实际工作中，经常出现直阻三相值不平衡的现象，本文将从接触不良、实际开关位置、感应电压三方面因素分析直阻不平衡的原因。

关键词：变电站；二次电流回路；直流电阻不平衡

引言

电厂运行时，无论是运行参数控制还是实施监控和调节，都需要采用二次设备实现，二次设备实际运转情况对电厂生产有很大影响。变电站二次电流回路是连接电流互感器与保护装置的重要回路，一旦其发生开路，将会产生很高的开路电压，引发保护装置误动作、设备损坏，甚至人员伤亡等安全事件nc。在介绍变电站保护装置二次电流回路开路危害的基础上，从接触不良、实际开关位置、感应电压三方面分析电流回路直流电阻异常产生的原因，为保证缺陷现场处理的有效性和快速性，提出直流电阻不平衡处理三步法。结合一起开关保护电流回路直流电阻不平衡处理的典型案例，介绍三步法的应用。实践表明，该方法能够快速有效解决二次电流回路直流电阻异常现象，提高电网运行的安全性与可靠性。

1二次电流回路直阻异常原因

1.1接触不良

接触不良是直阻异常的最主要原因，导致接触不良的机理可以从二次运维、设备巡视、运行机制、端子排材料、接线方法、操作振动、环境温度等方面去分析⑶。尤其注意断路器流变接线盒、流变端子箱的接线松动现象，因为其长期布置于室外运行，风吹日晒，再加上开关分合闸操作引起的振动，很容易导致接线松动现象的发生。

1.2实际开关位置

在直阻测量时，往往会忽视开关保护传动时将其置于合位的细节，从而直接测量三相直阻值，此时测出的直阻值不平衡的原因在于停电校验时，开关两侧的接地刀闸在合位，而开关两侧地点电位不能做到完全相同，出现的地电位差将会在开关中产生环流，加之开关周围的电磁环境复杂，便会导致三相直阻值不平衡。当开关置于分位时，环流无法产生，利于三相直阻的测量匸开关置于合位导致直阻异常往往是很多继电保护工作者最容易忽视的原因。

1.3感应电压

二次回路处在强电磁环境中，各种干扰信号通过杂散电容进入二次回路，感应电压的产生和消失与杂散电容、带电设备、外界环境等息息相关叫。二次电流回路的直阻虽小，但在工频下的感抗很大，电流互感器二次绕组尾端接地，在其它带电设备的强电场干扰下，其首端可能会产生感应电压。感应电压的存在是直阻测量误差的原因之一⑸。

1.4三步法

基于上述直阻异常原因的分析，提出直阻不平衡现场处理三步法。第一步，查看开关位置。确保开关均在分位后，测量直阻值，若异常消失，则判定为开关合位导致的直阻异常。若异常没有消失，进入第二步。第二步，紧固端子再测量。第三步，采用万用表电阻档逐段排查法进行故障支路查找。如此循环，直至缺陷消除。结合电网某500kV变电站东三1线5031开关保护B相电流回路直阻异常的案例，介绍三步法的应用，详细分析采用万用表电阻档逐段排查法进行故障支路的查找。

2三步法测量案例应用

2.1发现问题

2019年3月23011：43分，检修人员在某500kV变电站进行5031开关保护校验工作，在5031开9.on,保护屏用万用表测量电流回路直阻时，发现A相、C相直阻值,因此，检修人员判断5031开关保护B相电流回路存在直阻异常情况。

2.2查找步骤及处理方法

经查看图纸、现场勘查确认，执行安措后的5031开关保护电流回路如图1所示。其中，B相电流回路是由5031开关流变4LHb二次绕组经500kV东三1线5031流变端子箱D：42端子后经B441电流回路接入，主要包括以下四个部分：（1）流变4LHb二次绕组根部回路；（2）B441流变端子箱到保护柜长电缆电流回路；（3）开关保护柜内部电流回路；（4）B442串接故录装置电流回路。

