趙穎博 袁 鋒 陳 靜 朱曉燕

（新野縣電業(yè)局，河南 南陽473500）

0 引言

2014－11－27 T21：22：29，35 k V沙堰變電站在增容改造過程中發(fā)生了一起因10 k V沙樊線148＃桿金屬性接地引發(fā)的10 k V母線電壓互感器弧光短路故障，造成燒毀10 k V母線電壓互感器。經(jīng)過現(xiàn)場檢查分析，發(fā)現(xiàn)是因為高壓開關柜廠家未正確理解南瑞科技NSR656 R系列TV切換保護裝置開口三角試驗芯抽取的正確用法，而造成的一起非典型性錯誤接線，同時該故障也暴露出開關柜安裝中交接試驗的一些短板，具有較強的借鑒意義。

1 故障發(fā)生情況及故障的初步分析判斷

1.1 故障發(fā)生時的基本情況

2014年11月，沙堰變電站進行2＃主變增容改造工作，該站10 k V GG1 A型高壓開關柜全部更換為KYN28 A－12型手車高壓開關柜。該站在事故發(fā)生時的運行方式為：在沙堰變2＃主變及10 k V開關柜增容改造期間，35 k V蔡沙線受電帶35 k V母線，沙1＃主變運行，沙2＃主變停運解備做安措；10 k VⅠ段母線運行，10 k VⅡ段母線停運解備，進行開關柜安裝調(diào)試任務，沙100母聯(lián)開關柜已安裝但未安裝連接母排；10 k V沙冀線、10 k V沙趙線通過變電站出口電纜跳通10 k V線路進入施工改造期間運行方式進行運行。該站一次系統(tǒng)圖如圖1所示（加框部分為本期工程）。

1.2 故障發(fā)生時的各種信息反映

故障發(fā)生后工控機事故報文信息如圖2所示。

故障發(fā)生開關柜爆炸后情況如圖3所示。

圖1 35 k V沙堰變電站增容改造后一次系統(tǒng)接線圖

1.3 故障發(fā)生后初步分析判斷

（1）從故障報文分析，故障發(fā)生時10 k V母線發(fā)生系統(tǒng)接地故障（21：22：20—198沙10 k V東母零序電壓信號報警）；根據(jù)保護定值分析零序電壓告警投退－投入，零序電壓告警電壓定值－15 V，零序電壓告警時限－6 s，系統(tǒng)應該發(fā)生單相接地故障。（2）從現(xiàn)場運行情況分析，沙10 k VⅠ段母線TV已經(jīng)運行10天，TV的計量、測量、保護3個繞組表計正常，交接試驗中保護傳動正確，基本可以排除運行回路接線錯誤問題。（3）從TV柜爆炸后痕跡分析，并結(jié)合后臺機報文情況初步判斷為：因10 k V線路發(fā)生單相接地故障，引起10 k VⅠ段母線TV零序回路短路引起互感器絕緣擊穿，從而引發(fā)TV三相弧光短路造成10 k V TV開關柜爆炸事故；但是引起10 k V TV零序回路短路的根本原因并未查明，需進一步分析研究。

圖2 工控機事故報文信息

圖3 TV柜爆炸后情況圖片

2 現(xiàn)場試驗及TV零序回路問題分析查找情況

2.1 電壓并列裝置的功能與原理

沙堰變10 k V TV選用信陽華電電器有限公司生產(chǎn)的JDZX11－10型電壓互感器，產(chǎn)品符合標準GB1207—2006，本站10 k V母線TV切換裝置采用國電南瑞科技股份有限公司生產(chǎn)的NSR656R系列保護裝置。NSR656R電壓并列裝置電壓回路接線原理如圖4所示。

