吳艷艷

摘 要：針對(duì)一起變壓器工頻耐壓試驗(yàn)異?，F(xiàn)象，從多個(gè)方面排查分析原因，發(fā)現(xiàn)是由于高壓試驗(yàn)控制內(nèi)部漏電保護(hù)裝置與所采用的電源系統(tǒng)不匹配、電磁干擾等因素引發(fā)異常，并針對(duì)原因提出對(duì)策。

關(guān)鍵詞：耐壓試驗(yàn)；漏電保護(hù)；火線；零線；向量

我處管轄的電力系統(tǒng)情況復(fù)雜，屬企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)，主要為企業(yè)生產(chǎn)生活服務(wù)，共計(jì)15個(gè)變電站（開閉所）所都是依附于地方電力系統(tǒng)的末端變電所，相對(duì)獨(dú)立、自成系統(tǒng)，遍布江蘇、安徽兩省、8個(gè)縣市、25個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，大部分站所遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)中心，地理位置偏遠(yuǎn)。每年我們會(huì)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行一次預(yù)防性計(jì)劃檢修，帶著所需檢修設(shè)備儀器往返于各個(gè)站所。檢修計(jì)劃中對(duì)主變進(jìn)行耐壓試驗(yàn)是必不可少的項(xiàng)目之一。

1 故障現(xiàn)象

4月，某35kV單母線分段變電所全所停電進(jìn)行檢修，照例對(duì)1#主變進(jìn)行了絕緣電阻、直流電阻、介質(zhì)損耗等常規(guī)試驗(yàn)，顯示變壓器性能指標(biāo)均合格，檢修人員開始對(duì)1#主變進(jìn)行1min工頻耐壓試驗(yàn)，完成設(shè)備接線、布置安全遮攔，清離無關(guān)人員，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作就緒后，檢修人員接通高壓試驗(yàn)控制器電源，剛按下升壓按鈕就跳閘，重復(fù)數(shù)次都發(fā)生同樣的現(xiàn)象。

2 原因分析

我們?cè)诂F(xiàn)場展開了檢查分析，由于之前已經(jīng)完成的部分試驗(yàn)結(jié)果顯示變壓器參數(shù)合格，而且根據(jù)故障現(xiàn)象，設(shè)備還沒有開始升壓就跳閘，所以排除變壓器絕緣受損導(dǎo)致跳閘。于是我們使用儀表測量，控制器高壓輸出為零，據(jù)此，初步判定為控制器本身問題造成試驗(yàn)失敗。本次試驗(yàn)我們采用的是工頻耐壓試驗(yàn)控制器與輕型試驗(yàn)變壓器成套設(shè)備測試變壓器絕緣強(qiáng)度。接下來，我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

2.1 檢查接線

控制器接入220V交流電，經(jīng)內(nèi)部調(diào)壓器輸出0-200V供試驗(yàn)變壓器輸入，感應(yīng)出高壓輸出到已經(jīng)短接1#主變高壓側(cè)繞組，低壓側(cè)繞組則短接接地，各個(gè)連接點(diǎn)已經(jīng)可靠連接，并嚴(yán)格按照高壓試驗(yàn)一點(diǎn)接地的原則在變壓器接地點(diǎn)可靠接地，開關(guān)均按要求合上。儀器操作者從事高壓試驗(yàn)多年，使用該儀器近8年，已經(jīng)熟練掌握了該設(shè)備原理和接線方式。而且我們也查找了使用說明書，對(duì)照接線圖仔細(xì)核對(duì)，所有接線正確無遺漏，所以排除了接線方式錯(cuò)誤造成儀器無高壓輸出。

由于該設(shè)備外殼采用接地保護(hù)方式，會(huì)不會(huì)部分接地導(dǎo)線長時(shí)間使用后斷線造成儀器處于保護(hù)狀態(tài)？于是操作人員使用萬用表對(duì)接地導(dǎo)線進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電性能好，檢查各接線端子也接觸良好，排除接地線斷線造成儀器失靈。

2.2 檢查儀器

近期，已經(jīng)完成了數(shù)個(gè)站所檢修，控制器在各個(gè)站所來回顛簸，長時(shí)間、長距離運(yùn)輸加上路況不良，設(shè)備部件松動(dòng)的情況也時(shí)有發(fā)生，是否內(nèi)部發(fā)生故障造成失靈？我們打開儀器外殼，經(jīng)過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)箱體內(nèi)新安裝的漏電保護(hù)開關(guān)動(dòng)作。那是不是發(fā)生了漏電現(xiàn)象，通過進(jìn)一步檢查線圈等部件，設(shè)備對(duì)地絕緣良好，各部件接觸良好無松動(dòng)，表面無焦灼、積塵、短路等現(xiàn)象，且在前一天還使用該儀器成功測試了兩臺(tái)35kV變壓器。暫時(shí)排除儀器內(nèi)部發(fā)生漏電現(xiàn)象。

2.3 漏電保護(hù)原理

本試驗(yàn)設(shè)備外殼之前采用接地保護(hù)，并沒有安裝漏電保護(hù)裝置，在檢修前，按照有關(guān)規(guī)定要求，為進(jìn)一步確保工作人員人身安全，儀器增加了漏電保護(hù)裝置，是不是該漏電保護(hù)裝置誤動(dòng)作造成儀器不啟動(dòng)。下面我們就對(duì)漏電保護(hù)裝置基本原理進(jìn)行分析：

