二次回路的接地问题

1、继电保护二次回路的接地 1.变电所的地网 2.TV二次回路的接地; 3.TA二次回路的接地; 4.网控室构造等电位面; 5.电缆屏蔽层的接地; 6.直流回路的接地; 7.继电保护装置的接地; 8.保护屏的接地; 变电所的地网 为综合满足工作、安全、和防雷保护的接 地要求，一般的作法是根据安全和工作接地要 求敷设一个统一的接地网，然后再在避雷针和 避雷器下面加设集中接地体以满足防雷接地的 要求。 发电厂和变电所的工频接地电阻一般为0.5 欧姆,这主要是为了满足工作接地及安全接地 的要求. TV（TA）二次回路的接地-1 （反措9.1） TV和TA的二次回路必须有、只能有一点接地。这是为了保证人身

2、和二次 设备的安全。在高压电场中，导线均会感应出电位。我们在等值电路中用杂 散电容来模拟它的存在。集中分量C/和RECE组成一个与频率有关的分压 器 ，如果将回路 接地，则回路 的电压既为地电位，保证了人身和二次 设备的安全。因此、这个接地点应称为是安全地。 RE CE Ust I CI/ UI TV二次回路的接地-2（反措9.3） 经控制室零相小母线（N600）联通的几组电压互感器二次回路上，只应在 控制室将N600一点接地。（用4mm2铜导线可靠接于接地网或接地铜排），各 电压互感器二次在开关场的接地点应断开。为保证接地可靠，各电压互感器 的中性线不得接有可能断开的开关或接触器等。否则在系

3、统故障时，由于地 网上电压互感器二次回路两点的电位差，会经两中线与控制室N600形成闭合 回路，在每根中性线上产生附加的电位差，影响保搞装置的正确动作。 图1a错误多点接地 图1b一点接地 在图1a中，当系统发生接地故障时，将产生地中电流，在01，02，03三点间将 产生电位差， ， ， 引人保护的电压不是真正的反应一次的UA，UB，UC而是 =UA+ =UB+ =UC+ 两组测量的电压不同，将可能有造成保护的误动或拒动。 U U U A U U B U U C U U TV二次回路的接地-3.1 （反措9.4） 已在控制室一点接地的电压互感器二次绕组，如认为必要（如 接地点接地不良）（反措要

4、点无额外要求），可以在开关场将二次 线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀接地。 击穿电压上限应足以充任二次回路绝缘要求，为2KV/1min，对 短时间的脉冲，其耐压水平更高。 击穿电压下限大于电网发生接地故障时，可能出现的开关场两 点地电位差最大峰值，确保在关键时刻不会造成二次回路多点接地。 反措要求其击穿电压峰值应大于30*Imax伏。（ Imax为电网接地故 障时，通过娈电所的可能最大接地电流有效值，其单位为千安。解 释如下： 根据国际大电网会议36.04工作组报告指出：“在同一网格状地网系统的变电所 内,每一千安故障电流在完全位于同一地网范围内的最大期望纵向电压为10伏。” 的意见，附加对地保

5、护击穿电压峰值应大于30Imax伏，即 伏。 式中 考虑短路电流可能全偏移的情况，即最大峰值电压应取为计算地网电 位升的 倍。为区别地网两点间电位差的概念，常把这个电压称为纵向电压。 maxmax 302210II 22 22 10V/1KA 零线远处接地 IK IK 因此不难取得前述两项要求的配合。如果要在开关场互感器二次线圈中性点装 附加对地保护，可考虑选取击穿电压15002000V的氧化锌阀片。 TV二次回路的接地-3.2 TV二次回路的接地-4 （反措9.5） 宜取消电压互感器二次B相接地方式，或改为经隔离变奢器实现同步并列。 B 相接地有下列不足： 1、用B相接地，则A.C.0经电压

6、切换接点接入保护如图4所示，万一0相切 换接点接触不良(实际已发生过)，A，B，C电压仍然平衡，正常断线闭锁原理 是检查不出来的，系统一旦发生短路故障，保护将不能正确动作，所以部反措 规定第8.5条“宜取消电压互感器二次B相接地方式，或改为经隔离变压器实现 同步并列。 2、用B相接地，当B相熔断器断开后，会失去接地点（接地点在保护侧） （TV的内阻可认为零，定电源；保护的阻抗可认为很大）。 3、为使二次回路和设备不失去保护需装设击穿保险。 TV二次回路的接地-5（反措9.6） 独立的、与其它互感器二次回路没有电气联系的 电流互感器或电压互感器二次回路，可以在控室内， 也可以在开关站实现一点接地

