溫俊裕

（江門供電局，廣東 江門 529000）

一、10kV電壓互感器O相絕緣擊穿故障現(xiàn)象

某站的10kV出線的某一條線路單相接地，運行人員進(jìn)行現(xiàn)場檢查時，發(fā)現(xiàn)該段母線10kV電壓互感器有異味。在排除單相接地故障后，將10kV電壓互感器轉(zhuǎn)檢修，進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)電壓互感器 O相邊緣有絕緣擊穿的跡象，經(jīng)測試確定為絕緣擊穿。

二、10kV電壓互感器O相絕緣擊穿故障原因分析與探討

電壓互感器的工作原理與變壓器相同，基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定，正常運行時接近于空載狀態(tài)。電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。正常運行時，電力系統(tǒng)的三相電壓對稱，第三線圈上的三相感應(yīng)電動勢之和為零。一旦發(fā)生單相接地時，中性點出現(xiàn)位移，開口三角的端子間就會出現(xiàn)零序電壓，從而提醒運行人員，及時處理接地故障，對電力系統(tǒng)起保護(hù)作用。

本次發(fā)生故障的10kV電壓互感器是三相防諧振式電壓互感器，是專門針對母線單相接地事故導(dǎo)致電源中性點偏移而引發(fā)的并聯(lián)鐵磁諧振而設(shè)計制造的。三相防諧振式電壓互感器的中性點通過另一臺電壓互感器接地的方法，將3臺電壓互感器的一次中性點N通過另1臺規(guī)格、型號、參數(shù)相同，全絕緣電壓互感器接地，這里稱其為零序電壓互感器，其極性聯(lián)結(jié)與3臺測量用互感器相同，并且極性端接地。在正常運行時，由于三相平衡，其中性點對地電壓為0 V，零序電壓互感器初級電壓為零，故其二次無輸出。當(dāng)任何一相母線接地時，零序互感器與接地相電壓互感器繞組形成并聯(lián)關(guān)系，其一次電壓與接地相電壓相同，二次產(chǎn)生一個對應(yīng)的相電壓，因為互感器的次級所有非極性端聯(lián)結(jié)在一起并接地，則由于零序互感器的二次與接地相二次幅值一致，相位相同，所以零序互感器的極性端與接地相極性端之間的電壓為0 V，與非故障相電壓為相電壓的31/2倍，達(dá)到了監(jiān)視絕緣的目的。

圖1

通過對10kV電壓互感器二次電壓回路進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)情況如下：

電壓互感器本體二次電壓接線沒有錯誤，原理接線如圖1。o、n繞組的o與ABC三相的末端o連接，n與dn、da繞組的dn連接，引一條N600線至端子排，da引L630至端子排，排除電壓互感器 o、n繞組及dn、da直接短路可能。

圖2

檢查二次并列回路，發(fā)現(xiàn)用于PT并列的常開節(jié)點 (DL-1，DL-1`)與解列的常閉節(jié)點（DL-2，DL-2`）在10KV母聯(lián)開關(guān)柜二次接線錯誤（如圖2）。當(dāng)10KV母聯(lián)開關(guān)合閘狀態(tài)時，并列常開節(jié)點(DL-1，DL-1`)并不導(dǎo)通，當(dāng)在分閘狀態(tài)時，解列常閉節(jié)點(DL-2，DL-2`)也不導(dǎo)通。由于用于二次電壓并列的BLJ12、BLJ13、BLJ14繼電器是雙線圈自保持繼電器，而設(shè)備改造前PT并列裝置運行于并列狀態(tài)，故 BLJ11、BLJ12、BLJ13、BLJ14 動作線圈動作后不復(fù)歸，其常開節(jié)點長期接通，導(dǎo)致計量保護(hù)組、開口二次電壓長期并列。用于激發(fā)"PT并列"二極管指示燈的是BLJ18繼電器，該繼電器是瞬時動作但不保持繼電器，由于并列常開節(jié)點(DL-1，DL-1`)在母聯(lián)合閘時并不導(dǎo)通，BLJ18繼電器無法動作，故10kV PT并列裝置打到"PT并列"位置時，"并列"指示燈不亮。

當(dāng)兩臺電壓互感器解列運行時，兩臺計量保護(hù)組電壓不存在壓差，開口三角電壓均為零，二次電壓回路表現(xiàn)正常。當(dāng)該母線的任一10kV線路單相接地時，電壓互感器由于o、n繞組的補償作用，接地相的電壓角度不發(fā)生變化，計量保護(hù)組電壓依然正常，而開口三角電壓有變化，其等效電路圖簡單理解如圖4。

圖3

如圖3，當(dāng)兩臺電壓互感器解列運行時，而 1PTJ4、2PTJ4、BLJ13 節(jié)點導(dǎo) 通，當(dāng) 1M 10kV線路接地時，電壓互感器1YHL開口電壓 U（1YHL）=100V，電壓互感器 2YHL開口電壓 U（2YHL）=0V。計算可得 R（總）=1.278Ω，I=78.25A。

當(dāng)1PTJ4、2PTJ4導(dǎo)通，而BLJ13節(jié)點不通時，計算I=0.018A。

根據(jù)電壓互感器技術(shù)參數(shù)（da dn 100V 100VA）可得電壓互感器 二次開口繞組最大允許電流I=1A。因此，當(dāng)電壓互感器、52PT解列運行，而BLJ13節(jié)點導(dǎo)通，會導(dǎo)致電壓互感器da、dn二次繞組嚴(yán)重過載，導(dǎo)致電壓互感器da、dn繞組絕緣擊穿。檢查10kV PT并列裝置，發(fā)現(xiàn)10kVPT并列裝置Ⅰ（Ⅱ）段隔離開關(guān)輔助節(jié)點雙位置重動繼電器1PTJ4（2PTJ4）用于并列開口三角電壓的兩對節(jié)點有燒焦痕跡，驗證二次回路曾經(jīng)流經(jīng)大電流。

三、防止發(fā)生10kV電壓互感器O相絕緣擊穿故障的防范措施。

1、改接10kV母聯(lián)開關(guān)柜二次接線，試驗PT并列及解列回路正確。

2、加強(qiáng)對運行、繼保人員二次電壓并列、解列回路的培訓(xùn)。當(dāng)一次PT運行在并列狀態(tài)而電壓并列裝置"并列"指示燈不亮或在解列運行而"并列"燈依然點亮，應(yīng)高度重視，即時上報。嚴(yán)禁一次解列運行，而二次并列運行。

3、加強(qiáng)專業(yè)人員的工程驗收，工程驗收應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙逐節(jié)點檢查PT刀閘、母聯(lián)開關(guān)、母聯(lián)刀閘輔助節(jié)點是否正常，杜絕由于輔助節(jié)點行程不到位或二次接線錯誤引起二次電壓無法解列。

在實際電力系統(tǒng)運行中，電壓互感器是一次與二次電氣回路之間連接的重要設(shè)備。隨著技術(shù)的不斷更新，新材料的不斷涌現(xiàn)，各種新型的電壓互感器已經(jīng)不斷涌現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)和具體器件各不相同，需要我們在了解其特點的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)使用的經(jīng)驗和故障處理的方法，對運行中的電容式電壓互感器二次電壓即使僅有輕微變化都應(yīng)該引起高度注意，預(yù)防產(chǎn)生二次電壓非正常并列的隱患，杜絕因為電壓互感器的二次非正常并列問題而導(dǎo)致人身和設(shè)備事故。保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

[1]萬千云.電力系統(tǒng)運行實用技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2]DL/T 5136-2001.變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S].