王紹亞，彭 林（國(guó)網(wǎng)阜陽(yáng)供電公司，安徽阜陽(yáng)236017）

變電站電子式互感器異常運(yùn)行及分析

王紹亞，彭 林（國(guó)網(wǎng)阜陽(yáng)供電公司，安徽阜陽(yáng)236017）

變電站是供配電系統(tǒng)中的核心組成，是實(shí)現(xiàn)各種電壓等級(jí)、交直流供電的重要媒介，而電子式互感器是變電站、智能變電站中的核心元件，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文對(duì)變電站電子式互感器的異常運(yùn)行進(jìn)行分析，找出造成電子式互感器出現(xiàn)異常的原因，并采取相應(yīng)的解決對(duì)策，提高電子式互感器運(yùn)行可靠性。

電子式互感器；變電站；異常運(yùn)行；處理對(duì)策

前言

隨著智能電網(wǎng)、智能變電站建設(shè)進(jìn)程的逐步推進(jìn)，電子式互感器在電力領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是運(yùn)行經(jīng)歷尚短，異常、故障發(fā)生概率大，運(yùn)行可靠性得不到保證。為了克服上述缺陷，需要以實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)電子式互感器異常進(jìn)行分析。

1 變電站電子式互感器異常

電子式互感器的工作原理是：利用各種物理效應(yīng)將一次設(shè)備（一次電流、電壓傳感器）采集來(lái)的電流/電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)進(jìn)行傳輸，然后再通過(guò)轉(zhuǎn)換器還原成數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)。電子式互感器的主要構(gòu)成包括三個(gè)部分，即傳感頭部件、低壓合并器、信號(hào)傳輸部分，組成元器件包括激光電源、采集器、低能量傳感器、線圈、并聯(lián)感應(yīng)分壓器、時(shí)鐘電源等[2]。在實(shí)際的應(yīng)用中，電子式互感器激光電源的持續(xù)供電會(huì)降低傳感頭部件的使用壽命，而合并器運(yùn)行工況惡劣，處理任務(wù)繁多，加之溫度對(duì)線圈輸出信號(hào)的影響，導(dǎo)致變電站電子式互感器經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)行異常現(xiàn)象和各種故障，如由溫度變化導(dǎo)致的精度降低、漂移偏差、固定/變比偏差故障、完全失效故障等。

現(xiàn)結(jié)合某工程實(shí)例，對(duì)變電站電子式互感器異常運(yùn)行進(jìn)行分析。某220kV智能變電站新建試點(diǎn)工程全站電壓等級(jí)為35kV/110kV/220kV，主變采用三相自耦有載調(diào)壓變壓器，對(duì)變電站一次設(shè)備及其在線監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化系統(tǒng)、電子式互感器等進(jìn)行智能化建設(shè)。正式投入運(yùn)行后約半年左右時(shí)間，變電站頻繁出現(xiàn)110kV和220kV側(cè)Ⅰ母線及Ⅱ母線負(fù)序電壓超出限定值情況，導(dǎo)致系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)電壓異常、母線保護(hù)電壓開(kāi)放等警報(bào)信號(hào)。這些異常情況的發(fā)生給整個(gè)智能變電站運(yùn)行穩(wěn)定性及可靠性造成了較大的影響。根據(jù)系統(tǒng)記錄的異常故障波形圖分析，110kVⅠ母C相電壓一開(kāi)始就處于超前狀態(tài)，且零序電壓持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，中間過(guò)程有零序電壓減小現(xiàn)象而后又開(kāi)始增大，在運(yùn)行200ms左右開(kāi)始恢復(fù)正常。

借助仿真軟件對(duì)變電站電子式互感器和實(shí)際帶回路進(jìn)行模擬，進(jìn)行異常運(yùn)行仿真分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)?shù)蛪罕垭娙菖c底座接觸不牢時(shí)，由接觸不牢靠而接入的接觸電阻阻值變化會(huì)對(duì)母線角度超前產(chǎn)生影響，電阻值越大，角度超前越多；當(dāng)電子式互感器底座與大地接觸不牢時(shí)，接觸電阻阻值的變化對(duì)角度和幅度影響不明顯；當(dāng)電子式互感器與采集器間的接線不牢時(shí)，接觸電阻阻值的增大變化對(duì)角度幾乎無(wú)影響，但幅值呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)電子式互感器底座接地不牢時(shí)，變電站才會(huì)出現(xiàn)電壓角度偏差故障[3]。

2 保證變電站電子式互感器正常運(yùn)行的有效方法

從上面分析可知，對(duì)于不同變電站、不同運(yùn)行環(huán)境所發(fā)生的異常、故障種類不盡相同，對(duì)于同一異常現(xiàn)象的誘發(fā)原因也可能存在差異。因而對(duì)于變電站電子式互感器異常、故障的預(yù)防和處理，必須要從變電站實(shí)際出發(fā)，充分考慮變電站的規(guī)模、電壓等級(jí)、結(jié)構(gòu)組成等相關(guān)方面。在此基礎(chǔ)上借助仿真軟件對(duì)系統(tǒng)所記錄故障波形的仿真分析，通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)，找出異常、故障的產(chǎn)生原因，有針對(duì)性的采取有效措施對(duì)異常、故障進(jìn)行處理。

對(duì)于電子式互感器底座接地不牢、低壓臂電容與底座接觸不牢、底座與接地網(wǎng)、采集器連接的不牢等各種接觸不牢靠現(xiàn)象，應(yīng)采取的處理措施是對(duì)連接處進(jìn)行加固處理，對(duì)各接地進(jìn)行有效處理，保證接地的良好，尤其是膠合處，必須要保證膠合的緊密牢固，可以將膠合螺絲替換成牙口螺絲。采用性能更好、抗干擾能力更強(qiáng)的采集器。由于采集器主要負(fù)責(zé)二次數(shù)據(jù)的采集，屬于小功率設(shè)備，實(shí)際工作時(shí)，所處的溫度環(huán)境、灰塵污染、電磁干擾都較為惡劣，因而為了保證采集器持續(xù)正常的工作，應(yīng)將其電源板替換成大功率電源板，提高采集器的抗干擾能力。采集器具備較強(qiáng)抗干擾能力，具備較高的穩(wěn)定性，既有利于采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的提高，有利于其自身工作的穩(wěn)定可靠，又有利于變電站電子式互感器工作狀態(tài)的穩(wěn)定和采集數(shù)據(jù)精確性的提升，在減少電子式互感器運(yùn)行異常、故障發(fā)生中起著重要積極作用。此外，對(duì)于變電站電子式互感器故障異常的分析，除了仿真分析外還可以采用小波分析法、協(xié)同診斷法等方法。

3 總結(jié)

智能變電站的建設(shè)具有重要意義。隨著智能變電站、數(shù)字化變電站建設(shè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，供電所必須要重視起對(duì)變電站電子式互感器異常運(yùn)行的分析與故障排查，采用仿真分析、實(shí)驗(yàn)分析等方法找出異常產(chǎn)生原因，并采取有效對(duì)策加以及時(shí)解決，保證變電站運(yùn)行可靠良好。

[1]王紅星，張國(guó)慶，郭志忠，蔡興國(guó).電子式互感器及其在數(shù)字化變電站中應(yīng)用[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2015，09：115～120.

[2]熊小伏，楊雪東，劉 年.基于站間信息的電子式互感器故障協(xié)同診斷方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，21：80～83+89.

[3]徐大可，湯漢松，孫志杰.電子式互感器在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用[J].電力設(shè)備，2014，03：12～16.

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2095-2066（2016）33-0021-01

2016-11-12