7、。 但有可能将高电压引入控制室，需加强保护装置的 耐压水平。 TV二次回路的接地-7 （反措9.7） 二次N线与开口N线不能共用，否则在接地故障时， 在共公线上将会有附加电压加入相电压工作。（重庆 事故） 不正确接线 正确接线 TV一次回路的接地 对有效电流接地系统而言，因为要最得相电压，因而一次系统必须接 地。 对小电流接地系统而言，只有当电压互感器一次系统接地，二次开口 才可供给绝缘检测电压表。 参考电流互感器和电压互感器选择及计算导则 TV开口三角接入零序方向继电器 利用3U0与3I0构成的零序方向元件，已造成大量误动和拒绝动作， 原因如下： 由于-UA=UB+UC,接入继电器的极性不同

8、，却可以得到相同的结论。 P0继电器 P0继电器 3I0 3I0 * * * * * * Ua Ub Uc Uc Ub Ua 3u03u0 -Ua * Ub+Uc 正确 错误 TA二次回路的接地-2 （反措9.2） 由几组电流互感器二次组合的电流回路，如差动（电 磁式）保护、各种双断路器主接线的保护电流回路，其接 地点宜选取在控制室。 有电联系的多个电流互感器回路，只能有一个接地点， 否则，在某些情况下，会因接地点间产生的附加电压而影 响互感器的正常工作。接地点入在控制室保护屏是为了管 理工科方便，防止旁路带路时，切换TA回路而失去接地点。 每组独立接入微机保护的TA回路可分别接地。 差 动

9、保 护 旁 路 T A 主TA TA二次回路两点接地事故例 某站母线接地故障时，差动保护误动例 U 接后备保护接差动保护 误碰 TA二次1200/5 TA二次1200/5 600/5 网控室构造等电位面 基于微机保护装置的重要特点，一是具有自检能力；二是具有通信功 能。 如果微机继电保护装置集中在控制室，为了实现可靠通信，必须将联 网的中央计算机和各套微机保护以及其它基于微机控制装置都置于同一 等电位平台上，这个等电位面应该与控制室地网只有一点联系，这样的 等电位面的电位可以随志网的电位娈化而浮动，同时可以避免控制室地 网的地电位差窜入等电位面，从而保持联网微机设备之间无电位差，保 证通信的可

10、靠运行。（常称为水涨船高措施）。 各微机设备都应有专用的具有一定截面的接地线接到等电位面上，设 备上的各组件内外部的接地及零电位都应由专用联线到专用接地线上， 专用接地线接到保护屏的专用接地端子，接地端子以适当截面的铜线接 到专用接地网上，这样就形成了一个等电位面的网，有利于屏蔽和抗干 扰。 构造等到电位面有两种做法，一是将微机保护屏底部已有的接地铜排 通过焊接联通，同时在尽头用专用100mm2 铜线联通，形成一个铜网格， 这个网格与由电缆沟引来的粗导线联通。借该粗铜导线对控制室的接地 点形成要求的对地网的唯一一点接地。 另外的确一种做法，是在保护屏部下面构造一个专用的铜网格，各保 护屏的接地

11、端子经一定截面铜线联到此一铜网格实现。 屏内接地铜排是否必须对地绝缘 从运行角度而言，没有必要将保护屏对地绝缘。虽然保护屏骑在槽 钢上，槽钢上又置有联通的铜网，但铜网与槽钢等的接触只不过是点接 触。即使接触的地网两点间有由外部传来的地电位差，但因这个电位差 只能通过两个接触电阻的两点间的铜排电阻形成回路，而铜排电阻值远 小于接触电阻值，因而在铜排两点间不可能产生有影响的电位差。 若保护屏能对地绝缘，对确认等电位面一点接地的检测会方便些。 电缆屏蔽层的接地1（反措8.1） 对集成电路型、微机型保护装置的电流、电压、直接跳闸和信号触点引 入线，应采用屏蔽电缆，屏蔽层在开关场与控制室同时接地；各相电