图1执行安措后的5031开关保护电流回路图

根据三步法的第一步，检修人员从现场查看、后台信号等方式确认开关在分位状态，经再次测量，三相直阻值仍然不平衡。检修人员执行三步法的第二步，将5031开关保护屏屏后解开3ID：2和3ID：6端子后紧固，再次测量发现直阻仍然不平衡。检修人员执行三步法的第三步。检修人员根据电流回路特点，采用万用表电阻档逐段排查的方式进行故障支路查找，具体查找过程如下：

（1）检查故录及保护装置电流回路：在5031开关保护屏上断开端子连片3ID：1,2,3,4,用万用表分别测量端子排内侧A-N,B-N,C-N,测量示意如图2所示，测量结果为A相0.4Q,B相0.411,C相0.411,三相直阻平衡，因此排除故录及保护装置交流插件松动及回路异常的可能性。

图2故录及保护装置电流回路直阻测量

（2）检查流变端子箱到保护柜长电缆电流回路：合上5031开关保护屏上电流回路端子，断开流变端子箱D：41,42,43,44,45,46端子连片并用万用表分别测量外部端子（保护侧）对N的直阻值，测量结果为A相1.7Q,B相1.7。，C相1.7Q,因此，可以排除流变端子箱到保护柜的长电缆虚接或电流连接处接触不良等情况。

（3）检查端子箱至接线盒电流回路：用万用表分别测量左侧端子（接线盒侧）对N的直阻值，A相7.4Q,B相15.17MQ,C相7.on,由测量结果可初步判断流变端子箱到流变根部侧电流回路直阻存在异常。

（4）为确认是否为流变根部侧（二次接线盒、一次设备）直阻存在异常情况，检修人员解开D：42,44,即B、N电缆接线，用万用表测量发现，B-N直阻为7.6Q,根部侧电流回路直阻正常，结合第（3）步检查结果可判定，直阻异常为流变端子箱内D：42端子与电缆接触部分氧化导致虚接，进而使B相直阻过大。

2.3现场处理措施及结果

现场检修人员清扫并重新紧固东三1线流变端子箱中D：42,44流变根部侧端子，复测4LHa绕组回路直阻值为7.4Q,测量结果恢复正常。检修人员依次紧固东三1线流变端子箱中D：41,42,43,44,45,46端子，复测5031开关保护A、B、C相电流回路直阻，三相电流回路直阻分别为9.1Q、9.Ofl,9.0Q,恢复平衡。2019年3月24日，开关保护屏投运后，通过查看主控室后台监控和保护屏柜液晶两种方式，数据均显示三相电流值大小相等，角度相差120度，二次不平衡电流为零。

2.4原因分析及危害

根据现场情况，造成此次东三1线流变端子箱内B相绕组接线盒侧端子松动、电缆芯线虚接的原因可能为流变端子箱布置于室外长期运行、风吹日晒，导致端子排螺丝紧固不到位。虽然没有开路，但电缆线芯与端子的螺丝处因接触不良易处于长期发热，最终导致开路的可能性很大，威胁电网安全稳定运行。

2.5总体校验过程中的注意事项

为了能够快速处理直阻缺陷，建议继电保护人员在校验过程中注意两点：

(1)针对工作快结束恢复安措时发现直阻不平衡，而此时消缺时间紧张的问题，建议二次安措执行后先测量一次直阻，若发现直阻不平衡及时开展消缺，待恢复安措时再测量一次直阻，确保无问题。

(2)日常检修时，应尤其注意电流回路等端子的紧固程度，做好端子复紧工作。

3结束语

本文从接触不良、实际开关位置、感应电压三方面分析电流回路直阻不平衡产生的原因，在此基础上，提出直阻不平衡现场处理三步法匸结合一起开关保护电流回路直阻异常处理的典型案例，重点介绍三步法的实际应用，根据电流回路特点，详细分析了采用万用表电阻档逐段排查法进行故障支路的查找。三步法能够在短时间内处理直阻异常缺陷，是一种值得借鉴的技术方法，具有实际指导意义。

参考文献

[1]李坚.常见电流互感器二次开路缺陷处理分析[J].科技创新与应用，2017(30):88-89.

[2]周博，张秋慧..电流互感器二次侧开路故障分析及应对措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2018(05):129-130.