劉智成

(酒鋼集團宏晟電熱公司，甘肅嘉峪關(guān) 735100)

引言

電壓互感器是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)不可缺少的一種電氣設(shè)備，是把高電壓按比例關(guān)系變換成100 V 標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供計量、儀表裝置和繼電保護使用。電壓互感器燒損會對系統(tǒng)安全運行帶來嚴(yán)重危害，必須認(rèn)真分析查找其原因避免此類事故發(fā)生。

1 事件經(jīng)過

某一35 kV 變電所使用JDXN6-35W 戶外單相油浸式電壓互感器，因互感器油標(biāo)處長期滲油無法處理，造成互感器瓷瓶大面積污穢，雨天伴隨有閃絡(luò)現(xiàn)象。采購?fù)灰?guī)格型號互感器一組，決定對滲油的互感器進行更換。在計劃執(zhí)行前一天按照相關(guān)交接試驗標(biāo)準(zhǔn)完成試驗工作，試驗數(shù)據(jù)合格。計劃執(zhí)行當(dāng)天由工程車將3臺電壓互感器由試驗區(qū)域運至變電所，總行程5 km 路況良好。檢修人員按照施工方案要求，順利完成互感器更換及二次接線工作，因在試驗場地已做過試驗，現(xiàn)場只對試驗報告進行了驗收確認(rèn)便申請送電。送電后發(fā)現(xiàn)電壓互感器二次開口電壓顯示33 V（正常為零），立即對電壓互感器進行停電檢查，但因整個操作過程時間較長，待隔離開關(guān)斷開后C相電壓互感器已鼓包燒損。

2 原因分析

2.1 本體二次接線

首先，對電壓互感器本體二次接線進行確認(rèn)，二次回路接線如圖1 所示，繞組接地符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，使用1 000 V 絕緣搖表測量二次線絕緣電阻，二次接線無混線、絕緣不良現(xiàn)象。

圖1 電壓互感器本體二次接線圖

2.2 本體與微機保護裝置之間二次接線

確認(rèn)電壓互感器本體二次接線正確后，利用萬用表電阻檔按照圖2電壓互感器二次回路聯(lián)系圖測量電壓互感器本體與微機保護裝置之間二次接線正確性。

圖2 電壓互感器二次回路聯(lián)系圖

測量電壓互感器A601 與室內(nèi)A630 校對一致，絕緣合格，與其他線不通；

測量電壓互感器B601 與室內(nèi)B630 校對一致，絕緣合格，與其他線不通；

測量電壓互感器C601 與室內(nèi)C630 校對一致，絕緣合格，與其他線不通；

測量電壓互感器L601 與室內(nèi)L630 校對一致，絕緣合格，與其他線不通；

測量電壓互感器N600 與室內(nèi)N600 校對一致，絕緣合格，與其他線不通，在開關(guān)場一點接地。

2.3 查找本體故障原因

確認(rèn)互感器接線無誤后，因?qū)ジ衅鲀?nèi)部結(jié)構(gòu)并不了解，雖然知道是互感器本體故障造成，但憑已知的故障現(xiàn)象和資料是無法推斷出故障原因，所以只能考慮從試驗方法上入手。

對燒損的電壓互感器進行了測試，一次、二次繞組對地絕緣電阻都為零，確認(rèn)互感器不能再繼續(xù)使用。因現(xiàn)場再無其他備件，只能從換下的電壓互感器中挑選一支特性與現(xiàn)有的最接近的進行匹配?；ジ衅鞲鼡Q完對二次線進行恢復(fù)確認(rèn)后開展試驗工作。

2.3.1 模擬電壓互感器的正常工作

故障電壓互感器現(xiàn)已燒損，普通的互感器交接預(yù)防試驗已經(jīng)失去意義，要還原故障現(xiàn)象，決定先模擬電壓互感器的正常工作。

變電站內(nèi)運行有一臺容量50 MVA變壓比10 kV/380 V 的所用變壓器，斷開所用變二次配出空開，按照正相序分別將所用變的A、B、C 相接入電壓互感器高壓側(cè)，通過空開控制互感器的啟停，互感器二次側(cè)仍按照原接線接入微機保護裝置，保護裝置具備手動錄波功能，再準(zhǔn)備一臺筆記本電腦和網(wǎng)線，用于查看錄波文件。閉合電壓空開，查看正常情況下電壓互感器交流采樣信息如表1所列。

表1 電壓互感器正常交流采樣信息

2.3.2 模擬高壓繞組斷線

斷開所用變C 相接線，A、B 兩相正常接入，互感器二次接線按照原接線接入，閉合電壓空開，查看電壓交流采樣信息如表2所列。

表2 高壓C相斷線交流采樣信息

因電壓互感器送電時，二次開口電壓顯示33 V，按照電壓的變比關(guān)系計算得出所用變作為互感器電源時二次開口電壓應(yīng)該為0.37 V，數(shù)據(jù)明顯與表2信息不符，排除高壓引線斷線的可能。

2.3.3 模擬C相開口繞組da、dx斷線故障

因為不是一次故障，我們就從二次繞組排查，按照送電時故障特征，基本可以排除2a、2x 繞組存在問題的可能。因為開口繞組是獨立的繞組，如果2a、2x 繞組出現(xiàn)問題，二次開口繞組不會出現(xiàn)33 V零序電壓。所以我們對da、dx 展開斷路測試，高壓側(cè)繞組正常接線，二次繞組C 相da、dx 接線柱二次線懸空，其他接線按照原接線執(zhí)行，測試結(jié)果如表3所列，與故障特征不符。

表3 C相開口繞組斷線交流采樣信息

2.3.4 模擬C相開口繞組da、dx短路故障

將電壓互感器C 相da、dx 接線柱懸空，將da、dx原二次接線進行短接，并與三相電壓N600并接在一起，高壓繞組正常接線，其他繞組正常接線，查看故障現(xiàn)象，如表4所列。

表4 C相開口繞組短路交流采樣信息

通過現(xiàn)象還原C 相開口繞組da、dx 短路故障符合互感器燒損時故障特征，電壓互感器開口繞組短接致使二次電流增大，該電流產(chǎn)生與一次電流相反的磁通，一次磁通減小，感應(yīng)電動勢變小，一次繞組電流增大。當(dāng)二次短路電流越大，一次電流就越大，直到互感器燒壞。見圖3。

圖3 C相開口繞組短路故障錄波圖

在確定電壓互感器故障原因后，聯(lián)系供貨商共同對該電壓互感器進行了解體，也發(fā)現(xiàn)了互感器開口繞組da、dx 存在短路放電特征，從實際驗證了分析結(jié)論。結(jié)合當(dāng)時的試驗數(shù)據(jù)及最終的結(jié)果基本可以定性為：由于C 相電壓互感器生產(chǎn)工藝存在缺陷，導(dǎo)致該電壓互感器在運輸過程中由于裝卸或途中顛簸致使其損壞。

3 結(jié)語

通過此次電壓互感器故障原因的查找，對互感器故障特征有了更加深入的了解，從整個事件中意識到，作業(yè)現(xiàn)場交接試驗執(zhí)行不規(guī)范，錯誤的認(rèn)為在實驗室進行的試驗就可以取代現(xiàn)場試驗，并沒有考慮到運輸途中存在的風(fēng)險可能，一味地圖省事，才釀下此禍根。