110kVCVT二次侧产生感应电压原因分析

110kVCVT二次侧产生感应电压原因分析

宋真斌

（盐城发电厂江苏盐城224003）

摘要：盐城发电厂110kV系统主接线方式为双母带旁路接线方式，母线CVT二次电压B相接地方式。当有隔离开关操作时母线CVT二次电压绕组会出现击穿保险动作，B相熔丝熔断现象。

关键词：隔离开关；操作；高频感应电压；抗干扰

一、盐城电厂110kV系统简介

盐城电厂110kV系统一次接线如图1，为双母带旁母运行方式。

二、隔离开关操作时相关异常情况

（一）操作CVT隔离开关时，保护用CVT二次电压绕组中性点处的击穿保险动作，B相熔丝熔断

2014年3月18日：110kV付母CVT由运行转检修，110kV正付母经母联710并列运行。在拉开付母CVT隔离开关时，正母CVT中性点处击穿保险动作，B相熔丝熔断；19日：110kV付母CVT由检修转运行，在合7002隔离开关时，正母CVT中性点处击穿保险击穿，B相二次熔丝熔断。

（二）操作母联隔离开关时，保护和计量用CVT二次电压绕组中性点处的击穿保险动作，B相熔丝熔断。

2014年6月4日：110kV正母线由运行转检修，在拉开母联7101隔离开关时（此时正母线为空母线），110kV付母保护用CVT中性点处的击穿保险动作，B相熔丝熔断。20日110kV正母线由运行转检修，在拉开母联7101隔离开关时，110kV付母计量用CVT中性点处的击穿保险动作，B相熔丝熔断。

三、相关试验及分析

将保护专用接地铜网在控制室和升压站两端分别接地，进行试验。在110kV正、付母线并列运行的情况下，进行付母CVT7002刀闸合、分闸操作，测量正母CVT二次绕组感应电压。检查正母CVT端子箱内试验接线已接好。先合上付母CVT7002刀闸，测量正母CVT二次绕组（保护绕组、计量绕组）上的三相以及击穿保险两端的感应电压，测量试验数据见表1：

根据试验数据进行分析，在正副母并列运行情况下，合、分母联7101隔离开关时付母CVT二次绕组上感应电压较低，最大仅265.5V；但合、分付母CVT隔离开关7002时正母CVT二次绕组感应电压很高，两次试验中最大达到18.2kV，两次7002隔离开关时计量绕组击穿保险均动作。将电缆屏蔽层接地方式从一点接地改为两点接地后，保护绕组击穿保险两端感应电压降为5.974kV，而计量绕组击穿保险两端感应电压18.24kV，表明保护绕组的感应电压值在屏蔽层两端接地方式下有所降低，但无屏蔽层的计量绕组上感应电压值非常高，导致击穿保险动作。

四、升压站电磁干扰形成的机理

在升压站，经传导、感应及电容耦合等途径对二次设备引入电磁干扰，操作母线CVT隔离开关或带电操作空母线，是升压站中二次回路及二次联接设备产生高频干扰的一种重要来源。由于控制电缆的电磁干扰来源于暂态母线电流、电压及空间电弧的产生的电磁场及电弧的强弱，而其相对幅值一般又将正比于开关场运行电压，所以电压等级较高的变电站将有较高的电磁干扰水平。在相同条件下，距离干扰源愈近，电场与磁场愈强，干扰也就越强。

高频电磁场对相关二次回路和二次设备产生干扰：通过电磁耦合，在邻近的无屏蔽层或屏蔽层两端不接地的二次电缆回路中感应出干扰电压，并传入装设在控制室中的继电保护及安全自动装置等二次回路设备上。在高频条件下，地网系统已是一个完全不等电位的系统。高频电磁场会在不同点接地的二次控制电缆的屏蔽层及设备箱体中感应出电流，从而对被屏蔽的电缆芯线和被屏蔽的设备造成干扰。

理论分析和实际试验表明，在同样的条件下，采用金属屏蔽层的电缆并且屏蔽层两端接地时，电缆芯线上的感应电压低于屏蔽层一点接地的；金属屏蔽层的电缆并且屏蔽层一端接地时，电缆芯线上的感应电压低于无屏蔽层的，在二次回路上任何时候都必须保持一点接地。

五、措施

1、在保护和计量回路使用的二次控制电缆应采取穿管方式敷设、使用屏蔽电缆，保护回路更换双屏蔽电缆，外屏蔽采用两端接地方式，内屏蔽仍延用一点接地方式；或升压站现场的接地铜排就地与主接地网连接等抗干扰措施；

2、为给高频干扰提供泄放的回路，在110kV母线CVT二次绕组击穿保险处并联容量为0.5μF，150V（耐压2000V）的电容器。目前计量回路若仍未使用屏蔽二次电缆，在击穿保险两端并联0.5uF电容器，提供高频干扰泄放通道。由于干扰持续时间是很短暂的，一个周波仅400～600ns，对电能计量回路不会产生影响，但是高频波有可能对电子式电能表产生危害，应考虑好保护措施。

3、建议工程设计阶段必须认真考虑各类干扰因素，采取相应的抗干扰措施，对电气二次回路进行合理的设计，避免此类现象的发生。