故障引發(fā)的電壓測量異常，分析與解決方法

【摘要】一般工廠變配電室都用電壓互感器經(jīng)一次繞組采集到的一次系統(tǒng)電壓感應至二次繞組的電壓作為對系統(tǒng)的電壓測量以及保護裝置的動作電壓。因此影響電壓互感器二次電壓的因素有很多。其中一次回路和一次設備的故障就是造成電壓測量異常和電壓保護裝置動作的主要原因之一，而在實際工作中往往只是將電壓互感器一次保險更換后就草草了事，并未對故障現(xiàn)象進行更深層次的分析。最后根據(jù)實際試用的結果，提出了整改措施，實際運行效果良好。

【關鍵詞】電壓測量；原因分析；解決辦法

引言

塔西南油氣開發(fā)部和田河作業(yè)區(qū)康明斯4×2000kW燃機電站建成投產(chǎn)。前期的和田河作業(yè)區(qū)的單井用電和處理廠用電都是采用安裝在幾個單井和處理廠的小型柴油發(fā)電機組形成相對獨立的幾個供電孤網(wǎng)構成，造成繼電保護千差萬別、設備型號五花八門對設備運行和維護帶來了許多不便和隱患。

一、事件經(jīng)過

2014年2月17日23時，電站值班人員發(fā)現(xiàn)微機監(jiān)控顯示35kV母線C項電壓為零，BC相19.7kV、AC相19.7kV、AB相35kV。值班人員到35kV配電室檢查發(fā)現(xiàn)電壓互感器柜過電壓消諧裝置報警，現(xiàn)場表計顯示母線C項電壓為零，運行24小時之后又出現(xiàn)35kV系統(tǒng)B相電壓為零。隨后投入電壓互感器運行系統(tǒng)電壓顯示正常。但運行一周后依舊出現(xiàn)以上敘述的35kV系統(tǒng)電壓顯示不正常，同時檢查電壓互感器時一次保險又有斷路的現(xiàn)象。當?shù)谌喂收铣霈F(xiàn)時檢修人員對故障現(xiàn)象記錄一一進行系統(tǒng)的分析。

造成幾次35kV配電室母線電壓顯示不正常的直接原因是電壓互感器一次保險斷路或稱燒斷，35kV配電室與外界有聯(lián)系的開關柜只有AHH0進線柜和AHH1油氣集輸柜。而就在配電室電壓顯示異常故障出現(xiàn)的幾天里，35kV線路M-5、M-6井變壓器跌落式熔斷器進行過更換熔絲和熔管支架的幾次操作。進一步調(diào)查確定第一次電壓顯示異常，與M-5井變壓器跌落式熔斷器C相熔絲套管和熔絲燒毀是同一天。而第二次電壓顯示異常，與M-6井變壓器跌落式熔斷器B相熔絲套管和熔絲燒毀是同一天。據(jù)此判斷電壓互感器的一次保險燒斷的故障與35kV線路上戶外跌落式熔斷器燒毀故障有著必然的聯(lián)系。

二、原因分析

戶外跌落式熔斷器的工作原理是；當線路中通過的電流大于安裝在熔絲套管內(nèi)的熔絲的額定電流時熔絲就會燒斷，而靠繃緊的熔絲獲得的支持力就會突然消失。此時熔絲套管在重力的作用下與線路側支架迅速分斷開或者說跌落開，從而將故障回路的設備與帶電線路分斷開，此時熔斷器處在熔斷狀態(tài)在故障點的線路側出現(xiàn)明顯的斷開點便于故障的檢修處理。對現(xiàn)場遺留燒毀的戶外跌落式熔斷器熔絲套管進行分析得出造成電壓互感器一次保險燒斷的原因有以下幾點：

