计量用电压互感器二次回路在三相四线系统中

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摘要：通过对三相四线接线的计量用电压互感器（简称PT）二次回路N线两点接地造成PT二次压降超差现象的分析，讨论和总结了PT二次回路N线两点接地后PT二次电压降的表现特征，提出了相应的解决办法。

关键词：计量用电压互感器；二次回路；PT二次电压降；两点接地

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

1引言

PT二次压降的大小直接影响购、售电双方的经济利益，因此，《电能计量装置技术管理规程》对各类电能计量装置的PT二次压降提出了明确的指标要求，研究PT二次压降产生的原因，探讨降低二次压降的措施具有十分重要的意义。现场检测工作中发现：PT二次回路N线两点接地也是造成PT二次压降超差的一个重要原因。本文所指PT二次回路N线两点接地，是特指三相四线接线的PT计量绕组二次回路中性线存在两个或多个接到厂站接地网（或N600）的接地点，并且从PT落地端子箱到电能表电压二次回路中性线存在一个以上的接地点。

由于计量二次回路两点接地造成的电压偏移不是十分明显（0.1V～0.5V的偏差，运行和测量根本就不会在意，而对计量误差的影响却很明显），不影响系统的正常运行，不容易被发现。目前，排查PT二次回路两点接地的常规手段是通过PT二次压降测试和PT二次负载测试两种途径。

2案例分析

2.1两点接地的现象

下面就PT二次回路常发生的两点接地现象总结如下：

（1）PT计量绕组在落地端子箱处接地，其计量电压二次回路采用4芯电缆到控制室，在控制室的测控单元或电能表屏处电压回路又存在一点接地，从而构成两点接地。接地情况如图1所示。

（2）按有关规程要求，经控制室零相小母线 N600 连通的两组电压互感器二次回路，只应在控制室将N600一点接地，各电压互感器二次中性点在开关场的接地点断开。而在实际运行中，由于设计中没有注意到这一点，运行后又没有机会执行反措，其 PT二次中性点分别在开关场接地，其接线示意图可以简化如图2所示。

（3）多绕组的电压互感器各绕组在PT落地端子箱处共零线（N线），而各绕组分别在各自的控制小室接地，各绕组通过端子箱处的公共零线形成两点接地或多点接地，接线示意图如图3所示。

2.2两点接地的特点

为进一步说明两点接地对PT二次压降的影响，表1给出了两条线路在两点接地情况下，现场PT二次压降的实际检测结果及PT计量绕组N线上电流的大小。

表1：两点接地情况下PT二次压降的检测结果

对上表数据进行分析不难发现两点接地现象的特点：

PT二次压降三相不平衡，且比差、角差有正有负：当PT计量绕组二次回路有且只有一点接地时，三相PT二次压降的比差通常为负值且大小基本相等，即便出现比差为正的现象，其数值也十分接近零。但当存在两点接地时，三相PT二次压降比差和角差就会有正有负，且三相压降值不平衡（通常数值相差比较大）。

3 现象复现

为进一步验证上面分析的合理性，为现场工作解决实际问题做好前期准备工作，特在实验室模拟两点地电位不一致地情况，现将模拟过程和结果简述如下：

利用恒压源模拟PT落地端子箱通过电缆线向电能表提供三相四线电压信号，再采用“恒流源通过电阻”的方式来抬高电能表侧的地电位，模拟电路接线情况如图5所示，通过改变恒流源电流大小和接线电阻阻值大小可以有效控制地电位的大小。利用二次压降测试仪对上述模拟线路二次压降进行模拟测试。模拟测试结果见表2。

表2：实验室模拟两点接地的PT二次压降检测结果

从模拟测试结果可以看出：（1）当两侧地电位不一致时，二次压降测量结果表现为：比差有正有负、角差有正有负，零序电流均在30mA以上。（2）当PT侧和电能表侧地电位差值增大时，二次压降的比差、角差变大。（3）实验室的模拟结果与现场检测结果十分吻合，同时与理论分析结果也完全吻合。

4 建议措施

两点接地会给系统的安全稳定运行带来隐患，同时也会直接造成PT二次压降超差或三相压降值相差较大，严重影响电能计量装置的准确计量。为有效解决两点接地现象对电能计量的影响，提出以下建议措施：

（1）对已经查找到的两点接地现象，根据具体原因，参照上面提出的解决方案进行改造。

（2）投运验收期间，加强现场核查工作力度，减少因施工安装造成的两点接地。

（3）定期通过查线、测试N线电流和检测PT二次压降的方式核查PT二次回路，根据两点接地的特点，查找、发现两点接地现象。

（4）对新建工程，加强设计审查，认真审查设计图纸，从设计上防止两点接地现象的发生。