電磁式電壓互感器二次失壓故障研究

張年臻

摘 要 本文對電磁式電壓互感器二次失壓故障形式進(jìn)行分析，對電磁式互感器防護(hù)措施及使用時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討，希望可以為相關(guān)行業(yè)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞 電磁式電壓互感器;二次失壓;解決措施

電磁式電壓互感器被廣泛應(yīng)用于中性點(diǎn)不接地的電壓電網(wǎng)中，通過一次繞組接成星型，中性點(diǎn)接地。如果出現(xiàn)一些故障，電磁式電壓互感器的勵磁阻抗和電網(wǎng)系統(tǒng)的對地電容會形成非線性諧振回路，導(dǎo)致工頻、低頻、高頻諧振過電壓形成，致使電磁式電壓互感器燒損。為了有效防止電磁式電壓互感器二次失壓故障，電力系統(tǒng)對此做出了明確要求及制定了相關(guān)規(guī)范，但是故障仍然經(jīng)常發(fā)生，并且現(xiàn)如今對于電力電纜的廣泛使用，單相接地電容電流提升，故障問題也變得越來越多，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1事故案例介紹

案例一：乙烯廠電氣工作人員拉開直流控制電源總開關(guān)時(shí)操作錯誤，導(dǎo)致失壓脫扣保護(hù)動作。出現(xiàn)此事故的主要原因?yàn)閷ぷ魅藛T的培訓(xùn)存在不足，工作人員不能將空開進(jìn)行有效區(qū)分，致使將其拉錯，并且配電柜的控制電源接線方法在電氣設(shè)計(jì)方面存在一定的不足，沒有對控制電源進(jìn)行分路設(shè)置。

案例二：繼電保護(hù)工作人員在對直流接地故障進(jìn)行處理的過程中，誤觸碰電壓切換繼電器的端子，導(dǎo)致電壓重動繼電器線圈持續(xù)失去、恢復(fù)直流電源，進(jìn)一步致使電器接點(diǎn)發(fā)生跳動，導(dǎo)致電磁式電壓互感器二次電壓持續(xù)發(fā)生變動，距離三段保護(hù)誤觸碰跳閘。乙烯總變也出現(xiàn)過因?yàn)閷⒅绷骺绽_造成母線電磁式電壓互感器二次失壓的事故，但是因?yàn)榫€路設(shè)置中存在微機(jī)保護(hù)，并沒有直接導(dǎo)致線路開關(guān)保護(hù)的跳閘。

案例三：電壓互感器在運(yùn)行過程中熔絲斷開，導(dǎo)致失壓。如果出現(xiàn)該故障可能會有預(yù)告音響，其次電壓表、有功和無功功率表的指示值回降低或降至零，故障相的絕緣視表記的電壓會降低或降至零。如果變壓器、發(fā)電機(jī)嚴(yán)重過流，互感器熔絲熔斷，低壓過流保護(hù)會誤動。

上述案例均為電壓互感器二次電壓故障，表面電磁式電壓互感器二次電壓回路故障對電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成了嚴(yán)重影響。

2導(dǎo)致該類事故發(fā)生的原因

第一，電壓二次回路的電氣設(shè)計(jì)存在一定的不足，設(shè)計(jì)無法達(dá)到國家電網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

第二，其他開斷設(shè)備的空開、繼電器切換、隔離開關(guān)輔助觸點(diǎn)等性能不佳導(dǎo)致事故出現(xiàn)。

第三，操作人員專業(yè)能力較低，培訓(xùn)工作不足也是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要因素。

3實(shí)例分析

本文將乙烯總變的110kV電磁式電壓互感器二次接線作為實(shí)際案例，對電氣設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致電磁式電壓互感器二次失壓對電氣系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。

3.1 現(xiàn)狀及問題

乙烯總變110kV的主要運(yùn)行方式為單母線分段運(yùn)行，110kV進(jìn)線熱烯一線與一段母線電磁式電壓互感器設(shè)置于相同匯控柜，母線電磁式電壓互感器的二次電壓通過空開和重動繼電器的接點(diǎn)到達(dá)電壓小目前，并且熱烯一線斷路器和重動繼電器的控制電源空開相同。如果線路出現(xiàn)停電現(xiàn)象，需要將斷路器控制電源斷開時(shí)，如果對現(xiàn)場實(shí)際接線情況不了解，那么工作人員會將空開直接斷開，重動繼電器線圈失電，進(jìn)而導(dǎo)致目前PT二次回路失壓。這便是設(shè)計(jì)存在不足的表現(xiàn)，根據(jù)國家電網(wǎng)反事故相關(guān)條例明確，對控制電源和保護(hù)電源進(jìn)行供電時(shí)需要確保回路分開[1]。

