500kV變電站外接站用變壓器線路側電壓異常實例分析

王康

摘要：某地區500kV變電站在外接站用變出線側設置電容式電壓互感器， 由于外接站用變保護以電流作為保護依據， 電壓互感器輸出的電壓作為測控裝置采集檢測依據;若運行中的電壓互感器一次發生滲油或是二次缺陷未發出告警， 站用變保護未動作， 運行維護人員未及時發現處理， 當雷擊該外接線路時， 將引起電壓互感器內部絕緣閃絡， 使電壓互感器燒壞爆炸， 嚴重時會造成設備、人員、電網危險。

關鍵詞：500kv;變電站;外接

1 外接電源站用變電壓異常實例

2018年某月某日， 某500kV變電站值班人員在暴雨后巡視過程中發現35kV養諾線T500kV某變3號站用變支線線路電壓互感器B相有滲油現象， 電壓互感器端子箱內二次空開未跳開， 但是在主變及35kV保護小室發現3號站用變0.4kV測控裝置電壓空開跳開;與此同時， 后臺機顯示35kV養諾線T500kV某變3號站用變支線線路高壓側電壓異常， Ua=20.29kV Ub=0kV Uc=19.9kV Uab=20.20kV Ubc=19.83kV Uca=34.79kV。值班運行人員在現場使用萬用表測量電壓互感器端子箱二次空開B相電壓為0V。于是缺陷上報后， 向調度匯報說明35kV養諾線T500kV某變3號站用變支線需要緊急停運處理。

2 故障分析及處理過程

電容式電壓互感器發生滲漏油應立即停運， 必要時進行油樣分析， 因為電壓互感器漏油后其鐵心暴露在空氣中， 當雷擊線路時將引起電壓互感器內部閃絡， 使電壓互感器燒壞引起爆炸， 當天天氣為雷暴雨， 初步推斷雷擊導致電壓互感器B相漏油、3號站用變0.4kV測控裝置電壓空開跳閘。停電后， 專業人員到場將35kV養諾線T500kV某變3號站用變支線電壓互感器拆開檢查， 發現B相電壓互感器接線盒中有大量滲漏油， 因為該條線路在某基諾地區非常重要， 因此必須盡快更換B相電壓互感器將線路帶電， 最后將故障設備拆回試驗檢查。

本次電壓異常可能是一次設備導致的， 也可能是二次設備采集異常導致的， 由于在雷擊的瞬間導致電壓空開跳閘， 考慮到電壓互感器端子箱內電壓空開未跳開， 卻是3號站用變0.4kV測控裝置電壓空開跳閘。保護人員檢查后發現測控裝置空開容量相較于電壓互感器端子箱內電壓空開較小， 因此初步判定在雷擊瞬間引起電壓空開跳閘， 空間開容量較小的先跳開， 其余在二次方面未發現其他異常 （無燒焦、冒煙、打火現象） 。因此現場專業人員更換電壓互感器后， 將設備送電， 當線路帶電后通過測控裝置電壓和測量電壓互感器二次電壓后再次確認缺陷是否消除。

當B相電壓互感器更換結束， 對線路送電后， 現場操作人員在后臺檢查35kV養諾線T500kV某變3號站用變支線線路電壓：Ua=20.29kV Ub=0kV Uc=19.9kV Uab=20.20kV Ubc=19.83kV Uca=34.79kV。35kV養諾線T500kV某變3號站用變支線線路電壓B相電壓仍然為零， 檢查電壓互感器端子箱二次電壓互感器B相未跳閘， 于是用萬用表測量B相電壓57.7V， 與A、C相一致平衡， 說明電壓互感器更換帶電后， 電壓從一次到二次空開這里正常。繼續查找排除， 人員測量3號站用變0.4kV測控裝置電壓空開電壓三相平衡正常， 繼續測量3號站用變0.4kV測控裝置本體電壓輸入端， 發現B相電壓為0， 故障范圍鎖定在裝置本體， 專業人員判定裝置采樣插件燒損， 可能在雷擊線路瞬間大電流竄入裝置采集模塊將插件燒毀。將電壓采集插件重新更換備品電壓采集插件后， 35kV養諾線T500kV某變3號站用變支線線路電壓正常：Ua=20.42kV Ub=20.44kV Uc=20.05kV Uab=35.20kV Ubc=35.20kV Uca=35.12kV。從此也證實線路電壓互感器之所以漏油是雷擊將電壓互感器擊穿所致。

