電壓互感器送電淺探

溫建春，李 飛

（國(guó)網(wǎng)青島供電公司，山東 青島 266002）

0 引言

在小電流接地系統(tǒng)中，電壓互感器通常配置高壓熔斷器以防止其過載或短路。但在實(shí)際工作中，電壓互感器熔斷器熔斷的故障時(shí)有發(fā)生。該故障會(huì)導(dǎo)致以下3 種情況的發(fā)生：

(1)導(dǎo)致各類繼電保護(hù)或自動(dòng)裝置無法正確動(dòng)作，如低頻低壓減載、備用電源自動(dòng)投入裝置等；

(2)母線電壓消失導(dǎo)致各種計(jì)量裝置不計(jì)量或少計(jì)量；

(3)造成系統(tǒng)假接地現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正常監(jiān)控工作。

因此，發(fā)生熔斷器熔斷現(xiàn)象后要立即通知現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員對(duì)其進(jìn)行更換。

1 電壓互感器高壓熔斷器熔斷原因分析

1.1 電壓互感器的工作原理及結(jié)構(gòu)

電壓互感器是一種小型的變壓器，其一次繞組并接于電力系統(tǒng)一次回路中，儀表、繼電保護(hù)或自動(dòng)裝置的電壓線圈并接于其二次繞組(即當(dāng)負(fù)載為多個(gè)原件時(shí)，負(fù)載并聯(lián)后接入二次繞組)。常用的電壓互感器一般有三相五柱式、三相三柱式和電容式3 種形式。由于三相五柱式電壓互感器既能檢測(cè)一次系統(tǒng)的相電壓、線電壓，又能檢測(cè)零序電壓，因此35 kV 及以下小電流接地系統(tǒng)多采用三相五柱式電壓互感器。

1.2 熔斷器熔斷原因分析

經(jīng)研究實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)電壓互感器高壓熔斷器熔斷損壞的原因主要有以下6 點(diǎn)：

(1)電力系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性電弧接地；

(2)電力系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振；

(3)電壓互感器本身內(nèi)部出現(xiàn)單相接地或相間短路故障；

(4)電壓互感器二次側(cè)發(fā)生短路而二次側(cè)熔斷器未熔斷(空氣開關(guān)未跳閘)；

(5)雷電侵入波；

(6)高頻干擾、操作不當(dāng)?shù)取?/p>

2 電壓互感器送電存在的問題

通常，由現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員自行掌握更換熔斷器的工作，調(diào)度員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式不做任何調(diào)整，電壓互感器退出運(yùn)行后相應(yīng)母線隨即失去電壓監(jiān)視。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員通過“聞”、“聽”、“看”的方法對(duì)電壓互感器進(jìn)行初步檢查，若未發(fā)現(xiàn)明顯異常則更換熔斷器后即可進(jìn)行送電。據(jù)山東省調(diào)和青島地調(diào)2 級(jí)電力系統(tǒng)調(diào)度的規(guī)程規(guī)定，電網(wǎng)發(fā)生接地故障時(shí)嚴(yán)禁對(duì)電壓互感器進(jìn)行停送電操作，而按目前的工作習(xí)慣，更換熔斷器后因該系統(tǒng)失去電壓監(jiān)視則不能確定系統(tǒng)是否存在單相接地故障。因此若不做任何方式調(diào)整以判明系統(tǒng)確無單相接地故障就對(duì)電壓互感器恢復(fù)送電，則有可能帶接地故障對(duì)電壓互感器送電，對(duì)原本就存在隱患的電壓互感器造成嚴(yán)重?fù)p壞，甚至導(dǎo)致事故范圍擴(kuò)大和人身傷亡事件的發(fā)生。

3 電壓互感器送電前的措施

3.1 防范措施

電壓互感器退出運(yùn)行后相應(yīng)系統(tǒng)就失去電壓監(jiān)視，為避免帶接地故障對(duì)電壓互感器進(jìn)行送電，現(xiàn)以某220 kV 變電站35 kV 系統(tǒng)為例進(jìn)行探討。

如圖1 所示，該站正常運(yùn)行方式為35 kV 31F開關(guān)解環(huán)，1 號(hào)主變供35 kV 甲母線，2 號(hào)主變供35 kV 乙母線。結(jié)合調(diào)度運(yùn)行工作實(shí)際，對(duì)35 kV甲母線電壓互感器熔斷器更換期間的系統(tǒng)運(yùn)行方式調(diào)整進(jìn)行討論。

若1，2 主變壓器滿足N-1 準(zhǔn)則，將35 kV 分段31F 開關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)行后，1 號(hào)主變35 kV 側(cè)總開關(guān)轉(zhuǎn)熱備用，即可通過35 kV 乙母線PT 對(duì)失去電壓監(jiān)視的35 kV 甲母線系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視；若考慮計(jì)量、保護(hù)(如35 kV 線路保護(hù)過電流一段采用復(fù)合電壓閉鎖)等的電壓需要，則可通過電壓互感器二次并列回路將其二次進(jìn)行并列來滿足。

圖1 某變電站35 kV 系統(tǒng)一次接線示意

若1，2 號(hào)主變壓器不能滿足N-1 準(zhǔn)則，由于更換熔斷器的時(shí)間一般較短，在此種情形下，可短時(shí)放棄計(jì)量、保護(hù)對(duì)電壓的需要，待熔斷器更換好后送電前，將35 kV 分段31F 開關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)行以檢查該母線系統(tǒng)確無接地故障后再將電壓互感器送電。

3.2 實(shí)例分析

2013-07-13，青島地區(qū)為陰雨天氣，圖1 所示系統(tǒng)甲母線電壓互感器A 相電壓指示為1.5 kV，B 相電壓為21.2 kV，C 相電壓為21.07 kV，開口電壓為86 V，系統(tǒng)出現(xiàn)假接地。接到通知后，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員自行掌握停用甲電壓互感器，經(jīng)檢查無異常后更換好A 相熔斷器，然后準(zhǔn)備對(duì)其送電。由于陰雨天氣系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的概率較大，為保證現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員的安全，當(dāng)值調(diào)度員令監(jiān)控值班員遙控合上35 kV 分段31F 開關(guān)后，乙母線電壓互感器開口出現(xiàn)45 V 零序電壓，并伴隨C 相對(duì)地電壓降低，A、B 相對(duì)地電壓升高，即系統(tǒng)發(fā)生真接地。通過試?yán)袛酁榫€路接地。隔離故障點(diǎn)后，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員將甲電壓互感器送電。這樣就避免了一次帶接地故障對(duì)電壓互感器進(jìn)行送電的違章操作，保證了系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員的安全。

1 何永謙，熊俊峰．10 kV 母線電壓互感器高壓熔絲頻繁熔斷問題討論．電工技術(shù)[J]．2011(9).

2 曹法名．更換35 kV 電壓互感器熔斷器需慎重．農(nóng)村電工[J]．2009(10).

3 劉冠祥，韓東泊，房 民．電壓互感器二次并列回路改進(jìn)[J]．山東電力技術(shù)，2009(4).