3.2 電路分析

雖然斷路器和重動繼電器的控制電源是分開的，但是直流電源出現(xiàn)失電或者直流接觸不良等問題，也會導(dǎo)致重動繼電保護(hù)器的失電，進(jìn)而導(dǎo)致電磁式電壓互感器二次失壓，對電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行造成不良影響。上述案例也是因?yàn)橹貏永^電器失電導(dǎo)致電磁式電壓互感器二次失壓。

重動繼電器是否具有重要作用，能否將重動繼電器取消。重動的主要含義為應(yīng)用一定的控制電路確保電壓互感器二次繞組的電壓狀態(tài)同電壓互感器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)保持對應(yīng)，防止電壓互感器停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，二次繞組對一次繞組形成反饋電壓，造成嚴(yán)重事故，對工作人員的生命健康造成威脅[2]。

反充電指的是在進(jìn)行倒閘操作環(huán)節(jié)，因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范或者操作票不正確，導(dǎo)致雙母線帶點(diǎn)的電壓互感器發(fā)生二次葫蘆，同不帶電的電壓互感器形成二次回路并處于并聯(lián)狀態(tài)，最終會導(dǎo)致帶電的電壓互感器二次回路空氣開關(guān)跳開，進(jìn)而導(dǎo)致全部運(yùn)行線路的交流二次回路電壓流失。

強(qiáng)化設(shè)備的更新工作，實(shí)現(xiàn)變壓器及母線保護(hù)的微機(jī)化，對電壓回路的運(yùn)行條件進(jìn)行改善，對運(yùn)行具體情況進(jìn)行歸納和總結(jié)，在對選型進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中及選購環(huán)節(jié)需要使用運(yùn)行狀況較好的開斷設(shè)備。將具備磁保持的切換繼電器應(yīng)用其中，有效預(yù)防因?yàn)楦綦x開關(guān)輔助觸電運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生接觸不良而導(dǎo)致繼電器失去磁性。同時(shí)，應(yīng)用這一繼電器要確保返回的有效性[3]。

3.3 電壓互感器熔絲熔斷處理方法

首先要基于現(xiàn)象判斷是什么設(shè)備互感器發(fā)生故障進(jìn)行分析，將可能誤動的保護(hù)裝置退出，例如低電壓保護(hù)、備用電源自投裝置、低壓過流保護(hù)等。之后對互感器二次熔絲哪一相熔斷進(jìn)行分析，測量熔絲上下端兩相間二次電壓，判斷是哪相熔絲熔斷，進(jìn)行更換。如果熔絲上端電壓小于100V，便可能是互感器隔離開關(guān)輔助接點(diǎn)接觸不良所致，也可能是一次熔絲熔斷?？梢酝ㄟ^對隔離開關(guān)輔助節(jié)點(diǎn)兩相之間、上下端交叉測量明確是隔離開關(guān)輔助節(jié)點(diǎn)接觸不良或一次熔絲熔斷。如果互感器一次熔絲額弄斷，則將隔離開關(guān)拉開進(jìn)行更換。

4結(jié)束語

綜上所述，有效預(yù)防和解決電磁式電壓互感器二次失壓故障不僅需要強(qiáng)化設(shè)計(jì)，更需要強(qiáng)化對工作人員的技能培訓(xùn)，定期組織相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)活動，有效提高工作人員的操作能力，對于特殊設(shè)備的操作及注意事項(xiàng)，提高工作人員對倒閘操作的重視，細(xì)化全部操作環(huán)節(jié)，優(yōu)化和完善操作方法，也是有效防止電磁式電壓互感器二次失壓故障的有效措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 李輝，陳紅莉，田菲，等.一起PT倒閘操作引起二次失壓原因分析及防范措施[J].中國科技投資，2017（34）：157.

[2] 王祺.電力工程母線PT爆炸引起供電系統(tǒng)失壓分析[J].江西建材，2018（1）：176-177.

[3] 孟憲影.PT斷線故障及單相接地故障模擬實(shí)訓(xùn)裝置研發(fā)方法[J].中國科技投資，2019（25）：71-72.