探索智能變電站電子式電壓互感器運行異常分析及處理

王少平

摘 要：EVT由三部分組成，也就是傳感器、傳輸系統，以及轉化器。基于數字接口，1組互感器共用1臺MU。本文針對電子式互感器，對其異常情況進行了闡述，依據檢查結果，對原因進行了分析，最后給出了處理方案與措施，希望能幫助到相關人士。

關鍵詞：智能變電站;光纖接頭;互感器

引言：相比于以往互感器而言，電子式互感器有著顯著的優勢，所需造價并不高、有著良好的絕緣性能，體積相對較小，與此同時，由于該互感器不含有鐵心，進而能處理一系列問題，比如磁飽和，正因為此互感器優勢突出，進而在智能變電站中得到了大力推廣。

1.互感器的分類與組成

1.1互感器的分類

基于傳感原理的不同，可將EVT分為兩種，一是光學傳感類，二是電氣分壓類。對于電氣分壓類而言，可分為多種類型，比如混合分壓型，對于光學傳感類而言，一般情況下，往往是應晶體傳感型。基于絕緣隔離位置的不同，也可將EVT分為兩種，一是高壓變送型，二是低壓變送型。在對低壓變送器進行安裝時，通常置于低壓側，被應用于電氣分壓類EVT。在對高壓變送器進行安裝時，通常置于高壓側，被應用于光學傳感類EVT。

1.2互感器的組成

依據有關定義得知，對于EVT而言，其通用結構包含三部分，具體而言，包含一、二次部分，及傳輸系統。一般情況下，常用P1、P2表示一次輸入端，用S1、S2表示二次輸出端，輸出端源于電壓模擬量，針對數字輸出，將其和合并單元進行對接，此單元源于間隔層。基于光纖傳輸方式，針對一次傳感器，若其屬于半常規測量，通過一次轉換器，將其電信號進行轉換，以形成光信號，隨后通過傳輸系統，將光信號輸出。在GIS中，對于電子式互感器而言，其結構并不復雜，包括多個部分，比如采集器。針對系統電壓信號，通過傳感器，將其轉化為小電壓信號，隨后傳至采集器，以形成數字信號，接觸傳輸系統，把數字信號送至合并單元，最后以太網接口的形式，來提供使用，通常情況下，主要被應用于兩方面，一是保護裝置，二是測量儀器。

2.異常現象與排查

在某智能變電站中，電子式互感器出現一系列信號，比如光纖異常，同時告警信號持續復歸，通過檢查得知，在合并單元中，不能對電壓進行采集。在出現異常現象后，采取逐一的方式，來查看互感器的成分。當信號不正常時，會干擾到保護功能，基于這樣的情況，對距離進行保護，以便開展排查。檢查合并單元后得知，接收電平處于中斷狀態。查看光纖接頭，屬于多模光纖，其接頭形式為壓接。對于這樣的連接方式而言，缺乏可靠性，在運行過程中，極有可能促使接頭衰耗增大，進而導致信號丟失。針對備用芯及主芯而言，前者存在紅光發出，后者不擁有，在替換備用芯后，未出現異常信號，且符合要求。以此同時，恢復了相角及電壓值。在觀察0.5h之后，沒有出現異常告警信號。再次查看主芯，同時減掉接頭，進行觀察，未存在紅外發出。由于現場沒有停電，針對終端盒，無法對其進行查看。光口極有可能被損壞，或者針對終端盒及模塊，兩者間的光纖存在異常，這可能源于兩點，一是終端盒熔點，二是接頭出現異常。在間隔停電后，試驗電子式互感器，并未出現異常現象。基于光纖接頭，測試其衰耗情況，結果介于-46分貝至-58分貝間，相比于光纖損耗的-3分貝，遠遠大于要求，針對多模纖維，進行徹底更換，隨后進行測試，數據介于-0.9分貝至-2.9分貝間，與要求是相符的。

3.原因分析

現如今，在智能變電站中，電子式互感器被大力使用，不過需要處理諸多問題，比如電源可靠性、電磁防護等。在電子式互感器出現異常現象時，通過合并單元，難以體現出電壓模擬量，致使PT出現斷線，針對爆出保護裝置，對其距離保護進行閉鎖，與此同時，會以自動的形式，退出零序保護，在出現故障的情況下，極有可能會出現兩點誤動，一是距離保護，二是零序保護，這在很大程度上，會對設備的正常運行造成影響。基于此互感器的異常現象得知，針對通信環節，對其差錯控制，要加以注重。對于電子式互感器而言，其添加了多個通信環節，比如合并單元，基于通信線路，對較多的并行接線進行了優化，在通信系統中，出現任何差錯，都極有可能導致保護體系發生故障。

4.改進措施

基于此互感器的異常情況，針對該間隔停電，開展徹底排查，采用多模尾纖，來對光纖進行替換，針對單元及OTF架，對兩者間的光纖進行排查，若屬于壓接形式，需替換成多模尾纖。在此220千伏變電站中，采用多模尾纖，來替換所有的光纖接頭。針對單元及OTF架，對兩者的光纖進行檢查，判定是否屬于壓接形式，若為壓接，需更換光纖，通常情況下，采用多模尾纖。當環境較為惡劣時，不但會影響到電子裝置，而且也會對接頭造成影響，為避免出現這樣的問題，針對互感器外殼，進行防水加固處理。總而言之，在電壓互感器中，導致電壓難以采集的因素有很多，其中信號傳輸不暢較為突出。針對光纖接頭，若借助壓接方式，當處于運行狀態時，會極大增大損耗，難以符合要求，為保證信號順利傳輸，應采用多模尾纖。互感器出現異常，不但和多個環節有關，且會涉及到諸多部件，在開展分析判斷時，應采用逐一排查的方法，以便能明確故障原因。

結論：通過以上分析得知，在發生異常信號后，應以逐項的方式，排查互感器的成分，以明確故障原因;在電子式互感器出現異常時，基于合并單元，難以體現電壓模擬量，致使PT出現斷線，同時會以自動的形式，退出零序保護;針對光纖接頭，若借助壓接方式，當處于運行狀態時，會極大增大衰耗，難以符合要求，為保證信號順利傳輸，應采用多模尾纖，充分發揮其價值。

參考文獻：

[1]丁津津，程志友，張倩，等.新一代智能變電站電子式電壓互感器異常分析[J].電測與儀表，2017，54（15）：34-40.

[2]毛婷，李鳳海，趙娜.智能變電站電子式電壓互感器運行異常分析及處理[J].變壓器，2018，52（07）：67-68.

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