一起母線電壓互感器A相缺陷的處理及其相關(guān)問題探討

劉春宏 張 建

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉溪供電局，云南玉溪653100）

1 缺陷發(fā)現(xiàn)經(jīng)過

某500 kV變電站35 kV部分線路為單母線接線，其中35 kVⅠ、Ⅱ段母線上各裝設(shè)了一組電壓互感器。運(yùn)行人員在巡視測溫時(shí)發(fā)現(xiàn)35 kV II段母線電壓互感器A相溫度異常，熱點(diǎn)溫度A相54.5 ℃，B相43.5 ℃，C相42.0 ℃，如圖1所示。AB相相間溫差11 ℃，AC相相間溫差12.5 ℃，現(xiàn)場測量電壓互感器二次側(cè)電壓正常，如圖2所示。

圖1 三相熱點(diǎn)測溫圖片

圖2 二次側(cè)電壓

根據(jù)南網(wǎng)《變電一次設(shè)備缺陷標(biāo)準(zhǔn)庫（運(yùn)行分冊）》3.1.14電壓互感器3.1.14.4電容式電壓互感器本體紅外測試異常本體發(fā)熱，整體、局部溫升或相間溫差大于3 K時(shí)應(yīng)定義為緊急缺陷，必須進(jìn)行停電處理。由于35 kV Ⅱ段母線電壓互感器存在缺陷，根據(jù)隔離開關(guān)操作原則，隔離開關(guān)僅能拉開、合上無故障的電壓互感器及避雷器，因此應(yīng)將35 kV Ⅱ段母線轉(zhuǎn)熱備用后再操作35 kV Ⅱ段母線電壓互感器隔離開關(guān)。同時(shí)，還應(yīng)考慮備用站用變能否滿足運(yùn)行條件，站用電系統(tǒng)僅由35 kV#1站用變供電，是否考慮應(yīng)急電源車進(jìn)站后再將35 kV Ⅱ母電壓互感器由冷備用轉(zhuǎn)檢修。

2 缺陷檢查及處理過程

2.1 缺陷設(shè)備現(xiàn)場檢查情況

現(xiàn)場檢查35 kV Ⅱ段母線A、B、C相電壓互感器外觀無異常，無滲漏油痕跡。

2.2 缺陷處理前試驗(yàn)情況

通過對缺陷PT進(jìn)行絕緣電阻、tan δ及電容量試驗(yàn)，測試數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，與歷史數(shù)據(jù)相比無明顯變化，試驗(yàn)合格。

但是通過絕緣油色譜試驗(yàn)，得出35 kV Ⅱ段母線PT A相H2與總烴值超標(biāo)、有少量C2H2存在，根據(jù)三比值法對應(yīng)故障為300～700 ℃的中溫過熱故障，測試結(jié)果如表1所示。

2.3 缺陷原因分析及結(jié)論

2.3.1 具體原因分析

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析得出：A相H2、總烴超過注意值，有少量C2H2存在，三比值編碼為021，對應(yīng)故障為300～700 ℃中溫過熱故障，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出熱點(diǎn)溫度為539 ℃。

2.3.2 結(jié)論

結(jié)合高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)正常進(jìn)行綜合判斷：可能是電壓互感器中阻尼器的諧振電容損壞。正常運(yùn)行時(shí)阻尼器的諧振電容與電感產(chǎn)生并聯(lián)諧振，阻尼器呈高阻態(tài)。當(dāng)諧振電容被擊穿后，輔助繞組的電壓全部加在阻尼器的電阻上，造成電阻發(fā)熱，進(jìn)而導(dǎo)致電壓互感器中油溫上升。

以上原因分析均為初步分析，具體故障原因需對設(shè)備解體后進(jìn)行確認(rèn)。

3 母線電壓互感器缺陷造成的影響及對母線狀態(tài)的探討

3.1 母線電壓互感器缺陷造成的影響

（1）對于反映電壓的保護(hù)誤動(dòng)，如阻抗保護(hù)、距離保護(hù)、低電壓保護(hù)等。

表1 絕緣油色譜試驗(yàn)結(jié)果

（2）對于反映電壓、電流相位關(guān)系的保護(hù)，如帶方向的保護(hù)會(huì)失去方向判斷，在反方向故障時(shí)造成保護(hù)誤動(dòng)。

（3）使母差保護(hù)失去電壓閉鎖，一旦CT回路開路、異常，進(jìn)而誤動(dòng)出口中間繼電器，就會(huì)使母差出口跳閘。

（4）使主變低復(fù)壓過流保護(hù)解除電壓閉鎖變成純過流保護(hù)，一旦過載將導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)出口。

（5）影響后臺監(jiān)控，導(dǎo)致后臺無法監(jiān)視母線對地電壓，一旦站內(nèi)35 kV室外高壓設(shè)備或母線發(fā)生單相接地故障時(shí)，運(yùn)行人員就無法通過監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，若此時(shí)進(jìn)入35 kV開關(guān)場，會(huì)對人身安全構(gòu)成一定的威脅。

（6）電壓降低或消失，使電能表計(jì)不能正常計(jì)量[1]。

3.2 電壓互感器停電期間的母線狀態(tài)探討

母線電壓互感器轉(zhuǎn)檢修后，是否考慮將35 kV Ⅱ段母線轉(zhuǎn)運(yùn)行，基于以下幾點(diǎn)考慮，建議將母線保持在熱備用狀態(tài)：

（1）由于后臺監(jiān)控系統(tǒng)無法監(jiān)視母線對地電壓，一旦站內(nèi)35 kV室外高壓設(shè)備或母線發(fā)生單相接地故障，運(yùn)行人員就無法通過監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)如圖3所示。若此時(shí)檢修人員進(jìn)入35 kV開關(guān)場，會(huì)對人身安全構(gòu)成一定的威脅。

圖3 500 kV #2主變后臺監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

（2）35 kV#2站用變復(fù)壓閉鎖過電流保護(hù)由于失去電壓，復(fù)壓閉鎖條件解除，變成純過流保護(hù)。一旦站用電二次電流達(dá)到電流整定值，如圖4所示，將導(dǎo)致過流保護(hù)誤動(dòng)出口。

圖4 35 kV #2站用變保護(hù)定值

（3）母差保護(hù)失去電壓閉鎖，一旦CT回路開路、異常導(dǎo)致誤動(dòng)出口中間繼電器，將會(huì)使母差出口跳閘。35 kV Ⅱ段母線保護(hù)定值如圖5所示。

（4）35 kV Ⅱ段#2-2C電容器組若投入運(yùn)行，低電壓保護(hù)將會(huì)動(dòng)作使斷路器跳閘，35 kV Ⅱ段#2-2C電容器組不具備運(yùn)行條件。35 kV#2-2C電容器組保護(hù)定值如圖6所示。

圖5 35 kV Ⅱ段母線保護(hù)定值

圖6 35 kV #2-2C電容器組保護(hù)定值

4 結(jié)語

電壓互感器承擔(dān)著將電網(wǎng)一次設(shè)備的高電壓傳變?yōu)楣┍Ｗo(hù)、計(jì)量、儀表裝置使用的二次電壓的責(zé)任，實(shí)現(xiàn)工作人員與高電壓的有效隔離。其安全可靠運(yùn)行與否將直接決定著電網(wǎng)運(yùn)行是否安全可靠。運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)電壓互感器缺陷后，應(yīng)盡快進(jìn)行檢查，確定故障原因并及時(shí)進(jìn)行更換或處理，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。