CN104198873A - 一种电压互感器二次回路接地检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压互感器二次回路接地检测方法，利用电流法测量原理，即在接地线两端并联一个测试电阻，形成等效替换。当仅存在一点接地时，由于回路对地绝缘阻抗很大，所以测试电阻对整体电流影响不大，电流表示值不变；但存在多点接地时，电阻对整体电流变化影响较大。通过对测试电阻引入前后电流对比，若基本不变则线路正常，若变化较大则存在多点接地，从而实现快速判定的目的。本发明操作时可以对不同支路分别测量，逐步排查接地问题点，缩小测量范围以迅速找到接地线路，具有直观高效的特点，值得推广和使用。

Description

一种电压互感器二次回路接地检测方法

技术领域

本发明涉及电力检测方法技术领域，尤其涉及一种电压互感器二次回路接地检测方法。

背景技术

电压互感器与众多电气设备一样，是不允许短路的，因此二次回路中必须经零相小母线在控制室中一点接地，防止高电压窜到二次侧，但接地点如果有两处或多处，就会造成极性、相位的错误，致使电压互感器二次线圈短路及烧损。

在实际运行中，由于设计、施工及二次设备老化、绝缘击穿等原因，常会出现两点或多点接地现象。在查找问题的过程中，需要对各屏及端子箱进行逐一排查，工作地点多，工作量大，往往不能及时排查危险，不但影响保护仪表动作，还可能会造成设备损坏及人身触电事故。

申请号为201310435583.6的发明专利公开了一种变电站电压互感器二次回路多点接地故障查找设备，其包括处理器、显示模块和至少一个钳形电流互感器，所述钳形电流互感器的输出端依次连接有信号处理电路和模数转换器，所述模数转换器的输出端与处理器的第一输入端连接，所述处理器的第一输出端与显示模块的输入端连接，能够快速和准确地找出变电站电压互感器二次回路中发生多点接地故障的具体地点。

申请号为201310076304.1的发明专利公开了一种变电站电压互感器二次中性点多点接地监测装置，包括与电压互感器二次中性点连接的一点接地回路，在一点接地回路上连接有单匝穿心电流传感器，其特征是在电流感应线圈上连接有A/D数据转换模块，A/D数据转换模块的输出端连入MCU微处理器，在MCU微处理器上连接有报警电路、内存、通讯模块、电源处理模块、LCD显示模块、按键操作模块、电源处理模块和时钟信号控制模块。

虽然上述发明均可以实现电压互感器二次回路的接地检测，但其检测方法以及所依托的检测装置都较为复杂，成本较高，尤其是一些功能模块或芯片，精密却易损，并不适用于复杂的工况环境，所以需要一种简单耐用的检测装置与简明直观的检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种电压互感器二次回路接地检测方法，它实现方便，操作简单，仅依靠一些常见的电子元件构成简单电路，即可实现检测功能。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种电压互感器二次回路接地检测方法,包括如下步骤：

1)      建立二次回路接地检测电路；

2)      将检测电路两端连至零相小母线一点接地线两端；

3)      解开零相小母线接地线两端，合上隔离开关，读取电流表示值；

4)      断开隔离开关，读取电流表示值；

5)      对比两次电流值，判断是否存在两点或多点接地；

6)      若存在两点或多点接地情况，可将检测电路一端逐步引入下级支路，另一端接地，重复步骤 3）至步骤5），最终找到接地支路，将接地点拆除。

7)      接地点拆除完毕后，对零相小母线接地点进行重新检测，以确保其它所有接地点拆除完毕。

    所述二次回路接地检测电路包括检测电阻、电流表、隔离开关及避雷器，所述检测电阻与隔离开关构成并联电路，所述并联电路与电流表构成串联电路，所述串联电路与避雷器并联。

    所述避雷器为氧化锌击穿保险。

本方法及其所应用的装置，针对对比文件中的数字式检测装置而言，其有益效果主要体现在以下几个方面：

1、本发明仅通过简单的电路连接，没有引入其它复杂逻辑运算模块，因而从制造与使用成本上而言，具有明显优势；

2、由于采用的电路基本为模拟元件组成，所以相对于数字式装置而言，可以克服其在复杂工况环境中易被干扰的缺点；

3、本发明电路为无源结构，可以实现即接即测，适用性强；

4、本发明的数据观察仅需通过电流表示数或指针的变化，即可实现对接地问题点的快速查找与判定，具有直观高效的特点；

5、本发明电路所并联的避雷器能对装置起保护作用，避免因误操作或误接入所引起的元件损坏；

6、由于电路元件均比较常见，因而在出现故障问题时，方便检修与更换。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明二次回路接地检测电路图。