1、在熔絲燒斷后熔絲套管沒有在重力的作用下跌落下來，所以沒有與線路側的支架分開以至于線路上的線電壓經(jīng)過變壓器的兩相繞組后加在了熔絲套管兩端。

2、雖然熔絲套管具有一定的絕緣性能但在套管內(nèi)的殘留的熔絲縮短了套管的絕緣距離使熔絲套管真正的絕緣距離也就5厘米左右，線路上的電壓就集中在這5厘米左右的絕緣熔絲套管上使其始終處在放點發(fā)熱的狀態(tài)中直至燒斷為止，發(fā)熱點主要就在熔絲斷開點附近這一點。

3、當熔絲套管燒斷的瞬間大電流消失同時系統(tǒng)中發(fā)生電壓波動，因此只有0.5--1A的互感器一次保險必然會燒斷。

4、整個戶外跌落式熔斷器的安裝角度與水平方向接近垂直，使得依靠自身重量來分斷的熔絲套管不能獲得分斷動力或動力不足。如果這一安裝角度與水平面垂直熔絲套管將沒有分斷能力。

5、安裝套管中熔絲過于繃緊，使得熔絲投入運行時受力過大同時在線路負荷電流的綜合作用下，熔絲往往很容易就燒斷甚至在送電的瞬間就燒斷。再或者安裝套管中熔絲時過于松弛會使熔絲套管的支持力由套管本身直接作用在絕緣支架的兩端觸頭上，當熔絲燒斷后熔絲套管就卡在絕緣支架的兩端觸頭上是不會落下分斷開線路的。

6、綜上所述最終還是一次回路或說是高壓設備故障導致電壓測量顯示異常，由此可見架空線路一次回路的設備故障依舊會影響到相關聯(lián)二次回路或設備甚至更深遠。

三、解決方法

根據(jù)故障產(chǎn)生的原因特制定以下幾方面的處理方法；首先，將所有戶外跌落式熔斷器的安裝角度調(diào)整到規(guī)范要求的與垂直方向15°--- 30°夾角，使熔絲套管分斷時能夠獲得足夠的重力作用。

其次，查閱資料以及廠家交流得知一般熔絲套管在經(jīng)過3次短路故障或長期運行8年以上必須更換，因此將全部戶外跌落式熔斷器的熔絲套管進行更換。

第三，以每三個熔絲套管和三個熔斷器支架為一組調(diào)整熔斷器上下鴨嘴的距離，使鴨嘴距離與之匹配的熔絲套管的總長相等，再整熔絲套管內(nèi)的熔絲繃緊程度使彈簧卡子保持在總行程的1/2處，使熔絲不會輕易燒斷同時就算在燒斷時受力合理不會發(fā)生卡阻現(xiàn)象。

最后，分斷分區(qū)域指派專人檢查35kV架空線路的絕緣部件，填寫檢查確認單逐項檢查確認，消除線路中存在的一些隱患。

四、總結

經(jīng)過此次事件的處理我們覺得在日常工作中往往會對故障現(xiàn)象想當然的采取一些簡單推理，不會進一步分析和思考。其實養(yǎng)成良好的故障原因分析的習慣對今后的設備運行和維護有著至關重要的意義。因為在對故障原因分析和查找的過程本身就是對人員的一次訓練，同時也是對設備的一次大檢修?，F(xiàn)在重頭想來道理也很簡單，電壓互感器的一次保險一般情況下不容易燒斷，另外從它安裝的部位就不難判斷其主要是防止外部過電壓對互感器的損害。值得一提的是再次故障全面檢查處理過程中我們還發(fā)現(xiàn)了一些其它的線路隱患。

同時在處理故障時應培養(yǎng)善于排除常規(guī)現(xiàn)象的思想以及要有懷疑最不可能有故障的部位和設備往往才是故障的根源所在的意識。同時我們發(fā)現(xiàn)在工作中故障現(xiàn)象千差萬別但原理其實大同小異，在忙于現(xiàn)場動手操作的同時也應該加強我們的電工基礎理論知識的學習和鞏固以便在今后的工作中提高效率，因此我們以這次故障排查及分析的實例來供大家分享，希望對大家有所幫助。

參考文獻

[1]《電修手冊》.機械工業(yè)出版社.周希章主編.

[2]《變電運行現(xiàn)場技術問答》.中國電力出版社.張全元主編.