漏電保護(hù)器的原理是檢測交流電從火線到零線電流向量和是否為零，即基爾霍夫電流定律∑Ⅰ=0，作為判據(jù)判斷是否動(dòng)作跳閘的。如果沒有觸電的話，兩根電源線里的電流向量和應(yīng)該為零，CT的原邊線圈里的磁通完全地消失，副邊線圈沒有輸出。如果有人觸電，部分電流經(jīng)人體（RN）到大地分流，電源線向量和不再為零，導(dǎo)致CT副邊線圈上有電流輸出，使得SH的觸點(diǎn)吸合，從而使脫扣線圈TQ得電，把鉤子吸開，開關(guān)DZ斷開，切斷主回路，實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。值得注意的是，一旦脫扣，即使脫扣線圈TQ里的電流消失也不會(huì)自行把DZ重新接通。因?yàn)闆]人幫它合上是無法恢復(fù)供電的。觸電者離開，經(jīng)檢查無隱患后想再用電，需把DZ合上使其重新扣住，便恢復(fù)了供電。

本次試驗(yàn)我們使用的是發(fā)電機(jī)供出的單相220V電源，不存在火線零線，更沒有中性線接入漏電保護(hù)器。而按照此單相漏電保護(hù)裝置安裝要求是要將零線火線接入的。是不是就是這種電源系統(tǒng)不同造成試驗(yàn)故障？

2.4 電源系統(tǒng)分析

由于該變電站當(dāng)時(shí)是全所停電進(jìn)行檢修，所有試驗(yàn)電源均來自一臺(tái)柴油單相交流發(fā)電機(jī)。與220V市電相比，此發(fā)電機(jī)供出的電源是單相電源，沒有中性點(diǎn)，沒有零線。經(jīng)過我們測量，發(fā)現(xiàn)電源兩極交流電壓雖然是220V，但每極對(duì)地電壓卻不固定。我們將單相電源的兩根線接入漏電保護(hù)裝置，按照原理分析，不論是否發(fā)生觸電，總電流向量和應(yīng)該為零，無法起到保護(hù)作用。

那到底什么原因造成誤動(dòng)呢？難道存在電磁干擾？由于每次試驗(yàn)環(huán)境大致相同，外部干擾可能性較小，考慮設(shè)備內(nèi)部干擾。我們?cè)賮砜纯丛囼?yàn)控制器的原理和結(jié)構(gòu)，包括調(diào)壓器、保護(hù)、測量、控制、信號(hào)回路，通過接入220V工頻電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出電壓，即輕型試驗(yàn)變壓器的輸入電壓，接入初級(jí)繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，獲得高壓輸出。此外，設(shè)備結(jié)構(gòu)上看，金屬外殼內(nèi)部安裝的主要部件就是調(diào)壓器，可以等效成電感，而調(diào)壓器線圈匝間、線圈與接地外殼存在等效電容。電感電容等電氣量，在沒有相對(duì)穩(wěn)定電壓中性點(diǎn)的發(fā)電機(jī)電源供電時(shí)，設(shè)備內(nèi)部交變的電磁場、感應(yīng)電動(dòng)勢、渦流、磁滯各種現(xiàn)象與市電供電時(shí)都有所不同，多種干擾因素存在，使得漏電保護(hù)裝置中切斷主電源回路的彈簧開關(guān)受力斷開，造成誤動(dòng)。

3 對(duì)策及結(jié)論

在分析過原因后，我們選擇兩種方式驗(yàn)證了正是單相發(fā)電機(jī)電源造與漏電保護(hù)裝置不匹配造成誤動(dòng)，導(dǎo)致儀器不能正常啟動(dòng)：

⑴閉鎖漏電保護(hù)裝置后，我們使用發(fā)電機(jī)電源對(duì)1#主變進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)，儀器使用正常。

⑵該所所用變來電后，我們又用所用變電源對(duì)2#主變進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)，儀器使用正常。

因此，今后在做耐壓試驗(yàn)時(shí)，要合理安排試驗(yàn)時(shí)間，盡量使用所用變電源，如果確實(shí)需要使用發(fā)電機(jī)電源，可以考慮使用其它高壓試驗(yàn)設(shè)備（變頻諧振試驗(yàn)設(shè)備）或者閉鎖漏電保護(hù)裝置開展試驗(yàn)。此外，單相漏電保護(hù)裝置要求將火線零線同時(shí)接入，是很有必要的，該裝置廣泛適用于TT、TN電源系統(tǒng)，對(duì)于IT電源系統(tǒng)，漏電保護(hù)裝置難以實(shí)現(xiàn)保護(hù)，反而各種因素相互作用，容易造成誤動(dòng)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]GB13955.《漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行規(guī)范》.

[2]張楹.漏電保護(hù)器的原理及應(yīng)用[A].山東省石油學(xué)會(huì)油田電力、通信及自動(dòng)化技術(shù)研討會(huì)優(yōu)秀工程技術(shù)論文集[C].2009年.