图2是电压互感器二次回路一点接地示意图。

图3是本发明引入电压互感器二次回路示意图。

图4是电压互感器二次回路一点接地等效电路图。

图5是电压互感器二次回路两点接地示意图。

图6是电压互感器二次回路两点接地等效电路图。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种电压互感器二次回路接地检测方法：

1)      建立二次回路接地检测电路；

将一个10Ω的测量电阻3与隔离开关4并联连接，并在外围串接电流表5以测量电阻电流I，测量电路外围并接避雷器6，取380V氧化锌击穿保险，起过电压保护作用，电路引出接线端1和接线端2；

2)      将检测电路两端连至零相小母线一点接地线两端，即将接线端1连接零相小母线接地引出点，接线端2接等电势地网；

3)      解开零相小母线接地线两端，合上隔离开关4，读取电流表示值I；

此时测量电阻3并未引入二次回路，隔离开关4闭合相当于代替原零相小母线接地点的作用，所读取电流即为接地线电流，在一点接地等效电路图中，二次回路对地绝缘阻抗分别为Z₁、Z₂、Z₃，二次绕组电压分别为U₁、U₂、U₃，二次绕组电流分别为I₁、I₂、I₃，二次负荷为R_f，接地点电流为I，根据基尔霍夫定律，可得：I= -I₁-I₂-I₃=- U₁/Z₁- U₂/Z₂- U₃/Z₃。

4)      断开隔离开关4，读取电流表示值I^’；

    此时，相当于在一点接地点引入测量电阻3，设为电阻R，设流过电阻R的电流为I^’，二次绕组电流分别为I₁ ^’、I₂ ^’、I₃ ^’，则I^’ = -I₁ ^’-I₂ ^’-I₃ ^’=- U₁/(R-Z₁)- U₂/(R-Z₂)- U₃/(R-Z₃)。

5)      对比两次电流值，判断是否存在两点或多点接地；

将步骤3）与步骤4）所得电流进行比较，可近似得出

I^’=I+R[(U₁+U₂) /Z₁Z₂+(U₁+U₃)/ Z₁Z₃+(U₂+U₃)/ Z₂Z₃]，由于Z₁、Z₂、Z₃阻抗均大于或等于1MΩ，所以R电阻取值可以忽略不计。

当电压互感器二次回路仅存在一点接地时，I^’与I可以视为等值，即电流表示值不发生变化时，回路不存在两点或多点接地。

当回路存在两点或多点接地时，以两点接地为例，存在故障接地点，可以设两个接地点之间的电位差为U₀，两点间的等效阻抗为Z₀，电流为I₀，二次回路负载不平衡电流为I_R，则在测量电阻3未接入时，根据步骤3），电流I=I_R+U₀/Z₀；

测量电阻3接入后，根据步骤4），电流I^’=I_R ^’+ I₀ ^’、U_O= I_R ^’R + I₀ ^’(Z_O+R)，在实际运行时，二次侧相当于空载，所以I_R 与I_R ^’可近似为零，电流变化值即为I^’-I=U_O/(Z_O+R)-U_O/Z₀。

由于故障接地点与测量接地点同在接地网上，所以等效阻抗Z₀很小，当R仅为10Ω时，电流表示值变化明显，即可判断存在两点或多点接地。

6)      若判断出二次回路存在两点或多点接地时，可将检测电路一端逐步引入下级支路，另一端接地，重复步骤 3）至步骤5），最终找到接地支路，排查故障，将接地点拆除。

7)      接地点拆除完毕后，对零相小母线一次接地点进行重新检测，以确保其它所有接地点拆除完毕。

通过采取以上方案，即实现检测目的。本发明仅通过简单的电路连接，没有引入其它复杂逻辑运算模块，实现了对接地问题点的快速查找与判定，具有直观高效的特点，值得推广和使用。

Claims (3)

1.一种电压互感器二次回路接地检测方法，其特征在于：它包括如下步骤：

1）建立二次回路接地检测电路；

2）将检测电路两端连至零相小母线一点接地线两端；

3）解开零相小母线接地线两端，合上隔离开关，读取电流表示值；

4）断开隔离开关，读取电流表示值；

5）对比两次电流值，判断是否存在两点或多点接地；

6）若存在两点或多点接地情况，可将检测电路一端逐步引入下级支路，另一端接地，重复步骤 3）至步骤5），最终找到接地支路，将接地点拆除；

接地点拆除完毕后，对零相小母线接地点进行重新检测，以确保其它所有接地点拆除完毕。

2.如权利要求1所述的一种电压互感器二次回路接地检测方法，其特征在于：所述二次回路接地检测电路包括检测电阻、电流表、隔离开关及避雷器，所述检测电阻与隔离开关构成并联电路，所述并联电路与电流表构成串联电路，所述串联电路与避雷器并联。

3.如权利要求2所述的一种电压互感器二次回路接地检测方法，其特征在于：所述避雷器为氧化锌击穿保险。