摘要：电力系统中的互感器二次回路经常因发生两点或多点接地，引起继电保护误动作，给电网安全运行和可靠供电构成直接威胁。本文通过对镇雄电厂#5联络变零差保护误动事故的分析，找出了引发这起事故的原因，提出了防范措施。
关键词：二次回路；两点接地；地电位差；保护误动
电流及电压互感器二次回路上必须有且只能有一个接地点，二次回路必须有一点接地，是防止二次回路产生高压时确保人身和二次设备的安全，只能有一个接地点，是防止两点和多点接地引起保护误动。对此，国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义》的序号18.7条继电保护二次回路应注意以下问题中提出了比较详细的要求。在有电连通的几台电流互感器或电压互感器的二次回路上，必须只能通过一点接于接地网。因为一个电厂的接地网并非实际的等电位面，因而当大的接地电流注入地网时，各点间可能有较大的电位差。如果一个电连通的回路在电厂的不同点同时接地，地网上的电位差将串入这个连通回路，有时会造成不应有的分流。在现实中常常由于人为的接线错误及电缆绝缘的老化等原因，造成一个电气连接的二次回路中出现多点接地的情况多有发生，以致引发保护误动作事故。
一、事件经过
#5联络变跳闸前运行方式：500kVⅠ组母线运行，#5联络变500kV侧5012断路器、#5联络变220kV侧205断路器运行，220kVⅠ组母线运行；500kV镇永甲线线路侧5013、5022断路器冷备用，500kV#5联络变侧 5021断路器冷备用；500kV镇永甲线线路检修；220kVⅠ、Ⅱ组母线经母联212断路器并列运行、220kV塘镇Ⅰ、Ⅱ回线路、220kV#1启备变运行。电气一次主接线图如图1所示。
图1 电气一次主接线图
2012年2月2日镇雄电厂#2发电机组在做短路试验前，由调试单位调试人员开具工作票完成500kV升压站电气二次措施，措施需在5021断路器端子箱内短接第9、第10两组电流回路，并将连接片拉开保证与外回路断开连接。该措施于2月2日凌晨1：30完成。在2月3日凌晨1：40短路试验完成后开始恢复500kV升压站电气二次措施。此时500kV升压站#5联络变在空载运行状态（5012断路器合位，205断路器合位，5021断路器分位）。在恢复5021断路器端子箱内第9组电流回路过程中，于2月3日凌晨1时51分拉上A、B、C相回路连接片时，联络变B套零序差动保护动作跳开#5联络变500kV侧5012断路器，#5联络变220kV侧205断路器。
二、原因分析
（一）试验安全措施布置恢复情况和步骤
1、#2发变组短路试验前500kV升压站布置电气二次措施步骤：将5021断路器端子箱内第9组电流回路二次X2：57至X2：60端子上的5021断路器TA侧（端子箱内）4A1091、4B1091、4C1091、4N1091进行短接；将5021断路器端子箱内第9组电流回路二次X2：57至X2：60端子（4A1091、4B1091、4C1091、4N1091）连接片依次划开，由于5021断路器TA二次接地是与其他接入#5联络变零差回路的TA二次统一采用在继电器室并线后接地，连片划开后4N1091为不接地状态，故又将4N1091在端子箱内进行了接地。至此，完成了将参与#2发变组短路试验的5021断路器TA二次回路与运行中的#5联络变零差保护进行的隔离，并确保了5021断路器TA二次回路的接地。
2、#2发变组短路试验完成后电气二次措施计划的恢复步骤：依次将5021断路器端子箱内端子X2：57至X2：60连接片按4A1091、4B1091、4C1091、4N1091的顺序拉上，拆除端子X2：57至X2：60的内部短接线及端子箱内接地点，至此完成二次接线恢复。
（二）保护动作原因分析及现场模拟试验验证情况
1、#5联络变零序差动保护动作情况描述：
#2发变组短路试验完毕恢复电气二次措施，进行到拉上5021断路器端子箱内短接TA第9组电流回路的4A1091、4B1091、4C1091连接片同时，#5联络变零差保护动作，#5联络变500kV侧5012断路器、#5联络变220kV侧205断路器跳闸。
2、#5联络变零序差动保护动作情况分析：
1）调取#5联络变零差保护动作波形如图2所示。从波形图可以看出，#5联络变500kVⅡ侧存在相同相位的三相电流，三相叠加之和的零序电流达到0.212A，超过零差保护动作值（整定值为0.13A）。
图2 保护动作波形图
2）对#5联络变500kV一次系统及设备进行全面检查确认无故障，初步判断属零差保护误动作，且应与现场当时正开展的5021断路器端子箱内TA第9组电流回路恢复措施工作相关。
3）现场对5021断路器端子箱内TA第9组电流回路措施布置及恢复情况以及步骤进行调查后，结合对零差保护动作波形图的分析，初步判定为：在恢复TA第9组电流回路措施时未先拆除其在端子箱内三相短路接地点，当拉上A、B、C三相任一连接片时，将端子箱内接地点同时接入了#5联络变零差保护二次电流回路，造成零差保护二次电流回路中出现两个接地点（升压站就地端子箱一个接地点，继电保护室一个接地点，二者相距约400米），将不同接地点间的地电位差引入了#5联络变零差保护装置，并通过保护装置形成回路产生电流，从录波图可以看出该电流超过整定值，导致#5联络变零差保护误动。
