CT二次两点接地与直流系统两点接地危害与处理

邝栋

摘要：

在电力系统中，二次回路对保障系统安全运行起到非常重要的作用，设备的保护计量都来自与电流互感器的二次侧，从人身和设备安全考虑，要求电流互感器二次回路的一个电气连接必须有一个可靠的接地点，同时，为了保证继电保护和自动装置的正确工作，要求电流回路只能一点接地；此外，直流系统在变电站安全连续运行中扮演着极为重要的角色，为控制、保护、信号和自动装置提供不间断电源，直流系统为浮空的不接地系统，一点接地时，不会影响到设备正常运行，如果发生两点接地，就可能引起装置误动、拒动，从而造成重大事故。CT二次回路与直流系统是电力系统安全运行的重中之重，本文针对这两个系统两点接地的故障作一下简要分析。

关键字：两点接地   二次回路   直流系统   误动作   保护拒动

在电力系统中，二次回路对保障系统安全运行起到非常重要的作用，为了保证人身和设备的安全，《电力作业现场安全规程》规定电流互感器二次回路的一个电气连接必须有一个可靠的接地点。同时为了保证继电保护和自动装置的正确工作，要求电流回路一点接地。但是，变电所电流二次回路连接设备繁多，延伸范围广，常常由于人为的接线错误或一些不可避免的自然规律，如绝缘的老化等，出现在一个电气连接的二次回路中出现多点接地，而且系统的二次回路大部分在室外，绝缘损坏的几率大，多点接地导致保护的不正确动作，造成大面积停电事故在供电系统中屡屡发生。

此外，变电站的直流系统为控制、保护、信号和自动装置提供电源，直流系统的安全连续运行对保证供电系统的持续可靠有着极大的重要性。由于直流系统为浮空的不接地系统，如果发生两点接地，就可能引起上述装置误动、拒动，从而造成重大事故。

1.  CT二次回路两点接地

1.1. 造成CT 两点接地有以下几个主要因素：

（1）主控室内控制屏和保护屏分别接地，引起两点接地。

（2）6kV开关柜出厂时电流互感器二次回路接地点已和断路器外壳连接，在安装中开关柜与接地网连接，已有一点接地，又将电流二次N线在控制室接地，造成电流回路两点接地。

（3）在对变电所的改造中，将接地点改接在控制室，将户外端子箱接地点解开，但由于人为疏忽，改造完后，没有将控制室的接地点断开，造成电流回路两点接地。

（4）电流二次回路绝缘损坏接地，造成电流回路两点接地。

1.2. CT二次回路两点接地的危害

（1）电流二次回路是通过电缆连接的，当接地网上出现短路电流或雷击电流时，由于电缆屏蔽层两点的电位不同，使屏蔽层内流过电流，可能烧毁屏蔽层。当屏蔽层内流过电流时，对每个芯线将产生干扰信号。

（2）在电流二次回路中，如果正好在继电器电流线圈的两侧都有接地点，一方面两点接地点和地所构成的并联回路，会将电流线圈短路，使通过电流线圈的电流大为减少。此外，在发生接地故障时，两接地点间将因地网通过零序电流而产生地电位差，将在电流线圈中产生极大的额外电流。这两种原因，将使通过继电器电流线圈的电流与电流互感器二次通入的故障电流有极大差异，会引起保护的不正确动作，同时会引起计量的不准确。

1.3. 解决方法

为了消除两点接地的隐患，在电流互感器一次侧A相通入交流电流，电流二次回路用钳形电流表监测A相及N线，如A相与N线电流相等，则电流回路一点接地，同时也检验了接线的正确性；如N线电流是A相电流的一半左右，则电流回路是两点接地，且为主控室和开关场两点接地。如果N线电流比A相电流的少一小半左右，则电流回路也是两点接地，且为主控室内两点接地（保护屏和控制屏分别接地）。例如，电流互感器变比为200/5，在一次A相通流80A，电流二次回路在A相监测为2A，二次回路N点也为2A，则为一点接地；如果电流二次回路A相为2A左右，二次回路N点为1A左右，则为主控室和开关场电流两点接地；如果电流二次回路A相为2A左右，二次回路N点为1.3A左右，则为主控室内控制屏和保护屏分别接地，引起电流两点接地。

2. 直流系统两点接地

2.1.造成变电站直流系统接地的几种原因：

（1）雷雨季节，室外端子箱或机构箱内潮湿积水导致直流二次回路中的正电源或负电源对地绝缘电阻下降，严重者可能到零，从而形成接地。

（2）部分型号手车开关的可动部分与固定部分的连接插头或插座缺少可靠的绝缘隔离措施，手车来回移动导致其中导线破损，使直流回路与开关金属部分相接触，从而导致接地。

（3）部分直流系统已运行多年，二次设备绝缘老化、破损，极易出现接地现象。

（4）因施工工艺不严格，造成直流回路出现裸线、线头接触柜体等，引起接地。

2.2. 直流回路两点接地的危害

以一区变电站6KV出线柜的控制图为例，对正极两点接地和负极两点接地进行简单分析。

2.2.1. 正接地

直流回路中正相接地可能导致断路器误跳闸，由于断路器跳闸线圈均接负极电源，故当发生正接地时可能导致断路器的跳闸，如图所示，在断路器运行状态下，辅助接点QF在闭合位置，当图中的A点和B点同时接地，相当与A、B两点通过大地连起来，跳闸线圈TQ必然动作造成断路器的跳闸。

2.2.2. 负接地

     直流回路负极接地可能导致断路器的拒跳闸:如图所示，当图中的B点、C点同时接地，这B、C点通过地连通后，将跳闸线圈TQ短接，此时如果系统发生事故，保护动作，由于跳闸线圈被短接，TQ不动作，断路器不会跳开，产生拒动，使事故越级扩大。

从以上分析看出，直流系统如果仅仅是一点接地，对二次回路不会造成事故，如果有两点接地，就可能发生断路器误动或拒动。就动作的实际情况看，当直流系统监测回路发出预告信号报警，显示该系统接地，可以断定，直流系统的接地故障已经造成了断路器可能发生误跳或拒跳的事故隐患，应立即排除。

2.3. 如何解决

当发生一点接地时，就应在保证直流系统正常供电的同时准确迅速地探测出接地点，排除接地故障，从而避免两点接地可能带来的危害。处理过程如下：

（1）发生直流接地时,先确定在直流系统有无工作或操作,若有，立即停止并恢复；

（2）检查绝缘监测装置工作是否正常，并根据其监测情况判断接地极性、接地程度及接地支路；

（3）检查直流充电机、蓄电池、直流母线及各路馈线分支有无故障或明显接地点；

（4）检查各支路合环点有无合环，若有，断开合环开关，若直流系统为合环运行时应拉开合环开关查找；

（5）若仍无法判断接地支路，应采用依次拉支路法选择接地支路；

（6）当确定接地支路后，逐级检查该支路的电缆、系统、设备等，必要时采用解电缆法确定接地点。

参考文献

【1】陈志峰，典型CT回路两点接地造成保护误动的分析.电力科学与环保2018年4月，第34卷第2期