一起備自投保護(hù)動(dòng)作事件分析及電壓二次回路驗(yàn)收研究

摘要：電壓互感器是連接一次電壓回路與二次電壓回路的樞紐單元，其對(duì)應(yīng)的二次電壓回路異常會(huì)影響繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行。鑒于此，針對(duì)某站一起由電壓二次回路引起的10 kV備自投動(dòng)作事件進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)電壓二次回路調(diào)試和驗(yàn)收方法進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：備自投；二次回路；電壓互感器；調(diào)試驗(yàn)收

中圖分類號(hào)：TM762.1" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " 文章編號(hào)：1671-0797（2024）21-0019-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.21.005

0" " 引言

電壓互感器是連接一次電壓回路與二次電壓回路的樞紐單元，其對(duì)應(yīng)的二次電壓回路異?？赡軐?dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作。備自投在工作電源因故斷開(kāi)后，能自動(dòng)而迅速地將備用電源投入，對(duì)保證用戶的連續(xù)供電起到重要作用[1-2]。電壓二次回路接線正確與否對(duì)于備自投能否正確動(dòng)作起到?jīng)Q定性作用[3-4]。

本文針對(duì)某110 kV變電站一起由電壓二次回路引起的10 kV備自投動(dòng)作情況進(jìn)行分析，并對(duì)電壓二次回路驗(yàn)收方法進(jìn)行探究。

1" " 事件情況與原因分析

1.1" " 事件基本情況

某110 kV變電站10 kV為雙母單分段接線，2020年5月2日該站10 kV備自投動(dòng)作，502開(kāi)關(guān)跳閘，545開(kāi)關(guān)未合閘，10 kV 5號(hào)母線失壓；調(diào)度監(jiān)控發(fā)現(xiàn)545開(kāi)關(guān)未合閘后，遙控合上545開(kāi)關(guān)；運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)10 kV 4、5號(hào)母線PT二次無(wú)電壓，遙控拉開(kāi)545開(kāi)關(guān)、501開(kāi)關(guān)，10 kV母線全停?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)10 kV5號(hào)PT C相一次保險(xiǎn)燒毀，C相PT試驗(yàn)不合格；10 kV 4號(hào)PT三相保險(xiǎn)燒毀，三相PT試驗(yàn)均不合格，同時(shí)PT二次接線燒毀嚴(yán)重，如圖1所示。

1.2" " 備自投動(dòng)作情況與錄波分析

備自投動(dòng)作情況：10 kV備自投保護(hù)動(dòng)作，502開(kāi)關(guān)跳閘，545開(kāi)關(guān)未合閘。通過(guò)圖2查看故障錄波發(fā)現(xiàn)10 kV 4號(hào)、5號(hào)母線PT二次同時(shí)失壓，并且IL1的電流值維持在0.269 A，IL2的電流值維持在0.169 A左右，IL1滿足備自投電流閉鎖定值0.2 A的要求，IL2不滿足備自投電流閉鎖定值0.2 A的要求，因此10 kV備自投跳502開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

通過(guò)查看錄波圖發(fā)現(xiàn)10 kV 4號(hào)、5號(hào)母線PT二次同時(shí)失壓，因此在502開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，備自投裝置未檢查到4號(hào)母線PT二次電壓，備自投邏輯不能繼續(xù)合545開(kāi)關(guān)。

1.3" " 二次回路檢查與故障原因分析

現(xiàn)場(chǎng)檢查PT二次接線情況，發(fā)現(xiàn)L630回路設(shè)計(jì)錯(cuò)接到母線測(cè)控裝置的a6、b6端子，而裝置上a6、b6端子的用途是接電流回路。正常運(yùn)行時(shí)由于3U0電壓很低，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，但是當(dāng)10 kV系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時(shí)3U0電壓會(huì)升高，相當(dāng)于將3U0短路，產(chǎn)生大電流，對(duì)PT和二次線產(chǎn)生很大的影響。

5月2日，該站10 kV系統(tǒng)發(fā)生一次接地故障，造成3U0電壓升高，由于3U0回路接線錯(cuò)誤，10 kV 4號(hào)PT二次線在轉(zhuǎn)彎處外皮絕緣損壞，如圖3所示，進(jìn)一步加劇了3U0回路故障，進(jìn)而燒毀10 kV 4號(hào)PT及二次線。當(dāng)時(shí)10 kV 4號(hào)、5號(hào)母線PT處于并列狀態(tài)，二次電壓處于同步狀態(tài)，當(dāng)其中一段母線出現(xiàn)接地故障時(shí)，4號(hào)、5號(hào)母線PT二次3U0回路同時(shí)出現(xiàn)故障電壓，造成4號(hào)、5號(hào)PT同時(shí)損壞，導(dǎo)致失壓，與此同時(shí)502進(jìn)線電流較小，不滿足備自投閉鎖條件，進(jìn)而導(dǎo)致備自投誤動(dòng)。

2" " 10 kV電壓二次回路驗(yàn)收方法

上述事件體現(xiàn)出在電網(wǎng)一次側(cè)無(wú)故障時(shí)，3U0回路上的接線問(wèn)題不會(huì)體現(xiàn)出來(lái)[5]，但當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路等故障時(shí)，3U0立即升到較大數(shù)值，根據(jù)反措[6]要求，3U0回路不得裝設(shè)熔斷器，故錯(cuò)誤的接線將可能?chē)?yán)重?zé)龎碾妷憾位芈芳袄@組，因此，要確保電壓二次回路接線的正確性、可靠性。在新建站基建或電壓互感器改造等工作中，驗(yàn)收時(shí)應(yīng)采用一次通壓方法[7]，即直接在電壓互感器一次側(cè)加壓，工作人員在二次側(cè)進(jìn)行測(cè)量，確保電壓互感器極性、變比及二次回路的完全正確。

