1故障現(xiàn)象及處理

某地有一座110kV變電站在進(jìn)行綜合自動化改造，其中110kv和10kv電壓互感器共有五組，有三組10kV電壓互感器分別接在10kV3號、4號、5號母線上，五組電壓互感器的二次回路采用完全星形接線，N相接地。在完成10kV電壓互感器測控裝置更換后，接著進(jìn)行110kV電壓互感器測控裝置更換，卻接連發(fā)生幾次電壓互感器二次回路斷線故障，且每次電壓互感器斷線都是在發(fā)生接地故障后。

該變電站10kV4號母線電壓異常，4號母線原絕緣監(jiān)察回路接地光字牌亮，接著10kV微機(jī)保護(hù)發(fā)出“TV斷線告警”信號。經(jīng)現(xiàn)場運(yùn)行人員檢查，發(fā)現(xiàn)10kV3號母線上有饋線接地，斷開改線路開關(guān)后，接地信號消失，檢查 互感器04TV二次側(cè)A、C兩相保險熔斷，恢復(fù)保險后TV斷線信號復(fù)歸，類似的情況在以后的一個星期內(nèi)又出現(xiàn)過兩次。

經(jīng)過對三次故障的告警記錄分析發(fā)現(xiàn)，每次TV斷線都是在發(fā)生接地故障后出現(xiàn)的，但現(xiàn)場10kV3、4號母線是分段運(yùn)行的，兩者互不相干，卻出現(xiàn)這段母線接地，而另一段母線TV二次側(cè)斷線的異?，F(xiàn)象。

檢查10kV高壓開關(guān)室開關(guān)柜的電壓環(huán)網(wǎng)回路，新的電壓互感器測控裝置安裝在公用屏上，電壓回路從TV柜通過電纜接到測控裝置，經(jīng)刀閘重動繼電器切換后回到高壓室新更換的微機(jī)保護(hù)中。因還有部分計量、主變和低周等裝置沒有改造，所以同時在輸出回路上還有接到電磁型中繼屏上的臨時電纜接線，這種臨時的接線方式是可行的。

在檢查中繼屏端子排接線時，發(fā)現(xiàn)有一組短接線將10kV互03、04電壓互感器二次側(cè)的A---A、B---B、C---C相直接連在一起，原來在更換電壓互感器測控裝置時，工作人員取消了原TV切換裝置，而是圖省事用短接線直接將兩段的A、B、C、N回路并聯(lián)，在完成10kv互03、04電壓互感器測控裝置更換后，忘記拆除該組短接線，導(dǎo)致不論一次側(cè)母線分段還是并列運(yùn)行，兩段電壓互感器的二次回路總是處于并聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)，這就是屢次造成電壓回路斷線的故障點(diǎn)和故障原因。

2故障原因分析

通過對故障原因的分析，短接線與標(biāo)準(zhǔn)的電壓互感器二次切換回路是有本質(zhì)區(qū)別的。在電壓互感器二次側(cè)的切換回路中，通常采用的是“切換開關(guān)(BK)、母聯(lián)開關(guān)位置接點(diǎn)(DL)、隔離刀閘位置接點(diǎn)(1G、2G)、切換繼電器(ZJ)”串聯(lián)組成的切換，回路中串入母聯(lián)開關(guān)位置等接點(diǎn)，典型接線如圖1所示。其目的是使TV二次側(cè)的并列運(yùn)行方式只能根據(jù)所接母線的并列而并列。

圖1 TV并列啟動回路(方框?yàn)槟嘎?lián)單元)

而故障時的一次設(shè)備運(yùn)行方式是10kV3號、4號母線分段運(yùn)行，互感器03、04TV分段運(yùn)行，各饋線常供。一次接線簡圖如圖2所示。

由于工作人員的“圖省事”，用簡單的短接線直接并聯(lián)兩段電壓二次回路，強(qiáng)制形成了二次回路側(cè)“長期永久”的并列運(yùn)行方式，接線簡圖如圖3。

當(dāng)一次系統(tǒng)正常運(yùn)行時，這種并列運(yùn)行方式影響不大，各計量表計和保護(hù)裝置采樣到的電壓基本正常，但當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生異常時，情況就發(fā)生了根本性的改變。如其中某一段母線發(fā)生故障時，由于兩個電壓互感器的一次側(cè)是分段運(yùn)行的，而二次回路為并聯(lián)運(yùn)行，相當(dāng)于將兩個不同系統(tǒng)的電壓強(qiáng)行并列在一起，并列在一起的兩組不同電壓的幅值與相位將會發(fā)生“爭搶”現(xiàn)象，造成電壓回路異常。以10kV4號母線A相接地為例，來分析合成電壓的變化，驗(yàn)證這次故障的判斷處理正確與否。其等值電路計算簡圖如圖4。

通過計算，A相完全接地時，并列后的電壓：

Ua=28.85∠90° ; Ub=76.33∠--49° ; Uc=76.33∠--131° 。

而且兩組電壓互感器二次繞組之間也產(chǎn)生了差壓，兩組電壓之間的差值造成回路中的電流增加，因接地故障初期存在變化因素，當(dāng)接近完全接地時，電壓互感器二次回路的保險就會因差壓過大產(chǎn)生差流從而熔斷，TV斷線檢測裝置會因電壓幅值與相位的變化發(fā)出TV斷線的信號。

也可以通過向量圖來分析，其向量圖如圖5所示。

從圖中可以看出，合成后的三個線電壓仍然是對稱的，它們的幅值還是100V，對于不完全接地情況，合成后的線電壓依然是對稱的，幅值也變化不大，基本在100V左右，對計量和保護(hù)沒有影響。

3結(jié)束語

故障的處理和理論分析證明標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的電壓互感器二次切換回路的科學(xué)性，電壓互感器的二次回路運(yùn)行方式必須與其一次回路的運(yùn)行方式相一致，如果一次分段而二次強(qiáng)制并列，則輕者燒保險，重者可能造成電壓互感器損壞或人身傷害事故。因此，在繼電保護(hù)安裝工程施工時，要嚴(yán)格按照以下要求進(jìn)行操作：

3.1按照“繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動裝置現(xiàn)場工作保安規(guī)定”要求，在開展現(xiàn)場的回路改造工作時，對臨時的改接線必須填寫“繼電保護(hù)安全措施工作票”，工作完成后應(yīng)予拆除臨時改接線。

3.2在電壓互感器二次回路改造工作中，如需交差施工，可以采用安裝三極刀閘的方式暫時代替標(biāo)準(zhǔn)的并列切換回路，這樣在改造工作中不論是一次設(shè)備操作，還是回路臨時并列，都有一個很好的操作地點(diǎn)，運(yùn)行人員在操作中也十分直觀。

3.3凡是二次回路或更換過保護(hù)裝置的設(shè)備，都要高度重視改造后的第一次動作或異常情況。當(dāng)?shù)谝淮萎惓：?，維護(hù)人員就應(yīng)收集信息進(jìn)行必要的檢查，往往在這個時候就可以發(fā)現(xiàn)問題，從而避免故障的重復(fù)發(fā)生和升級擴(kuò)大。