電壓互感器幾種典型故障及處理分析

周桂庭

摘要：文章對電壓互感器中常見的故障進(jìn)行了說明，介紹了電壓互感器常見故障的處理方法，旨在有效提升電壓互感器運(yùn)行管理和故障處理工作的水平，避免造成更大的事故隱患，促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電壓互感器；母線電壓；典型故障；處理方式

電壓互感器是電力系統(tǒng)不可缺少的一種電器，在測量線路電壓、功率和電能，以及保護(hù)線路故障中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器發(fā)揮重要作用，其正常運(yùn)作對供電安全與供電人員作業(yè)安全至關(guān)重要。近年來，電壓互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，對其故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和處理具有現(xiàn)實(shí)意義。其中，220kV母線上的電壓互感器（以下簡稱TV）經(jīng)過一、二次電壓變換后，通過本體二次快分開關(guān)接入TV并列裝置，再將電壓分別接入各個(gè)間隔保護(hù)裝置，不同母線上所連接的間隔出線，其保護(hù)裝置所接的母線電壓與該間隔一次回路一起進(jìn)行切換，終實(shí)現(xiàn)對該母線電壓的采集。下面，將圍繞電壓互感器一、二次幾種典的事故現(xiàn)象和處理模式，分析冷倒母線、熱倒母線、二次TV并列的優(yōu)缺點(diǎn)和處理注意事項(xiàng)，避免在事故處理中造成更大的事故隱患，提高運(yùn)維人員的事故處理能力。

1 TV并列裝置二次并列原理

以 220kV母線 TV電壓切換裝置為例，如果只發(fā)生 TV本體二次故障，可以用TV隔離開關(guān)隔離而不需要母線停電，可以采取二次并列的操作。并列前，先將故障TV所有二次快分開關(guān)全部斷開，包括解開TV開口三角。在二次并列前，要一次先并列。然后將TV并列裝置KK把手切至“并列位置”啟動(dòng) BLJ（TV自動(dòng)并列繼電器輔助接點(diǎn)）并列繼電 器，從而在TV并列裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)TV電壓的二次并列。最后拉開需要檢修TV的隔離開關(guān)，將TV轉(zhuǎn)檢修。

2.事故處理與分析

在典型的220kV雙母線一次接線中，母聯(lián)624連接220kV玉、域母 線，6X14TV和6X24TV作為220kV玉、域母線電壓互感器掛在2條母線上正常運(yùn)行（圖1）。下面分析220 kV玉母線 6X14TV發(fā)生事故異常致使母線跳閘或不跳閘的幾種處理方式。

2.1 TV本體一次故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

1監(jiān)控界面顯示 220kV玉母母線失壓為零；

2母線保護(hù)動(dòng)作，該母線上所有斷路器事故跳閘；

3該母線上對應(yīng)間隔的所有保護(hù)裝置均發(fā)TV斷線或裝置異常告警信號；

4 TV并列柜發(fā)TV斷線告警信號；

5 TV本體有燒灼、瓷瓶閃絡(luò)、擊穿痕跡等事故明顯象征和缺陷

2.1.2 事故處理方式

1拉開 6X14TV二次快分開關(guān)（防止TV二次反充電）；

2拉開6X14隔離開關(guān)隔離故障點(diǎn)；

3分別降610斷路器、602斷路器、606斷路器由事故跳閘裝備（熱備用）轉(zhuǎn)冷備用；

4 將220玉母線及母聯(lián)624斷路器轉(zhuǎn)冷備用；

5分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由冷備用轉(zhuǎn)220kV II母熱備用；

6 分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由熱備用轉(zhuǎn)220kV II運(yùn)行，負(fù)荷倒至II母運(yùn)行；

