韋尉

摘 要：經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力先行。為給電力建設(shè)提供可靠的指導(dǎo)性意見(jiàn)，國(guó)家電網(wǎng)公司編制了全面的電力行業(yè)規(guī)程規(guī)范，涵蓋設(shè)計(jì)、制造、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行等各專(zhuān)業(yè)和工種，以確保電網(wǎng)的設(shè)備安全及運(yùn)行人員的安全，將電網(wǎng)安全列為運(yùn)行要?jiǎng)t的第一位。在對(duì)規(guī)程規(guī)范的實(shí)際應(yīng)用中，部分專(zhuān)業(yè)人員從自己的工種出發(fā)，提出規(guī)程要求的不合理性。本文對(duì)筆者在工作中曾遇到的“互感器二次回路一點(diǎn)接地”問(wèn)題，從設(shè)計(jì)角度進(jìn)行分析論述，并且提出優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：變電站；互感器；一點(diǎn)接地

在現(xiàn)代化生活中，電力已經(jīng)深入人們生活中的每個(gè)角落。生活離不開(kāi)電，電網(wǎng)安全也更需要大家來(lái)維護(hù)。其中，電網(wǎng)安全包括人身安全和設(shè)備安全，在電力設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維工作中，各相關(guān)人員必須遵守相關(guān)規(guī)程規(guī)定來(lái)防止發(fā)生人身或設(shè)備事故，保障電網(wǎng)安全。

為貫徹落實(shí)“安全第一、預(yù)防為主”工作方針，國(guó)網(wǎng)公司于2005年制定并實(shí)施了《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（試行）》，又于2012年進(jìn)行了修訂。其對(duì)與電網(wǎng)相關(guān)的制造、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、生產(chǎn)等各單位的安全工作提出了指導(dǎo)性意見(jiàn)。

《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》對(duì)變電站設(shè)計(jì)中不同部門(mén)的分歧點(diǎn)做了統(tǒng)一的規(guī)定，筆者在設(shè)計(jì)中曾遇到電壓互感器二次回路中性點(diǎn)接地的相關(guān)問(wèn)題，最后以《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》的條文作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

1 規(guī)程規(guī)范要求

《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》（國(guó)家電網(wǎng)生〔2012〕352號(hào)）第15.7.5條這樣規(guī)定：

重視繼電保護(hù)二次回路的接地問(wèn)題，并定期檢查這些接地點(diǎn)的可靠性和有效性。繼電保護(hù)二次回路接地，應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：

15.7.5.1

公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點(diǎn)接地，為保證接地可靠，各電壓互感器的中性線(xiàn)不得接有可能斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)或熔斷器等。已在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次線(xiàn)圈，宜在開(kāi)關(guān)場(chǎng)將二次線(xiàn)圈中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地，其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30·Imax伏（Imax為電網(wǎng)接地故障時(shí)通過(guò)變電站的可能最大接地電流有效值，單位為kA）。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片，防止造成電壓二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。

15.7.5.2

公用電流互感器二次繞組二次回路只允許且必須在相關(guān)保護(hù)柜屏內(nèi)一點(diǎn)接地。獨(dú)立的、與其他電壓互感器和電流互感器的二次回路沒(méi)有電氣聯(lián)系的二次回路應(yīng)在開(kāi)關(guān)場(chǎng)一點(diǎn)接地。

筆者與運(yùn)維人員的爭(zhēng)論點(diǎn)在于母線(xiàn)電壓互感器是否“一點(diǎn)接地”，本文結(jié)合筆者經(jīng)驗(yàn)和理解，對(duì)該做法進(jìn)行分析和探討。

2 常見(jiàn)做法

在變電站中，與其他互感器存在電氣聯(lián)系的互感器稱(chēng)為公用互感器，常見(jiàn)的即各母線(xiàn)電壓互感器，其采用一點(diǎn)接地方式。通常的做法有兩種：一是全站電壓互感器一點(diǎn)接地；二是按不同電壓等級(jí)分別一點(diǎn)接地。

