两例互感器绕组极性标错引起保护误动分析

一、两相式过电流保护电流互感器极性接反引起误动

1.事故概况：2012年6月，我县某企业35kV变电站一条10kV直供分厂线路，过电流Ⅱ段保护，在天气无风、无雨，设备及负荷正常的情况下，接连发生六次动作跳闸。经反复的详细检查和线路的巡视及绝缘摇测，没发现线路有不同相接地和短路现象。核对电流互感器变比和保护定值以及对保护装置作传动试验，均没发现问题。

2.原因分析：该线路保护采用简单的两段式过电流保护，电流互感器倍率为400/5，过电流Ⅰ段为无时限电流速断保护，Ⅱ段为定时限过电流保护，过电流保护的启动元件KA3、KA4、KA5接于不完全星形接线的电流回路，如图1所示。

这种接线在A、C相极性相同，也即一次L1与二次K1同极性(或一次L2与二次K2同极性时，中性线所流过的电流：

ÍN=ÍA+ÍC=-ÍB, ÍN=ÍA+ÍC=-ÍB所以KA4元件所反映的是B相电流的绝对值，其向量关系如图2所示：

当A、C相极性不同时(如C相极性接反，即图1中K1与K2互换，)这样带*号的极性端正好与A 相的相反，这时Íc电流的方向与原来正好相差1800，从图3的相量图可以看出，中性线电流ÍN=(ÍA-ÍC)，其幅值等于ÍA+ÍC的倍。根据该线路最大负荷电流为380A，过电流Ⅱ段保护一次整定值为570A，约为最大负荷电流的1.5倍，二次整定值为7.125A，当该厂用负荷接近到最大负荷值380A时，流过过电流Ⅱ段保护装置的二次电流动作值

，此值大于二次整定值为7.125A，造成过电流继电器KA4的的误动。

式中：Idzj—过电流保护二次整定值;I1—最大负荷电流;

NCT—电流互感器变比;

IZN—电流互感器绕组极性接错时中性线实际电流倍数。

最后经过认真详细的接线检查核对，发现就是C相电流互感器二次绕组的K1与K2两线头的接线端子套管头尾穿错，造成在进行A、C相绕组连线时接错，导致极性接线错误。

3.处理措施：我们把C相电流互感器二次绕组的K1与K2两线头接线端子套管对调连接后，又重新测定了 A、C两相电流互感器一次和二次绕组的极性并进行正确连接，再未发生过因此原因而误动跳闸现象。

二、电压互感器开口三角辅助绕组极性接反引起误报信号

在10~35kV中性点非直接接地系统中，为实现对系统的绝缘监视，广泛采用三个单相电压互感器构成的Yo/Yo/△ 开口三角接线，当高压电网的绝缘正常时，由于电网中三相电压是对称的，开口三角绕组两端的电压为零(实际上由于三相电压不完全对称，开口三角形两端上会有一很小的不平衡电压存在);当高压电网发生单相接地故障时，在开口三角形两端就会产生一定的零序电压，使接地保护装置动作并发出声光信号。但在实际使用过程中，往往由于安装、检修试验中的疏忽，造成三个单相电压互感器辅助二次线圈的极性接线不正确，引起绝缘监察装置或零序保护误动作。

1.异常概况：

我县某企业35kV变电站建成后进行试送电运行，当35kVⅠ段母线电压互感器带电运行后，接在35kVⅠ段母线上的台型号为JDZJ6——35W2单相电压互感器(电压比为)构成的35kV系统绝缘监察装置动作，中央信号报出“35kVⅠ段母线接地”的声、光信号，接线如图4所示：

经检查，该厂35kVⅠ段、Ⅱ母线上的三相相电压表指示为21.36kV，线电压指示为37kV，表计指示正常。向该厂供电的相距约15km的丹阳110kV变电站的35kV系统也无单相接地故障发生和信号

报出;所内高压设备及电力线路运行正常，无异常现象发生;最后拆

下电压互感器开口三角辅助绕组与外部的电气连线，对继电保护及自动装置按绝缘监察装置的20V动作电压进行检验，也未发现异常 。

2.原因分析：

根据出现的异常，经过矢量分析，矢量分析如图5、图6所示：图5为35kV电压互感器开口三角绕组极性正确时的矢量图：

图6为35kV电压互感器开口三角绕组C相极性接反时的矢量图：

根据矢量分析，当电压互感器开口三角接线的绕组中C相绕组极性接反，则在系统正常的情况下，电压互感器开口三角辅助绕组二次引线N、L的两端电压：

得出的结论为很有可能是35kV电压互感器开口三角辅助绕组有一相绕组内部极性接反，此66.7V的电压远大于继电保护及自动装置按绝缘监察装置的20V动作电压，这必然造成35kV绝缘监察装置动作，导致中央信号声、光报警。

3.处理措施：我们把C相电压互感器辅助二次绕组两端的引线进行对调，又重新分别测定了三个电压互感器辅助绕组的极性，恢复电压互感器开口三角辅助绕组所有电气连线，再次将35kVⅠ段母线电压互感器送电后，电压互感器开口三角辅助绕组二次引线N、L两端的零序不平衡电压约2.7V左右，中央信号装置也再未因此发生过误报“35kVⅠ段接地”的声、光信号。

三、今后对策

凡新安装或检修更换的电气设备，施工安装及检修单位在安装、检修更换的过程中，要严格按照《电气设备交接及预防性试验规程》的要求,必须进行相关项目的试验。切实做到“应试必试，试必试好”。更不要认为变电站的一、二次设备都是国内知名度很高的企业生产的，设备内部接线不会有错。实践证明，厂家安装接线人员，有时疏忽，也会接错接线。因而对继电保护及安全自动装置在安装或更换的过程中，对其电流、电压互感器绕组回路的极性试验和核查装置外部接线工作十分重要，来不得半点的马虎。否则，将会在设备投入运行后，无疑会给电气运行人员在进行异常分析时，带来许多假象和迷惑，造成误判断。同时也给线路运行管理单位造成许多无谓的线路、设备巡视检查的麻烦和用户的停电损失。两起事例，启示可谓深刻，教训须当牢记。