7合上 6X14-1接地刀閘將6X14TV轉(zhuǎn)檢修。

2.1.3 事故分析

上述TV故障為一次有明顯事故象征的故障，直接造成母線保護(hù)動(dòng)作跳母線上 624，610，602，606，220kV的玉母線失壓停電，故障被切除干凈。事故處理過程中，首先將故障TV隔離后，先將故障母線及母聯(lián)斷路器轉(zhuǎn)冷備用，恢復(fù)受累停電的 610，602，606間隔復(fù)電于220kV域母線，再將6X14TV轉(zhuǎn)檢修進(jìn)行處理。這是典型的TV故障跳閘后母線停電冷倒間隔的事故處理。在事故處理過程中，要重點(diǎn)注意隔離故障和恢復(fù)受累設(shè)備送電的先后順序，明確先隔離后復(fù)電，再轉(zhuǎn)檢修。操作過程可以按照正常的操作流程進(jìn)行逐步處理，不需要進(jìn)行熱倒母線操作和二次TV并列等復(fù)雜操作。

2.2 TV本體二次故障

2.2.1 故障現(xiàn)象

1 監(jiān)控界面顯示母線電壓一相或多相為零或不正常；

2母線保護(hù)不動(dòng)作，該母線上所有斷路器在合位；

3該母線上對應(yīng)間隔的所有保護(hù)裝置均發(fā)TV斷線或裝置異常告警信號；

4TV并列柜發(fā)TV斷線告警信號；

5TV本體無事故明顯象征和異常；

6 測量TV本體二次端電壓一相或多相為零或不正常，開口三角電壓不為零。

2.2.2 母線停電冷倒母線的處理方式

1拉開 6X14TV二次快分開關(guān)（防止TV二次反充電）；

2分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用；

3220kV玉母及母聯(lián)624斷路器轉(zhuǎn)冷備用；

4拉開 6X14隔離開關(guān)將 6X14TV故障隔離；

5分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由冷備用轉(zhuǎn)220kV的 II母 熱 備 用；

6分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由熱備用轉(zhuǎn)220kV的II母 運(yùn) 行；

7 合上 6X14-1接地刀閘將 6X14TV轉(zhuǎn)檢修。

2.2.3 母線不停電的熱倒母線處理方式

1 退出220kV玉母線上所有帶方向、復(fù)壓閉鎖的保護(hù)和安全自動(dòng)裝置；

2拉開 6X14TV二次快分開關(guān)防止TV二次反充電；

3揭開6X14TV二次開口三角L601回路防止TV二次反充電；

4 投入母線失靈保護(hù)玉、域母線互聯(lián)壓板（滿足一次并列要求）；

5 拉開母聯(lián)624斷路器控制電源快分開關(guān)做死連接（滿足一次并列要求）；

6 熱倒母線將220kV玉母線及624斷路器轉(zhuǎn)冷備用，610，602，606間隔倒至220kV域母線運(yùn)行，再將所有保護(hù)正常投入；

7 拉開 6X14隔離開關(guān)，合上6X14-1接地刀閘將 6X14TV轉(zhuǎn)檢修。

2.2.4 母線不停電的TV二次并列處理方式

前1～ 5步驟與母線不停電的熱倒母線處理方式一致。

6合上 TV并列裝置二次并列KK把手（實(shí)現(xiàn)220kV的玉和域母線TV的二次并列）；

7 查故障玉母線測量、計(jì)量、保護(hù)電壓是否回復(fù)正常；

8投入 220kV的 玉母線上所有帶方向、復(fù)壓閉鎖的保護(hù)和安全自動(dòng)裝置；

9拉開 6X14隔離開關(guān)，合上 6X14-1接地刀閘將 6X14 TV轉(zhuǎn)檢修。

2.2.5事故分析

對比TV本體一次有明顯燒灼、瓷瓶閃絡(luò)、擊穿痕跡等事故象征，母線保護(hù)會(huì)動(dòng)作跳閘，故障被停電切除，而TV本體二次故障往往不會(huì)直接造成母線保護(hù)動(dòng)作跳閘。但是，該母線上所有采集電壓數(shù)據(jù)的裝置均會(huì)發(fā)“電壓異?！备婢匀粫?huì)嚴(yán)重威脅該母線各間隔保護(hù)裝置的正常運(yùn)行（電測計(jì)量）和正確動(dòng)作（失去保護(hù)方向、復(fù)壓閉鎖功能），需及時(shí)隔離故障TV進(jìn)行檢修處理。