3、现场模拟试验验证情况
1）将5021断路器端子箱内第9组电流回路二次X2：57至X2：60端子上的5021断路器TA侧（端子箱内）4A1091、4B1091、4C1091、4N1091进行短接；将5021断路器端子箱内第9组电流回路二次X2：57至X2：60端子（4A1091、4B1091、4C1091、4N1091）连接片全部划开，将4N1091在端子箱内进行了接地，与恢复措施前状态完全一致。
升压站就地端子箱和继电器室的地电位差是事故验证的关键，此时用万用表读取短接端与去继电保护室回路之间存在0.17V的电位差。
2）用钳形电流表依次监测5021断路器端子箱第9组电流回路端子去继电保护室回路各相电流大小，依次拉上各相连接片。当拉上A相电流连接片时电流表显示A相电流为0.108A；继续拉上B相电流连接片时显示B相电流为0.109A。此时，继电保护室#5联络变零差保护动作。动作情况表明，在拉上A、B两相电流回路的连接片时两相之和构成的零序电流已达到#5联络变零差保护动作电流值，造成保护动作，#5联络变500kV侧5012断路器、#5联络变220kV侧205断路器跳闸。
本次#5联络变零差保护动作的直接原因是调试人员在试验结束恢复措施时，未严格执行《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》3.12条“运行中的电流互感器短路后，仍应有可靠的接地点，对短路后失去接地点的接线应有临时接地线，但在一个回路中禁止有两个接地点”和《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》9.1条“电流互感器及电压互感器的二次回路必须分别有且只能有一点接地”的相关规定。在未拆5021断路器端子箱内第9组电流回路二次X2：57至X2：60端子（4A1091、4B1091、4C1091、4N1091）TA侧三相短路接地措施的情况下就将其端子连接片拉上，将其接入运行中的#5联络变零差保护电流回路，造成运行中零差保护电流回路出现两个不同地点的接地点，将不同接地点间的地电位差引入了#5联络变零差保护装置，并通过保护装置形成回路产生电流，导致#5联络变零差保护误动。
三、防范措施
电流互感器二次回路出现两点接地故障的原因很复杂，涉及到技术改造、日常维护等多个方面。为了避免出现电流二次回路两点接地故障，需要在不同的环节采取合理的措施进行全面的预防，避免出现电流二次回路两点接地故障。
1、对于基建、改造、大修后，要在投运前由施工技术人员进行TA、TV二次回路接线和绝缘检查，并填写记录，以发现实际可能存在的两点接地。进行绝缘检查时，不宜抽查，应逐芯排除。对于改造、大修的部分，在施工前还应查清已有接地点的具体位置。
2、应加强基建调试、保护改造、定检工作的现场监理和质量验收，做到试验不漏项，将保护装置二次回路接地及抗干扰措施检查列为专项工作在每年的保护定检中落实。
3、在日常维护工作中，如果遇到保护校验和设备停电，维护人员可以借此机会对二次回路接地进行检查。检查后如果发现有不符合要求的地方，需要按照要求及时进行整改，排除设备存在的故障隐患。在开关场将电压互感器二次绕组中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地的，应定期检查放电间隙或氧化锌阀片是否被击穿，防止造成电压互感器二次回路多点接地的现象。
4、在维护作业中如果涉及到二次回路变更的，需要对二次回路的接地点的位置进行全面仔细的核实。对电流互感器二次绕组圈数及各圈实际投入情况、回路接地点的实际位置建立台账。
5、为了避免出现二次回路接地故障，必须加强维护人员的专业知识培训，加强对相关案例的学习，增加故障意识，提高维护水平。
四、总结
电流互感器的二次回路接地问题是非常容易被忽略的问题，一旦出现二次回路两点接地或者多点接地的情况，就会带来非常严重的后果。只有在设计施工到日常检修维护的各个环节中，严格按照相关规章制度，把防范两点接地作为必须履行的工作流程，我们才能从根本上杜绝它带来的危害。上文主要根据案例的分析，提出了防范措施，从而避免电流二次回路两点接地产生的继电保护误动现象，保证设备安全运行，提高供电可靠性。
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[5]付海婴，付芳芳.继电保护二次回路检修维护中的若干问题分析 [J].电力安全技术.2010（05）
作者简介：
朱琳（1986-），女，助理工程师，一直从事继电保护技术检修与管理工作。云南华电镇雄电厂维护部电气二次继电保护组长。
论文作者:朱琳
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/29
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