某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理及相關(guān)保護(hù)分析

羅榮

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司韶關(guān)供電局，廣東 韶關(guān) 512000)

1 引言

受鐵磁諧振、瞬時放電等影響，PT熔斷器很容易出現(xiàn)由暫態(tài)沖擊導(dǎo)致的過電壓熔斷，進(jìn)而影響變電的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。尤其是在我國變電站運(yùn)行過程中，電壓互感器高壓側(cè)PT熔斷器熔斷后將直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)“虛接”，致使自動化系統(tǒng)誤報，給變電站運(yùn)維管理造成了非常大的干擾。嚴(yán)重時甚至引起誤動作，導(dǎo)致計量裝置失效或電氣裝置損毀，在今后工作中需全面重視。

2 故障概況

本次研究過程中主要以某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷事故為例，分析PT熔斷器運(yùn)行狀態(tài)及缺陷情況，其具體內(nèi)容如下。

某變電站主要負(fù)責(zé)區(qū)域居民用電。2021年5月29日02時19分46秒，110kV丙丁站10kV 1M 51PT后臺發(fā)TV斷線告警信號，后臺AB兩相電壓顯示為0，C相電壓顯示為5.6kV。在51PT小車開關(guān)高壓柜測量保護(hù)電壓二次空開后確認(rèn)：AB兩相電壓為0，C相電壓為58V，與正常運(yùn)行參數(shù)存在明顯差異(見表1)，初步判斷10kV 51PT AB兩相熔斷器發(fā)生熔斷。

表1 某變電站10kV 1M熔斷器基本參數(shù)

停電過程中未退出備自投和合上10kV母聯(lián)500開關(guān)，使PT二次側(cè)完全失壓，同時10kV 1M母線進(jìn)線電流很低，判斷為無壓無流，10kV 母聯(lián)備自投動作。

3 缺陷分析

3.1 影響因素

在實(shí)際運(yùn)行過程中PT熔斷器發(fā)生熔斷的現(xiàn)象較為常見，當(dāng)環(huán)境因素、操作因素、技術(shù)因素等引起暫態(tài)沖擊、放電等，均會使其過壓或過流熔斷，其具體見表2。

表2 PT熔斷器熔斷的影響因素

3.2 關(guān)鍵致因

根據(jù)備自投運(yùn)行邏輯，兩條母線有壓，10kV #1變低501開關(guān)、10kV #2變低502開關(guān)在合閘位置、10kV母聯(lián)500開關(guān)在分閘位置，備自投充電。充電完成后，10kV 1M無壓、2M有壓、進(jìn)線電流I1(501開關(guān)) 無流條件皆滿足時，母聯(lián)備自投方式2 啟動，經(jīng)一跳閘延時TU1F 發(fā)跳501開關(guān)命令，跳開501開關(guān)后，合上10kV母聯(lián)500開關(guān)。

本次10kV 1M 51PT熔斷器熔斷后10kV母聯(lián)備自投動作與上述情況一致。根據(jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果，運(yùn)行人員在停10kV 1M 51PT前，未合上10kV 母聯(lián)500開關(guān)，退出10kV 母聯(lián)備自投，10kV PT二次并列。此時，斷開C相保護(hù)測量電壓空氣開關(guān)后，因A、B相熔斷器已經(jīng)熔斷，10kV 1M滿足無壓判據(jù)。

同時在現(xiàn)場檢查過程中相關(guān)人員還發(fā)現(xiàn)某110kV丙丁站501開關(guān)負(fù)荷電流僅為44A，有電流閉鎖不滿足。若在停電處理的過程中當(dāng)操作人員誤動，斷開51PT二次空開時，會直接造成備自投檢測10kV 1M失壓。此時501開關(guān)負(fù)荷電流(進(jìn)線電流)小于備自投無流定值0.04A(一次值120A，CT變比3000/1)，無壓定值30V，此時10kV 1M滿足無壓無流判據(jù)。同時10kV 2M電壓正常，10kV母聯(lián)500開關(guān)在分位，滿足備自投動作條件，最終導(dǎo)致本次事件的發(fā)生。

4 處理方案

更換熔斷器時必須根據(jù)變電站運(yùn)行情況和事故因素合理設(shè)計和分析，在確定規(guī)格參數(shù)、更換流程、操作要點(diǎn)、安全保護(hù)等，才能夠開展現(xiàn)場操作。某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理過程中因未準(zhǔn)確把握10kV母線PT停電造成的備自投誤動風(fēng)險，致使未將10kV PT二次并列就進(jìn)行10kV 51PT停電操作，更換熔斷器。嚴(yán)重威脅了人身和設(shè)備安全。

運(yùn)行人員最終選擇先更換熔斷器將51PT恢復(fù)后，再改變運(yùn)行方式。運(yùn)行人員先將51PT轉(zhuǎn)檢修，更換熔斷器。更換完畢，將51PT轉(zhuǎn)至運(yùn)行，檢查設(shè)備無異常后，重新合上變低501開關(guān)，斷開母聯(lián)500開關(guān)，現(xiàn)場及后臺恢復(fù)正常。

