[发明专利]继电保护用TV二次中性线隐性缺陷监测定位方法及装置

说明书

技术领域

  本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种电力系统继电保护用TV二次中性线隐性缺陷监测定位方法及装置。

背景技术

隐性缺陷是指在系统正常运行时是隐蔽的、潜伏在设备中的缺陷，常规定检手段很难发现，一旦运行条件发生变化，隐性缺陷被触发时，可能会造成开关及保护不正确动作等，并进一步导致电网大面积停电事故。隐性缺陷具有隐蔽性强、风险区域性广、危害性大等特点，经过对近年来国内外发生的多起大停电事故的研究发现，造成电网大面积停电事故的关键因素之一就是设备长期存在隐性缺陷。

然而, 当电力系统继电保护采用的电压互感器（以下简称“TV”）二次中性线存在隐性缺陷，如多点接地、接触不良、接线错误等，目前系统不发出任何信号, 同样将导致继电保护装置感受电压异常, 引起保护不正确动作。电力系统中TV二次回路连接设备繁多，延伸范围广，而且二次回路大部分在室外，绝缘损坏的机率大，或者由于施工不妥等因素，不可避免会出现TV二次中性线回路多点接地、接地错误、接地不良等隐性缺陷。

从历年来事故案例总结，导致TV二次中性线隐性缺陷产生的原因如下：

1、10 kV 开关柜出厂时TV二次中性线回路接地点已和柜体外壳连接，在安装时开关柜与接地网连接已有一点接地，又在控制室接地将造成多点接地隐性缺陷。

2、在对变电站的改造中，由于图纸错误、人为疏忽等原因，误将TV二次中性线接地点改接在其它回路上，造成多点接地隐性缺陷。

3、电压互感器二次绕组施工时，由于施工人员技术水平低，造成中性点多点接地隐性缺陷。

4、由于设备长期运行，TV二次中性线的接地点击穿保险导通，造成TV二次中性线多点接地隐性缺陷。

5、保护安装时，对于一套保护两个屏的TV二次中性线接地不同，主控室内控制屏和保护屏分别接地,造成多点接地隐性缺陷。

6、由于设备长期运行TV二次中性线绝缘损坏，造成多点接地隐性缺陷。

7、在调试新扩建设备或保护调试定检时使用实验设备不当，形成多点接地隐性缺陷。

TV二次中性线存在隐性缺陷的危害如下：

1、当TV二次中性线分别在开关场地和控制室接地时，如果系统发生故障，变电站地网将流过大故障电流，这时N600两端会出现电位差，造成中性点电压相位偏移，进而影响相电压和零序电压的幅值与相位，从而可能导致距离保护、零序方向保护拒动或误动。TV二次中性线存在多点接地隐性缺陷说明，如图1所示：

在图1中，当系统发生接地故障时，将产生地中电流，在d1、d2两点间产生电位差△U，引入保护的电压不是真正的U而是U/且

U/=U+△U……………………………...①

自产3U0，将有  3U0= U/=U+△U ….②

公式②中的△U是随机的，可能会使零序方向（F0）及工频变化量距离等元件不正确动作。

2、如果N600接触不良，无接地点隐性缺陷，也会造成中性点的电压相位偏移，从而可能导致距离保护、零序方向保护拒动或误动。

3、二次回路通常是通过电缆连接的，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。且屏蔽层内流过电流时将对每个芯线将产生干扰信号。

4、如果N600接入位置错误隐性缺陷，严重时引起TV二次发生反充电时将在一次侧产生高电压严重危及人身和设备安全，造成全部TV二次空气开关跳闸，严重时烧坏TV二次回路切换插件、TV本体及试验设备，甚至保护跳闸导致电网大面积停电事故。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种继电保护TV二次中性线隐性缺陷监测定位装置和方法。

一方面，本发明提供的一种继电保护TV二次中性线隐性缺陷监测定位装置，所述TV二次中性线由多个间隔组成，其中一个间隔作为一个公共接地点，其余N个间隔作为子接地点，包括：

主检测模块，其连接一个主电流采集器，该主电流采集器嵌入或安装于所述TV二次中性线的公共接地点上；

N个子检测模块，N个电流采集器，该N个子检测模块与所述N个子电流采集器一一连接；所述N个子电流采集器分别嵌入或安装于所述TV二次中性线的N个子接地点上；

报警模块，用于所述主电流采集器采集到的电流值超过阈值时，发出接地隐性缺陷报警信号；