3 10 k V配電網電壓異常故障處理及防控

3.1 檢查和處理單相接地

在對單相接地問題進行處理時，要強調現場檢查，依照智能監測平臺信息和現場檢測方案快速定位接地點，提升故障處理效率。一般現場檢查時可以采用拉路法，按照規定的原則循序查找。若全部拉路后仍無法確定接地點，則可以通過斷電排除法對異常點進行查找。如該變電站在2019年3月對單相接地點進行查找時，發現逐一拉路后單相接地報警并未消失。為此，故障檢測人員對母線中設備逐一切斷排查，在斷開501刀閘后發現電壓恢復正常。拆開刀閘檢查后確認，為501開關斷路器中B相接地，導致電壓異常。

隨著智能電網的不斷完善，在單相接地防控時需利用好智能監測裝置，對重點區域的設備、線路進行實時監測，及時采集用電數據、運行狀態數據等。與此同時，還需要做好防控方案的設置，結合歷史問題、工作經驗形成常見的單相接地故障處理方案，為后續工作提供有效支撐。

3.2 調整和優化設備線路

配電網運行過程中需加強電壓異常情況檢查，對設備斷路、線路斷路等引起的一相電壓過高問題引起重視，依照實際需求適當提升設備、線路性能。如傳統互感器結構較為簡單，只能夠對中性點接地方式進行檢查，無法實現電壓不穩定、電壓失衡等問題的精準判斷，給配電保護工作帶來了極大的不便。為此，需依照配電網設備性能狀況、設備運行需求等對不達標或存在問題的繼電保護裝置進行更換。而在熔斷故障處理過程中需先將斷線區域斷電，對故障線路進行切除，重新更換高低壓熔絲即可。

某配電網在處理保護器問題時，將傳統三相四柱式避雷器更換為氧化鋅避雷器，通過真空斷路器實現斷電異常保護，提升其準確性和有效性。與此同時，該配電網還轉變保護模式，在中性點接地保護基礎上增加間隙保護、電壓失衡保護等。某配電網中性點接地保護系統優化后的線路圖如圖1所示。

在設備調整后依照互感器中安全運行要求，合理設置中性點接地，并配置放電計數器對間隙情況、中性點狀況進行控制，提升了故障檢測的精確性。

3.3 強調和規范管理培訓

人員管理和培訓是保證配電網電壓故障管理工作順利開展的關鍵。日常管理中需制定嚴格的配電網管理規范，明確日常維護、操作管理、定期巡檢等工作中的重點和難點，確保人員能夠嚴格依照上述規范落實各項操作，避免出現違規行為。人員培訓主要包括知識培訓和技能培訓，確保其能夠在日常工作中及時發現電壓異常問題，做好故障處理和防控，最大限度降低電壓異常對配電網的影響。尤其是在技能培訓中，需結合配電網電壓異常問題進行模擬測試和實地檢查，增強人員業務技能，使其能夠更好地參與到故障處理工作中。

4 總結

本文通過對500kV變電站外接站用變壓器線路側電壓異常分析， 得出來如下結論：在判斷電壓異常時需要注意：電壓消失必須從二次和一次方面共同判斷， 如果電壓互感器一次側明顯漏油缺陷， 必須盡快停電處理， 否則會產生更大的危險于人身、設備、電網。雷擊設備后不能將只是檢查重點放在一次設備上， 而是仔細檢查二次設備裝置相關空開狀態， 可能瞬間的大電流竄入設備二次設備， 引起潛在故障不易察覺。在雷雨天氣后， 運維值班人員應對設備進行特巡， 本次實例正是電壓消失并不作為保護的判據， 因此保護未動作， 只有通過值班人員在后臺監視電壓變化和現場特巡檢查發現重大缺陷， 從而消除設備電網隱患， 變電站值班人員在特殊天氣加強設備監視和巡視， 及時發現消除缺陷隱患， 提高運維質量。

參考文獻

[]何昌高， 宋浩杰， 張杰， 變電站站用變壓器高壓側電壓缺相故障分析：安徽電力， 2012， 29 （02） ：52-53

[]湯文武， 110kV線路缺相運行分析及處置：中國新技術新產品， 2016 （21） ：35-37

[]廖熙， 一起站用變壓器事故分析：電力訊息， 2017， 2， 2 （16） ：86-87