一起低壓母線計量PT單相斷線的故障分析

楊 松，趙小妹

(國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司蘇州運維分部，江蘇 蘇州 215000)

0 引言

按電壓等級分類，PT斷線一般分為一次側(cè)(高壓)斷線和二次側(cè)(低壓)斷線；按電壓相別分類，則一般分為單相斷線、兩相斷線和三相斷線。PT發(fā)生某種類型的斷線故障時，其二次回路的電壓會相應(yīng)產(chǎn)生異常，且將不同程度地影響二次系統(tǒng)裝置的正常運行。

1 現(xiàn)場檢查與處理過程

某站值班人員發(fā)現(xiàn)10 kVⅠ段母線出線的電度計量不準(zhǔn)確，初步判斷是由其計量PT數(shù)值不正確引起的。

現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)空氣開關(guān)1ZKK投入(帶入電能表)時，空氣開關(guān)電源側(cè)A，B，C三相對地電壓的有效值分別為60 V，60 V，120 V；AB相間電壓為0，BC和CA相間電壓均為103 V。根據(jù)所測的三相電壓數(shù)據(jù)可知：C相對地電壓和AB相間電壓出現(xiàn)異常。

當(dāng)計量電壓空氣開關(guān)1ZKK未投時，空氣開關(guān)電源側(cè)A相對地電壓為60 V，BC相間電壓為103 V，B，C兩相對地電壓以及AB，CA相間電壓均是懸浮電壓，為非正常電壓。查找計量PT二次所帶負(fù)載有無異常，發(fā)現(xiàn)所帶負(fù)載無短路和開路情況，同時計量PT二次回路N600也無未接地現(xiàn)象。

為進一步找出原因，用三相校驗裝置在計量空氣開關(guān)負(fù)載側(cè)加入正常的三相電壓，再次測量負(fù)載側(cè)三相對地電壓均正常，如圖1所示。

圖1 PT回路B相二次接線N端斷線示意

從實驗結(jié)果可以得知：a，b，c三點負(fù)載側(cè)運行正常，故障可能發(fā)生在a，b，c三點電源側(cè)，即初步判斷PT手車柜內(nèi)某處可能出現(xiàn)異常。申請母線壓變停役后，檢查發(fā)現(xiàn)PT二次側(cè)B相N端引出線與A相N端連接線脫落，而與C相N端引出線可靠連接。為區(qū)別于A相N端，下文分析中統(tǒng)一將連接線脫落后的B相N端標(biāo)示為S端。將B相N端脫落接線重新壓接緊固，恢復(fù)安措后送電，各相對地電壓及相間電壓均顯示正常。

2 PT斷線的數(shù)據(jù)分析及事故判斷

2.1 異常數(shù)據(jù)電路圖分析

此案例中，PT二次側(cè)B相N端連接線脫落，而PT一次側(cè)未發(fā)生異常，因此PT二次繞組上的各相電壓幅值和相位均不發(fā)生變化，如圖2所示。PT二次側(cè)A，B，C三相電壓為正常電壓，均為60 V，相序為正序。當(dāng)投入1ZKK后，測得a，b，c三點對地電壓分別為60 V，60 V，120 V。將PT二次側(cè)A，B，C三相看作電壓源，由于B，C兩相中性點S端與N端斷開，A，B兩電源間不構(gòu)成回路，因此a，b兩點間不會產(chǎn)生壓降，故可推算出b點對地電位為：UbN=UaN=60 V。根據(jù)基爾霍夫電壓回路定律，可得c點對地電位：其中：

圖2 PT二次回路B相N端斷線電壓回路

2.2 異常數(shù)據(jù)相量圖分析

為驗證上述分析的正確性，再次通過三相電壓的相量圖來驗證。從圖2可知，A相為實際對地正常電壓，同樣假設(shè)a點電位為b點與a點等電位，且PT二次側(cè)B相電壓相位不變，則b點與a點重合，b相N端漂移至S處。c點相對于S端電壓同樣為PT二次C相電壓，相位幅值均不變，可得出三相電壓的相量圖（見圖3）。從圖3分析可以得知：c端對N端電壓與之和，即數(shù)值為120 V,相位超前于a相電壓 60°。

上述分析結(jié)果與實際測量情況相同，表明確實為PT二次接線B相N端與A相N端連線的斷開，造成了本次計量PT二次電壓異常現(xiàn)象的發(fā)生。

圖3 B相N端斷線后三相電壓相量

3 防范措施

在低壓配電系統(tǒng)中，為防止PT中性點斷線，可采取以下有效預(yù)防措施，最大限度地確保電網(wǎng)設(shè)備正常運行：

(1)加強施工管理，避免發(fā)生接線松動、短接或虛接的現(xiàn)象；

(2)加強新建、新投設(shè)備二次接線的驗收工作；

(3)啟動中，需重視并要求施工單位對備用或非主要回路進行測試，避免因施工單位在啟動時未對計量回路進行測試造成異常現(xiàn)象發(fā)生；

(4)定期進行設(shè)備巡檢和校驗，確保每個設(shè)備、每個螺絲都緊固、不松動。

1 江蘇省電力公司．電力系統(tǒng)繼電保護原理與實用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2006.

2 國家電力調(diào)度通信中心．國家電網(wǎng)繼電保護培訓(xùn)教材[M].北京：中國電力出版社，2009.