5 運(yùn)維保護(hù)

5.1 更換要點(diǎn)

借鑒變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理經(jīng)驗(yàn)，在PT熔斷器更換時應(yīng)注意：

(1) 從熔斷情況和備自投保護(hù)關(guān)系出發(fā)，做好更換方案的設(shè)計。PT熔斷器熔斷后會造成空壓，直接進(jìn)行PT熔斷器更換將造成進(jìn)線無流，滿足備自投條件，致使備自投動作，直接影響變電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致變電事故。因此，在一般更換過程中應(yīng)先根據(jù)PT熔斷器和備自投保護(hù)之間的關(guān)系退出備自投保護(hù)，合上母聯(lián)500開關(guān)，方可進(jìn)行更換操作。

(2) 本次變電站10kV母線中1M、2M各有一個母線PT，母聯(lián)500開關(guān)在熱備用狀態(tài)，當(dāng)51PT熔斷器熔斷后，此時應(yīng)先合上10kV母聯(lián)500開關(guān)，將PT二次并列轉(zhuǎn)換開關(guān)切到并列位置方可進(jìn)行51PT熔斷器更換。更換時應(yīng)：

①斷開10kV 1M 51PT熔斷器空開，將其轉(zhuǎn)換到檢修狀態(tài)；

②安全保護(hù)措施到位后，穿絕緣鞋、戴絕緣手套取下熔斷的熔斷器；

③檢查新熔斷器規(guī)格型號，確定參數(shù)一致，測量待更換的熔斷器兩端電阻值符合使用要求。

④穿絕緣鞋、戴絕緣手套更換新的熔斷器。

⑤安裝到位后轉(zhuǎn)動幾下，再測量熔斷器卡位金屬兩端電阻值，若與安裝前電阻值接近，則安裝無問題，可將51PT轉(zhuǎn)換為運(yùn)行狀態(tài)，正常送電。

5.2 保護(hù)措施

為進(jìn)一步減少PT熔斷器熔斷事件，提升變電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，在日常管理和運(yùn)維過程中必須做好：

(1) 系統(tǒng)優(yōu)化。要針對變電站10kV的中性點(diǎn)接地情況、熔斷器故障類型等對線路設(shè)計、裝置性能等進(jìn)行提升，以強(qiáng)化變電站性能架構(gòu)。如可以在10kV系統(tǒng)中增加消諧裝置(消弧線圈、接地電阻等)，以減少瞬間接地后暫態(tài)電流對PT熔斷器的沖擊；可以對反復(fù)出現(xiàn)故障的熔斷器進(jìn)行伏安特性測試，在1.9Um情況下分析是否需要進(jìn)行PT立項(xiàng)更換。若此時一次電流小于1.5mA，則符合性能要求，若超過1A則必須進(jìn)行更換或增加消諧裝置。

(2) 在線監(jiān)測。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，我國必須加大變電站狀態(tài)監(jiān)測，利用智能監(jiān)測平臺實(shí)現(xiàn)環(huán)境的分析和運(yùn)行的管控。如利用無人機(jī)、飛行器等快速采集變電站PT熔斷器的運(yùn)行環(huán)境，確定雷電天氣、高溫氣候、潮濕積塵等對其性能的影響；通過感應(yīng)裝置、伏安表等測定PT熔斷器的運(yùn)行參數(shù)，確定是否存在電壓、電流、諧波等異常情況，分析PT熔斷器的使用性能，是否需要維護(hù)、更換等。

(3) 技術(shù)培訓(xùn)。本次某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理時人員操作技術(shù)、安全意識明顯不到位。在工作過程中必須加大對操作人員的操作技術(shù)培訓(xùn)和安全教育，全面梳理PT高壓熔斷器更換的作業(yè)流程，向運(yùn)行人員明確PT高壓熔斷器更換的作業(yè)流程，并進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)；開展PT電壓異常與備自投動作的事故預(yù)想，并對PT高壓熔斷器更換的作業(yè)流程及備自投動作邏輯進(jìn)行培訓(xùn)考核；針對工作流程及工作模式進(jìn)行宣貫，再次向運(yùn)行人員明確故障信息上報的相關(guān)要求。實(shí)際工作中多溝通、多思考，強(qiáng)化安全意識、集體意識、服務(wù)意識以及主人翁意識，保證人員嚴(yán)格依照規(guī)范科學(xué)、有效、安全地完成熔斷器熔斷事故處理工作。

6 總結(jié)

變電站運(yùn)行過程中非常容易出現(xiàn)熔斷器熔斷導(dǎo)致的安全運(yùn)行事故。在某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理的過程中由于技術(shù)操作不規(guī)范、安全意識不到位，導(dǎo)致維修過程中備自投誤動，加劇了操作風(fēng)險，增加停電操作的時間。為解決上述問題，在今后熔斷器更換和保護(hù)過程中必須從環(huán)境因素、技術(shù)因素和人員因素出發(fā)，形成嚴(yán)格規(guī)范，做好操作指導(dǎo)，使該項(xiàng)工作能夠高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、低風(fēng)險地落實(shí)。