12、流线、 各相电压线及其中性线应分别置于同一电缆内。 二次回路置于变电站的干扰场中，为减小磁场对它的干扰，回路所包围磁 通面积应尽可能减小，为此、必须将同回路的导线放入同一根电缆中，有时 还使用双绞线双屏蔽电缆。 控制电缆屏蔽层两端接地的好处有如下两条： （1）当控制电缆为母线暂态电流产生的磁通所包围时，在电缆的屏蔽层中 将感应出屏蔽电流，由屏蔽电流产生的磁通，将抵销母线暂态电流产生的磁 通对电缆芯线的影响（带二次短路线圈的变压器原理同）。 （2）屏蔽层两端接地，可以降你由于地电位升产生的暂态感应电压。（见 技术问答P365-42题）。 电缆屏蔽层的接地2 屏蔽层在距离一次设备接地点（变压器中性

13、点接地点、避雷器（针）、电容 TV接地点等）35米左右处、二次设备盘和进入控制室内电缆夹层的适当地点三 处实现接地。在进入控制定处接地，是为了尽可能避免高频屏蔽电流流入二次设 备的接地引出线。（参见电网继电保护应用P151） 不允许用电缆芯两端同时接地的方法作为 抗干扰措施（反措8.2） 由于变电开关场的地网，在受到雷电和故障影响时，会产生 电位差，两端接地会时，会产生很强的干扰电流。将会对同一 电缆中的其他芯线感应出很高的干扰电压，因此，采用这种屏 蔽方法显然是不合适的。 高频同轴电缆屏蔽层应在两端分别接地（反措8.3） 高频同轴电缆屏蔽层应在两端分别接地，并靠紧高频同轴电缆敷设截 面不小于

14、100mm2 两端接地铜导线。 （反措8.3） （见技术问答P365-44题） 高频同轴电缆的屏蔽层则身兼两职，除起屏蔽作用外，同时又是高频 通道的回程线，虽如此，也应有尽有两端接地。理由如下： （1）在前面已作过介绍操作空母时，一端接地对发信机有很大干扰， 两点接地，则大有改善。 （2）为进一步降低两端接地的地电位差，和尽可能降低屏蔽层两端接 地而引入的由通过屏蔽层电流引起的芯线压降，又规定与同轴电缆并联敷 设截面不小于100mm2 两端接地铜导线。起到了分流和降低地电位差的作用。 关于电缆线其它（反措8.4） 动力线、电热线等强电回路不得与二次弱电回路 共用电缆。 （反措8.4） 减少同一

15、电缆内的感应。 对中间继电器或接触器的线圈并联消弧加路，以 防止打开时串联触点线路中流过高频再点弧电流，对 其它芯线造成干扰。引起共模击穿和差模误动。 试述继电保护高频通道工作改进措施 见（见技术问答P369-48题）。 直流回路接地问题引起保护误动 应该知道为检测直流系统对地的绝缘情况，在正常运行情况下，直 流接地系统已经有一点经直流高阻接地。 直流系统各点因经电缆连成一个整体，电缆芯线对地有相当大的电容， 因此可以认为，各点对地均充好了一定的电荷和电压。 直流电源的内阻是低阻性质的（不管对交流还是直流）。这样若再有 一点接地，各点的充电电压将会电源内阻和某些回路形成回路，使继电 器误发信号

16、。 电 池 CP CN CT TQ 意 外 接 地S +110v -110v A 直 流 电 源 正 接 地 引 起 误 动 图 CP CN CT TQ S +110v A 直 流 电 源 负 接 地 引 起 误 动 图 电 池 -110v 意 外 接 地 直流回路接地问题引起保护误动的消除 1.跳闸出口继电器的起动电压不宜低于直流电压的50% （反措3.3） 2.增加动作功率. 继电保护装置接地 1.保护装置的箱体,必须经试验确证可能接地. （反措7.1） 2.所有隔离变压器(电流、电压、直流逆变电源、导引线保护等）的 一、二次线圈间必须有良好的屏蔽层，屏蔽层应在保护屏可靠接地 （反措7.2）。 RCS-900保护装置的接地 RCS-900保护装置的交流接地隔离变压器的一、二次线圈间必 须有良好的屏蔽层，屏蔽层应在装置可靠接地 。 RCS-900保护装置的交流接地隔离变压器二次线圈有一共用的 模拟地，模拟地与地之间有一