全站公用電壓互感器一點(diǎn)接地，顧名思義，全站所有電壓等級(jí)的母線(xiàn)電壓互感器中性點(diǎn)都引至一共同點(diǎn)，再將該共同點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)直接接地。

按不同電壓等級(jí)分別一點(diǎn)接地，即站內(nèi)相同電壓等級(jí)的母線(xiàn)電壓互感器引至共同的點(diǎn)，再經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)接地；站內(nèi)有多少個(gè)電壓等級(jí)，就有多少個(gè)接地點(diǎn)。例如，某110kV變電站，電壓等級(jí)為110/35/10kV 3種，則站內(nèi)的公用電壓互感器接地點(diǎn)也有三點(diǎn)。其中，110kV接地點(diǎn)一般在二次設(shè)備室，35kV接地點(diǎn)在35kV配電室，10kV接地點(diǎn)在10kV配電室。

無(wú)論是全站一點(diǎn)接地，還是按電壓分別一點(diǎn)接地，目的都是讓有電氣聯(lián)系的互感器引至同一接地點(diǎn)，從而得到相同的對(duì)地參考點(diǎn)。

各線(xiàn)路電壓互感器因僅供本間隔二次回路采樣，不與其他互感器有電氣聯(lián)系，故稱(chēng)為獨(dú)立互感器，本文暫不討論。

3 一點(diǎn)接地的優(yōu)點(diǎn)

公共電壓互感器二次回路一點(diǎn)接地最重要的作用，就是使各關(guān)聯(lián)互感器有相同的參考地電壓，這對(duì)繼電保護(hù)采樣的準(zhǔn)確性有非常大的影響。

假設(shè)某變電站110kV有I、II兩段母線(xiàn)，且母線(xiàn)電壓互感器二次中性點(diǎn)分別在各自的端子箱處接地，當(dāng)兩組互感器經(jīng)過(guò)電壓并列裝置短暫并列運(yùn)行時(shí)，并列后的電壓回路則有兩個(gè)接地點(diǎn)，見(jiàn)附圖1。

在理想狀態(tài)下，I、II兩段互感器接地點(diǎn)電位均為0，若在并列期間避雷器遭受雷擊向大地放電，假設(shè)雷擊致使II段互感器接地點(diǎn)電位升高，那么II段互感器接地點(diǎn)相對(duì)I段接地點(diǎn)即產(chǎn)生壓降。此時(shí)I、II兩個(gè)接地點(diǎn)之間形成回路電流，該壓降和電流勢(shì)必對(duì)電壓互感器二次回路產(chǎn)生擾動(dòng)。當(dāng)保護(hù)裝置電壓采樣所受擾動(dòng)達(dá)到保護(hù)整定值時(shí)，裝置的過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作，即保護(hù)誤動(dòng)。

若I、II兩段互感器中性點(diǎn)采用一點(diǎn)接地，則不存在兩個(gè)接地點(diǎn)情況下的壓降，保護(hù)采樣不受大地電位變化影響，即不會(huì)產(chǎn)生保護(hù)誤動(dòng)的問(wèn)題。

電網(wǎng)安全運(yùn)行要求繼電保護(hù)動(dòng)作的可靠性和準(zhǔn)確性，不拒動(dòng)、不誤動(dòng)。因此，從設(shè)備運(yùn)行的角度考慮，公用互感器一點(diǎn)接地的做法是必要的。

4 存在的不足

公用互感器一點(diǎn)接地，對(duì)設(shè)備運(yùn)行中防止保護(hù)誤動(dòng)無(wú)疑是有利的，但是對(duì)于進(jìn)行檢修和改造工程時(shí)又有可能因疏忽大意而成為安全隱患。

我們都知道，考慮到人身安全和設(shè)備安全，電壓互感器二次側(cè)必須設(shè)置接地點(diǎn)。如此一來(lái)，當(dāng)互感器絕緣破壞，一次側(cè)電壓竄到二次側(cè)時(shí)，人員和設(shè)備不致受到高壓電擊。