3.倒母線處理方式的特點(diǎn)

3.1母線停電冷倒母線的處理方式

該方式實(shí)類似于TV本體一次故障跳閘的模式，即：將母線直接停電來直接隔離故障點(diǎn)，然后再恢復(fù)220kV玉母線間隔的設(shè)備運(yùn)行于220kV域母線。這一方式隔離故障的優(yōu)點(diǎn)是簡單、可靠、快速，母線在停電狀態(tài)下可以迅速拉開故障TV刀閘隔離故障，TV二次異常電壓對該母線上所有帶方向、復(fù)壓閉鎖的保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的影響消失。其缺點(diǎn)是需要損失負(fù)荷，對電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式存在影響。

3.2 母線不停電的熱倒母線的處理方式

該方式就是在母線不停電的方式下，進(jìn)行倒母線操作，將220kV玉母線的負(fù)荷導(dǎo)致 220kV域母線運(yùn)行，拉開母聯(lián) 624 斷路器使母線停電來隔離故障點(diǎn)。這種方式隔離故障的優(yōu)點(diǎn)是，不損失負(fù)荷為代價(jià)，不需要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行方式。但是其缺點(diǎn)是，在TV二次故障的情況，開口三角電壓不等于零，而且三相電壓不平衡，在倒母線一二次刀閘雙跨的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)故障TV二次向正常TV一次反充電的現(xiàn)象，造成設(shè)備的損壞；其次倒母線操作的的過程較長，在此過程中如果TV二次故障向 一次故障轉(zhuǎn)變或者發(fā)生短路起火等嚴(yán)重故障趨勢的時(shí)候，將使220kV的玉和域母線全部故障跳閘，母線失壓，有損失負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 母線不停電的TV二次并列處理方式

該方式雖然也是母線不停電的處理方式，但不是通過倒母線來隔離故障，而是直接將故障在確保TV二次不會(huì)反充電的情況下，將母聯(lián)624做死連接強(qiáng)行一次并列后，在二次TV并列裝置上進(jìn)行的二次并列操作，使得220kV的玉母線上所有的電壓采集設(shè)備快速恢復(fù)正常運(yùn)行，無異常告警后再帶電拉開 TV 隔離開關(guān)進(jìn)行故障隔離檢修。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是不以損失負(fù)荷為代價(jià)，不需要倒母線操作，事故隔離迅速；但是存在的二次并列操作風(fēng)險(xiǎn)較大，對TV并回路接線的正確性、切換的可靠性均有很高要求。

4.結(jié)束語

總之，電壓互感器在電力系統(tǒng)中是重要的設(shè)備之一，處理電壓互感器故障是電力系統(tǒng)檢測與維修工作的重要組成，提高電壓互感器的故障分析和處理能力，快速隔離故障，恢復(fù)母線其他設(shè)備正常送電，是運(yùn)維人員分析和總結(jié)的重點(diǎn)。在實(shí)際工作中，電壓互感器的故障存在更多的多樣性和不可控因素，需要以常見處理方法為理論基礎(chǔ)，充分結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行判斷和處理，在處理中需做好安全防范措施。通過對TV本體一次故障、TV本體二次故障的事故現(xiàn)象、事故處理方式進(jìn)行分析對比，總結(jié)了各種處理方式的的優(yōu)缺點(diǎn)和存在的操作風(fēng)險(xiǎn)，明確這幾種處理方式的操作順序和處理要求，供參考。

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