周桂庭
摘要:文章對電壓互感器中常見的故障進行了說明,介紹了電壓互感器常見故障的處理方法,旨在有效提升電壓互感器運行管理和故障處理工作的水平,避免造成更大的事故隱患,促進電力系統的發(fā)展。
關鍵詞:電壓互感器;母線電壓;典型故障;處理方式
電壓互感器是電力系統不可缺少的一種電器,在測量線路電壓、功率和電能,以及保護線路故障中的貴重設備、電機和變壓器發(fā)揮重要作用,其正常運作對供電安全與供電人員作業(yè)安全至關重要。近年來,電壓互感器在電力系統中的應用越來越廣泛,對其故障進行準確判斷和處理具有現實意義。其中,220kV母線上的電壓互感器(以下簡稱TV)經過一、二次電壓變換后,通過本體二次快分開關接入TV并列裝置,再將電壓分別接入各個間隔保護裝置,不同母線上所連接的間隔出線,其保護裝置所接的母線電壓與該間隔一次回路一起進行切換,終實現對該母線電壓的采集。下面,將圍繞電壓互感器一、二次幾種典的事故現象和處理模式,分析冷倒母線、熱倒母線、二次TV并列的優(yōu)缺點和處理注意事項,避免在事故處理中造成更大的事故隱患,提高運維人員的事故處理能力。
1 TV并列裝置二次并列原理
以 220kV母線 TV電壓切換裝置為例,如果只發(fā)生 TV本體二次故障,可以用TV隔離開關隔離而不需要母線停電,可以采取二次并列的操作。并列前,先將故障TV所有二次快分開關全部斷開,包括解開TV開口三角。在二次并列前,要一次先并列。然后將TV并列裝置KK把手切至“并列位置”啟動 BLJ(TV自動并列繼電器輔助接點)并列繼電 器,從而在TV并列裝置內實現TV電壓的二次并列。最后拉開需要檢修TV的隔離開關,將TV轉檢修。
2.事故處理與分析
在典型的220kV雙母線一次接線中,母聯624連接220kV玉、域母 線,6X14TV和6X24TV作為220kV玉、域母線電壓互感器掛在2條母線上正常運行(圖1)。下面分析220 kV玉母線 6X14TV發(fā)生事故異常致使母線跳閘或不跳閘的幾種處理方式。
2.1 TV本體一次故障
2.1.1 故障現象
1監(jiān)控界面顯示 220kV玉母母線失壓為零;
2母線保護動作,該母線上所有斷路器事故跳閘;
3該母線上對應間隔的所有保護裝置均發(fā)TV斷線或裝置異常告警信號;
4 TV并列柜發(fā)TV斷線告警信號;
5 TV本體有燒灼、瓷瓶閃絡、擊穿痕跡等事故明顯象征和缺陷
2.1.2 事故處理方式
1拉開 6X14TV二次快分開關(防止TV二次反充電);
2拉開6X14隔離開關隔離故障點;
3分別降610斷路器、602斷路器、606斷路器由事故跳閘裝備(熱備用)轉冷備用;
4 將220玉母線及母聯624斷路器轉冷備用;
5分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由冷備用轉220kV II母熱備用;
6 分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由熱備用轉220kV II運行,負荷倒至II母運行;
7合上 6X14-1接地刀閘將6X14TV轉檢修。
2.1.3 事故分析
上述TV故障為一次有明顯事故象征的故障,直接造成母線保護動作跳母線上 624,610,602,606,220kV的玉母線失壓停電,故障被切除干凈。事故處理過程中,首先將故障TV隔離后,先將故障母線及母聯斷路器轉冷備用,恢復受累停電的 610,602,606間隔復電于220kV域母線,再將6X14TV轉檢修進行處理。這是典型的TV故障跳閘后母線停電冷倒間隔的事故處理。在事故處理過程中,要重點注意隔離故障和恢復受累設備送電的先后順序,明確先隔離后復電,再轉檢修。操作過程可以按照正常的操作流程進行逐步處理,不需要進行熱倒母線操作和二次TV并列等復雜操作。
2.2 TV本體二次故障
2.2.1 故障現象
1 監(jiān)控界面顯示母線電壓一相或多相為零或不正常;
2母線保護不動作,該母線上所有斷路器在合位;
3該母線上對應間隔的所有保護裝置均發(fā)TV斷線或裝置異常告警信號;
4TV并列柜發(fā)TV斷線告警信號;
5TV本體無事故明顯象征和異常;
6 測量TV本體二次端電壓一相或多相為零或不正常,開口三角電壓不為零。
2.2.2 母線停電冷倒母線的處理方式
1拉開 6X14TV二次快分開關(防止TV二次反充電);
2分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由運行轉冷備用;
3220kV玉母及母聯624斷路器轉冷備用;