在電力工程中，公用互感器接地點(diǎn)通常設(shè)置在某一面屏柜內(nèi)，當(dāng)該屏柜進(jìn)行檢修，特別是改造需要拆除的時(shí)候，該屏柜接地點(diǎn)隨之拆除，這時(shí)就需要在其他地方設(shè)置可靠接地點(diǎn)。從檢修改造人員的角度來(lái)看，由于在前期建設(shè)時(shí)沒(méi)有同期參與，部分老站對(duì)接地點(diǎn)標(biāo)識(shí)不明顯或不標(biāo)識(shí)，當(dāng)拆除接地點(diǎn)后沒(méi)有補(bǔ)充設(shè)置另外的接地點(diǎn)，致使電壓互感器二次回路不接地，這會(huì)威脅到工作人員的人身安全。為保證工作人員的人身安全，他們提出分別在每組互感器的端子箱就地設(shè)置接地點(diǎn)，既獨(dú)立又明顯，不會(huì)產(chǎn)生誤拆除的安全隱患。

關(guān)于一點(diǎn)接地還是多點(diǎn)接地的分歧由此產(chǎn)生。不過(guò)，對(duì)于常規(guī)變電站，公用互感器之間因?yàn)橛须姎饴?lián)系，為保障繼電保護(hù)正常運(yùn)行，必須采用一點(diǎn)接地。而對(duì)于運(yùn)行檢修時(shí)可能產(chǎn)生的誤拆接地線(xiàn)的情況，只能依靠工作人員的專(zhuān)業(yè)和嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)前期工程情況詳細(xì)了解后，人為地做好安全措施。

5 解決方法

那么，有沒(méi)有辦法可以同時(shí)解決多點(diǎn)接地的壓降問(wèn)題和維護(hù)改造時(shí)確保接地點(diǎn)不致斷開(kāi)的問(wèn)題呢？答案當(dāng)然是肯定的。

國(guó)家電網(wǎng)在新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用上，早在多年前就開(kāi)始推行智能化變電站建設(shè)，將電氣二次回路由常規(guī)站的電氣聯(lián)系改進(jìn)為數(shù)字通信傳輸，二次設(shè)備間的連接由電纜改為光纜。由于沒(méi)有了電氣的直接聯(lián)系，各電壓互感器的接地點(diǎn)即可分別在就地接地，這樣常規(guī)站的兩個(gè)問(wèn)題可得到同時(shí)解決。智能站電壓互感器接線(xiàn)圖，見(jiàn)附圖2。

6 結(jié)論

自國(guó)家電網(wǎng)公司提出智能變電站以來(lái)，由部分試點(diǎn)工程到全面推廣，技術(shù)上已經(jīng)成熟可靠。而電力系統(tǒng)外的運(yùn)維人員對(duì)智能變電站的了解不夠深入，所以目前智能站僅停留在各電力公司的應(yīng)用推廣，而大量的系統(tǒng)外用戶(hù)項(xiàng)目仍建設(shè)常規(guī)變電站。

智能變電站以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，在電氣二次回路中采用光纜通信，摒除了常規(guī)站的大量控制電纜，其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)化二次接線(xiàn)、便于升級(jí)擴(kuò)展、避免采用控制電纜受到電磁干擾，對(duì)于系統(tǒng)外運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)，最重要的是易于運(yùn)行維護(hù)。比常規(guī)變電站的優(yōu)勢(shì)較為明顯。

本文通過(guò)對(duì)電壓互感器二次接地的分析，得出的結(jié)論符合《國(guó)家電網(wǎng)十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》要求，即“有電氣聯(lián)系的公用互感器應(yīng)采用一點(diǎn)接地”。文中進(jìn)而論述智能變電站的相關(guān)特點(diǎn)，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)值得推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]卓樂(lè)友，董柏林.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)2（電氣二次部分）[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010：74-76.