母线PT(电压互感器)的核心作用是为电气设备的保护、测量及自动装置提供电压信号(包括相电压、线电压、零序电压、负序电压等)。当母线 PT 失电(电压消失或异常)时,所有依赖其电压信号的保护装置会因 “失去判据” 或 “判据错误” 而受到影响,具体如下:
一、依赖电压量的主保护或后备保护
1. 距离保护
原理:通过测量故障点到保护安装处的阻抗(Z=U/I)判断故障范围,电压是核心计算量。
影响:PT 失电后,电压U趋近于 0,计算阻抗Z会远小于整定阻抗,导致保护误动作(误认为发生近距离故障);若保护未设置 PT 断线闭锁功能,可能无选择性跳闸。
2. 方向保护(含方向过流、方向零序保护)
原理:通过电压与电流的相位关系判断故障方向(如正方向故障时电压与电流相位满足特定关系)。
影响:PT 失电后,电压信号丢失,方向元件无法判断故障方向,可能导致保护误动(如反向故障时误判为正向)或拒动(正向故障时因方向判据失效而不动作)。
3. 复合电压闭锁过流保护
原理:过流保护的动作需满足“低电压”(线电压降低)或 “负序电压”(存在不对称故障)的闭锁条件,防止过流保护在正常运行时误动。
影响:PT 失电后,低电压元件会误判为 “电压降低”,负序电压元件可能因信号丢失而失效,导致闭锁条件解除,过流保护易误动(只要电流达到整定值就跳闸)。
4. 零序电压保护(如母线零序保护、接地保护)
原理:通过PT 开口三角绕组输出的零序电压(3U0)检测单相接地故障(接地时3U 0
显著升高)。
影响:PT 失电后,3U0
信号消失,零序电压保护完全失效,无法检测接地故障;若PT 断线时伴随接地,可能因无判据而拒动。
二、依赖电压的辅助保护或异常保护
1. 过电压保护
原理:当系统电压超过整定值时动作(如母线过电压、线路过电压),依赖PT 提供的线电压或相电压。
影响:PT 失电后,电压信号异常(显示为低电压),过电压保护失去保护功能,无法在实际过电压时动作,可能导致设备绝缘损坏。
2. 低电压保护(含低电压启动的保护)
原理:当电压低于整定值时动作(如电动机低电压跳闸、负荷低电压减载),防止设备在低电压下过载损坏。
影响:PT 失电后,保护会误判为 “电压过低”,导致低电压保护误动作(如无必要地跳开电动机或切除负荷)。
三、与电压相关的自动装置及连锁保护
1. 同步并列装置
原理:通过PT 获取系统侧和待并侧的电压(幅值、频率、相位),实现同期并列。
影响:PT 失电后,同步装置无法获取电压信号,无法完成并列操作,可能影响设备投运。
2. 带电压闭锁的备自投(BZT)装置
原理:备自投动作需满足“工作电源失压”“备用电源有压” 等电压判据,依赖 PT 提供的电压信号。
影响:若工作母线PT 失电,备自投可能误判 “工作电源失压” 而误动作;若备用母线 PT 失电,可能因 “备用电源无压” 而拒动。
3. 发电机相关保护(如失磁保护、逆功率保护)
失磁保护:通过机端PT 的电压判断发电机是否失磁(电压降低、无功反向),PT 失电会导致保护误动或拒动。
逆功率保护:需电压信号判断功率方向(有功从系统流入发电机),PT 失电可能导致方向判断错误,保护误动。
四、总结:核心影响逻辑
母线PT 失电的本质是 “电压信号缺失或异常”,因此所有以电压为判据、计算量或闭锁条件的保护都会受影响,具体表现为:
依赖电压的保护可能误动(如低电压保护、距离保护);
依赖电压的保护可能拒动(如过电压保护、零序电压保护);
涉及电压逻辑的自动装置功能失效(如同步装置、备自投)。
实际运行中,保护装置通常会配置“PT 断线闭锁” 功能,以减少误动风险,但仍需及时处理 PT 失电问题,避免保护失效。