一起10千伏电压互感器故障引发的思考

来源:用户上传      作者:

　　【摘  要】本文从笔者实际工作经验出发，主要通过对某地区电网110千伏变电站10千伏电压互感器故障的事故处理进行描述，进行分析判断，提出具体的防范及改进措施，为今后出现类似故障，调度和运行人员的判断和事故处理提供参考依据，使调度和运行人员正确的处理此类故障。
　　【关键词】电压互感器故障;分析判断;防范措施
　　1、引言
　　在小电流接地系统中，电压互感器由于产品质量原因、二次过载，间歇性弧光接地过电压，电感设备铁心的磁路饱和作用激发产生的铁磁谐振过电压，经常导致电压互感器烧毁或使高压熔丝熔断。因此，本文对某地区电网110千伏变电站发生的10千伏电压互感器的故障现象及调度处理方法为例进行分析，通过总结故障规律、调度事故处理方法，并对故障情况进行了分析，为调度和运行值班人员快速判别处理类似故障提供依据。
　　2、故障前变电站运行方式
　　110千伏乙站为扩大内桥接线方式。事故前，110千伏甲乙Ⅰ线运行带1号主变，110千伏甲乙Ⅱ线运行带2号、3号主变负荷，1号、2号、3号主变低压侧分列运行，2号主变备自投、500母联备自投、500A母联备自投在投;乙站10千伏WL1线路与丙站10千伏ZL1线路互为双电源线路，联络开关处冷备用。
　　3、故障现象及原因分析
　　3.1 事故现象及判断
　　2017年3月19日 12：57当值调度员发现乙站10千伏Ⅰ母电压遥测值为Ua=5.29kV、Ub=0.14kV、Uc=5.93kV、3U0=22.7V，随即通知运维人员到乙站检查设备。运维人员到乙站后检查发现10千伏Ⅰ母电压互感器B相高压保险熔断，并根据调令更换10kVⅠ母电压互感器一次保险;在将10千伏Ⅰ母电压互感器由检修转运行的操作过程中，运维人员遥控执行分500母联开关成功后，10kVⅠ母三相电压为Ua=5.69kV，Ub=6.10kV，Uc=6.11kV，3U0= 7.3V，运维人员将10千伏Ⅰ母电压互感器再次转检修;更换A相高压保险后，继续执行10千伏Ⅰ母电压互感器由检修转运行的过程中，监控机乙站发10kVⅠ母接地告警，Ⅰ母母线相电压遥测值为Ua=11.99kV、Ub=10.93kV、Uc=9.84kV、3U0 =104.2V。
　　当值调度员判断乙站10千伏Ⅰ母有谐振现象，立即通知现场暂停操作。当值调度员正在采取措施来消除谐振的同时，乙站1号主变后备保护动作，501开关跳闸，10kVⅠ母失压。随后运维人员检查发现10千伏Ⅰ母电压互感器柜内有焦糊味，将其隔离后，根据调令恢复10kVⅠ母及各出线正常供电。
　　3.2  乙站1号主变低后备保护动作分析
　　1号主变低后备保护装置动作报文分析：13时00分09秒454毫秒 1号主变低后备复压闭锁开出，Uab=62.7、Ubc=76.89V、Uac=16.39V;13时00分22秒772毫秒  10千伏Ⅰ母线TV断线告警，13时05分58秒814毫秒 1号主变低后备ABC相复压过流Ⅱ段1时限保护动作Ia=30.66A、Ib=31.46A、Ic=30.56A;13时05分59秒014 毫秒 1号主变低后备ABC相复压过流Ⅱ段2时限保护动作Ia=30.66A、Ib=31.46A、Ic=30.56A;1号主变501开关、500母联开关均在分。经与1号主变低后备保护定值单（1号主变低后备保护复压过流Ⅱ段2时限定值为13.9A，2时限定值为0.8S，故障电流为30.66A，换算到一次侧，短路电流为18396A）比对，乙站1号主变低后备保护装置正确动作。
　　3.3 电压互感器故障试验数据分析
　　检修人员对事故电压互感器小车进行诊断性试验。外观检查发现电压互感器本体有放电痕迹，避雷器外观完整，导电杆与电压互感器连接导线正常，电压互感器二次绕组引线正常;随后，检修人员对电压互感器进行一二次绕组绝缘电阻测试。
　　该电压互感器一二次绕组直流电阻数据合格，一次对二次及地绝缘电阻小于1000MΩ，二次对一次及地绝缘电阻小于1000MΩ，二次绕组之间绝缘电阻为零，判断电压互感器一次绕组绝缘电阻降低，二次绕组绝缘击穿。
　　经过分析得出，造成本次事故的原因为：运维人员最后一次将乙站500母联开关分闸后，系统报接地，电压互感器铁芯快速达到饱和，产生铁磁谐振，从而引发谐振过电压;这时，电压互感器励磁电流剧增，B相高压熔断器在遇到大电流冲击时产生弧光放电，并发展为三相弧光短路故障，引起电压互感器柜内ABC三相短路，造成1号主变低后备保护动作。
　　4、防范措施及结论
　　1）守好电压互感器的质量检测这一关，禁止不合格产品进入电网，影响电网运行。
　　2）选用励磁特性好的电压互感器，并可考虑在电压互感器一次绕组的中性点上安装消谐装置，用于抑制或者消除因电压互感器饱和所引起的铁磁谐振。
　　3）尽量缩短供电线路长度，对较长的供电线路，可以考虑将该线路部分负荷转移至其他线路或其他变电站供电，或在当地新建变电站，这样可以减少发生接地故障时线路的容性电流对系统的冲击。
　　4）调控人员及运维人员应提高业务技能，加强此类故障的反事故演习，防止因故障处置不当造成事故扩大等不良后果。
　　在电力系统中，电力一次设备的安全稳定运行能大大提高系统供电的可靠性和稳定性。本文针对某地区电网 10 千伏电压互感器故障引发的母线失压，讨论了各种隔离故障后恢复系统正常运行的处理方法，从中选出比较适合的送电方案，并提出了相关的防范措施，为调度员及运维人员判断故障及处理该类故障提供了一定的方法和根据。
　　参考文献：
　　[1] 周丽霞、尹忠东等.配网PT铁磁谐振机理与抑制的实验研究[J].电工技术学报，2007。
　　[2] 崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].北京：中国电力出版社，1993。
　　[3] 张磊等.西北电网调度控制管理规程细则.2015。
　　作者简介：
　　吴双泉（1987-），男，工程師，大学，从事于电网调度运行工作。
　　（作者单位：国网宁夏电力有限公司中卫供电公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14930800.htm