4拉開 6X14隔離開關將 6X14TV故障隔離;
5分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由冷備用轉220kV的 II母 熱 備 用;
6分別將610斷路器、602斷路器、606斷路器由熱備用轉220kV的II母 運 行;
7 合上 6X14-1接地刀閘將 6X14TV轉檢修。
2.2.3 母線不停電的熱倒母線處理方式
1 退出220kV玉母線上所有帶方向、復壓閉鎖的保護和安全自動裝置;
2拉開 6X14TV二次快分開關防止TV二次反充電;
3揭開6X14TV二次開口三角L601回路防止TV二次反充電;
4 投入母線失靈保護玉、域母線互聯壓板(滿足一次并列要求);
5 拉開母聯624斷路器控制電源快分開關做死連接(滿足一次并列要求);
6 熱倒母線將220kV玉母線及624斷路器轉冷備用,610,602,606間隔倒至220kV域母線運行,再將所有保護正常投入;
7 拉開 6X14隔離開關,合上6X14-1接地刀閘將 6X14TV轉檢修。
2.2.4 母線不停電的TV二次并列處理方式
前1~ 5步驟與母線不停電的熱倒母線處理方式一致。
6合上 TV并列裝置二次并列KK把手(實現220kV的玉和域母線TV的二次并列);
7 查故障玉母線測量、計量、保護電壓是否回復正常;
8投入 220kV的 玉母線上所有帶方向、復壓閉鎖的保護和安全自動裝置;
9拉開 6X14隔離開關,合上 6X14-1接地刀閘將 6X14 TV轉檢修。
2.2.5事故分析
對比TV本體一次有明顯燒灼、瓷瓶閃絡、擊穿痕跡等事故象征,母線保護會動作跳閘,故障被停電切除,而TV本體二次故障往往不會直接造成母線保護動作跳閘。但是,該母線上所有采集電壓數據的裝置均會發(fā)“電壓異?!备婢?,仍然會嚴重威脅該母線各間隔保護裝置的正常運行(電測計量)和正確動作(失去保護方向、復壓閉鎖功能),需及時隔離故障TV進行檢修處理。
3.倒母線處理方式的特點
3.1母線停電冷倒母線的處理方式
該方式實類似于TV本體一次故障跳閘的模式,即:將母線直接停電來直接隔離故障點,然后再恢復220kV玉母線間隔的設備運行于220kV域母線。這一方式隔離故障的優(yōu)點是簡單、可靠、快速,母線在停電狀態(tài)下可以迅速拉開故障TV刀閘隔離故障,TV二次異常電壓對該母線上所有帶方向、復壓閉鎖的保護和安全自動裝置的影響消失。其缺點是需要損失負荷,對電網系統的運行方式存在影響。
3.2 母線不停電的熱倒母線的處理方式
該方式就是在母線不停電的方式下,進行倒母線操作,將220kV玉母線的負荷導致 220kV域母線運行,拉開母聯 624 斷路器使母線停電來隔離故障點。這種方式隔離故障的優(yōu)點是,不損失負荷為代價,不需要考慮系統的運行方式。但是其缺點是,在TV二次故障的情況,開口三角電壓不等于零,而且三相電壓不平衡,在倒母線一二次刀閘雙跨的時候,會出現故障TV二次向正常TV一次反充電的現象,造成設備的損壞;其次倒母線操作的的過程較長,在此過程中如果TV二次故障向 一次故障轉變或者發(fā)生短路起火等嚴重故障趨勢的時候,將使220kV的玉和域母線全部故障跳閘,母線失壓,有損失負荷的風險。
3.3 母線不停電的TV二次并列處理方式
該方式雖然也是母線不停電的處理方式,但不是通過倒母線來隔離故障,而是直接將故障在確保TV二次不會反充電的情況下,將母聯624做死連接強行一次并列后,在二次TV并列裝置上進行的二次并列操作,使得220kV的玉母線上所有的電壓采集設備快速恢復正常運行,無異常告警后再帶電拉開 TV 隔離開關進行故障隔離檢修。這種方式的優(yōu)點是不以損失負荷為代價,不需要倒母線操作,事故隔離迅速;但是存在的二次并列操作風險較大,對TV并回路接線的正確性、切換的可靠性均有很高要求。
4.結束語
總之,電壓互感器在電力系統中是重要的設備之一,處理電壓互感器故障是電力系統檢測與維修工作的重要組成,提高電壓互感器的故障分析和處理能力,快速隔離故障,恢復母線其他設備正常送電,是運維人員分析和總結的重點。在實際工作中,電壓互感器的故障存在更多的多樣性和不可控因素,需要以常見處理方法為理論基礎,充分結合實際情況進行判斷和處理,在處理中需做好安全防范措施。通過對TV本體一次故障、TV本體二次故障的事故現象、事故處理方式進行分析對比,總結了各種處理方式的的優(yōu)缺點和存在的操作風險,明確這幾種處理方式的操作順序和處理要求,供參考。
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