下面以某10 kV PT改造為例，提出電壓二次回路在調(diào)試階段和送電階段的驗(yàn)收方法。10 kV一次接線方式為單母線分段，兩段母線可以實(shí)現(xiàn)一次、二次并列，兩段母線上各有一只三相電壓互感器。圖4為常規(guī)三繞組電壓互感器的接線方式，互感器變比為10//0.1//0.1//0.1/3，其中繞組一用于計(jì)量，繞組二用于保測(cè)，繞組三用于3U0。驗(yàn)收前要切實(shí)做好二次圖紙的審查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，保證在投運(yùn)前進(jìn)行整改。

2.1" " 調(diào)試期間電壓二次回路驗(yàn)收方法

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)與理論分析，提出調(diào)試期間電壓二次回路檢查驗(yàn)收順序如下：

1）對(duì)照?qǐng)D紙和說(shuō)明書(shū)檢查PT二次接線端子、開(kāi)關(guān)柜端子排、空開(kāi)、繼電保護(hù)、測(cè)控裝置背板等所有電壓二次回路接線正確可靠，特別注意檢查3U0組角回路接線。

2）用點(diǎn)極性方法驗(yàn)證各電壓二次回路極性正確性。

3）測(cè)量一次設(shè)備絕緣，在絕緣電阻符合規(guī)定值的情況下方可一次通壓。

4）測(cè)量PT二次回路直阻與絕緣。

5）未打電壓二次并列把手，為便于計(jì)算與觀測(cè)，在一段母線上的電壓互感器一次側(cè)A相加入100 V的電壓，為減少感應(yīng)電壓影響，令B、C相一次接地。

6）觀察同一段母線上所有線路繼電保護(hù)與測(cè)控裝置、電容器繼電保護(hù)與測(cè)控裝置、站用變繼電保護(hù)與測(cè)控裝置、變壓器（低壓側(cè)）繼電保護(hù)與測(cè)控裝置，備自投、母線測(cè)控裝置，故障錄波裝置、網(wǎng)絡(luò)分析儀中母線A相電壓顯示數(shù)值和監(jiān)控后臺(tái)電壓顯示數(shù)值，應(yīng)為1 V，B、C相為0。

7）觀察母線測(cè)控裝置3U0顯示值，應(yīng)為0.57 V，萬(wàn)用表測(cè)量端子排3U0組角回路電壓，記錄如表1所示。

8）檢查另一段母線上的所有繼電保護(hù)、測(cè)控等裝置上母線電壓均為0。

9）打電壓二次并列把手后，檢查并列母線上相關(guān)繼電保護(hù)、測(cè)控裝置的A相電壓值是否正確。

10）A相電壓二次回路核查無(wú)誤后，依次在該電壓互感器一次側(cè)B相、C相加入100 V的電壓，并分別依次進(jìn)行上述1）～9）的電壓檢查。

以上述順序進(jìn)行驗(yàn)收，可以比較全面無(wú)遺漏地檢查電壓二次回路及相關(guān)裝置配置的正確性。

2.2" " 送電投運(yùn)時(shí)電壓二次回路驗(yàn)收方法

在10 kV母線一次帶電后，PT投運(yùn)送電時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)與理論分析，提出應(yīng)進(jìn)行下列檢查，可較全面地檢查送電投運(yùn)期間相關(guān)電壓二次回路接線及相關(guān)裝置配置的正確性。

1）觀察同一段母線上所有線路繼電保護(hù)與測(cè)控裝置、電容器繼電保護(hù)與測(cè)控裝置、站用變繼電保護(hù)與測(cè)控裝置、變壓器（低壓側(cè)）繼電保護(hù)與測(cè)控裝置，備自投、母線測(cè)控裝置，故障錄波裝置、網(wǎng)絡(luò)分析儀中和監(jiān)控后臺(tái)母線電壓三相顯示幅值為57.7 V，正序。

2）母線測(cè)控裝置顯示母線3U0電壓值為0。

3）兩段母線一次帶電后、二次并列前，檢查PT二次核相正確。

4）為檢驗(yàn)3U0二次回路接線的正確性，文獻(xiàn)[8]提出一種測(cè)量方法，若接線完全正確，測(cè)量抽取電壓L630與星形接線電壓回路的A相之間的電壓差應(yīng)為91 V，如果極性接反則為25 V，此方法可防止較隱蔽的回路接線極性錯(cuò)誤。

3" " 結(jié)束語(yǔ)

電壓二次回路接線正確和可靠對(duì)于二次裝置的正常運(yùn)行至關(guān)重要，電壓二次回路問(wèn)題可能會(huì)造成繼電保護(hù)誤動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成較大危害。二次檢修人員要提高調(diào)試階段、送電投運(yùn)階段對(duì)于電壓二次回路的調(diào)試與驗(yàn)收質(zhì)量，對(duì)已投運(yùn)的變電站PT二次電壓回路的圖紙和接線進(jìn)行排查梳理，加強(qiáng)二次回路的在線監(jiān)測(cè)水平，確保不存在PT二次電壓回路安全隱患，特別是對(duì)于3U0回路，可能隱藏問(wèn)題不容易發(fā)現(xiàn)，要認(rèn)真檢查，保證電壓二次回路接線正確可靠，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

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收稿日期：2024-06-25

作者簡(jiǎn)介：王賽（1990—），男，河北唐山人，碩士，工程師，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化工作。