NSR656 RF TV并列裝置適用于單母線分段接線方式的兩段母線TV重動、并列，能完成單母線分段方式的兩段母線TV的各8路電壓（4路測量保護電壓、4路測量電壓）的重動、并列操作。每臺裝置中可配置兩塊TVBL板件，完成兩個電壓等級的TV并列。TV的重動：NSR656RF TV并列裝置由各段TV的一次刀閘位置將8路電壓重動到電壓小母線，接至本段母線的保護測控裝置的TV回路并有重動監(jiān)視信號開出。TV的并列：NSR656RF TV并列裝置由分段開關的位置完成重動后的8路電壓并列，并有并列監(jiān)視信號開出。TV的并列有就地、遠方兩種方式，就地并列／解列由并列操作KK控制完成，遠方并列／解列由遙控操作完成。

2.2 電壓二次回路的接線核對性試驗原理與方法

電壓互感器的工作原理與變壓器相同，也是由一次和二次繞組、鐵芯、引出線以及絕緣結(jié)構等構成，所不同的是電壓互感器的二次電壓一般都是V，同時電壓互感器容量較小。JDZX11－10型電壓互感器額定變比10 000／在一次側(cè)輸入400 V交流電壓（三相電壓），二次側(cè)線電壓理論上應該為4 V。

在TV一次側(cè)輸入400 V交流電壓，在TV二次側(cè)反映出4 V左右的線電壓，本次接線核對采取分解方式進行，第一步核對互感器一次側(cè)至手車航空插頭段，第二步核對互感器一次側(cè)至開關柜端子排，第三步對UA／UB／UC三相電壓任意取消一項，確認開口三角UL電壓會正常產(chǎn)生。核對完畢后在開關柜端子排側(cè)利用繼電保護校驗設備分別加入UA／UB／UC／UL4組電壓，核對TV切換裝置并列／解列的正確性。按照本試驗方法，分別試驗了保護、測量、計量、零序4組回路，對回路正確性進行核對性試驗。

在試驗中發(fā)現(xiàn)，在TV一次側(cè)輸入400 V交流電壓后，UA、UB、UC三相均能測到將近4 V電壓，不計回路壓降等實際因素，電壓值在合理范圍內(nèi)。同時零序回路出現(xiàn)1.2 V左右電壓，該電壓屬于回路分壓，確認零序回路存在錯誤接線。

圖4 NSR656 R電壓并列裝置電壓回路接線原理圖

2.3 TV二次回路錯誤接線分析

本站10 k V TV柜采用南陽飛龍電器有限公司生產(chǎn)的KYN28 A－12型手車式開關柜，電壓互感器的接線配線以及保護裝置的配線采用工廠化配線模式，均由飛龍電器有限公司于廠內(nèi)進行配線，根據(jù)隨屏圖紙（圖5）進行分析，發(fā)現(xiàn)TV保護回路采取三角形接線，廠家從UB的尾端抽取L601作為UL，與開口三角電壓的抽取不一致。經(jīng)與南瑞廠家、飛龍電器廠家溝通分析一致認為，在開口三角試驗芯抽取上存在認識錯誤，正常開口三角應該抽取TV繞組UA繞組首端和UC繞組尾端，但是飛龍廠家誤抽取UB的尾端，該方式一般為110 k V重要線路保護檢同期電壓抽取方式。

圖5 TV柜接線原理圖分析

3 TV二次回路誤接線發(fā)生的原因與對策

3.1 本次事故發(fā)生的原因

（1）本次TV保障事故發(fā)生的原因為：在10 k V線路發(fā)生單線接地的條件下，因TV柜TV零序回路誤接線，開口三角回路短路形成零序線圈絕緣擊穿發(fā)生三相TV設備弧光短路，造成設備燒毀的故障。（2）造成本次故障的直接原因為：開關柜廠家在工廠配線過程中未能正確理解TV二次回路開口三角電壓的抽取方法，將110 k V線路檢同期電壓的抽取方法混淆造成了誤接線。（3）本次事故的發(fā)生暴露出廠家在目前集中招標、集中生產(chǎn)的形勢下，存在產(chǎn)品出廠試驗不全、圖紙審核不細不實的弊端；同時發(fā)現(xiàn)在設備安裝調(diào)試階段忽視了對電壓回路接線正確性的核查工作，在安裝中，據(jù)筆者了解，此項工作普遍存在缺失。

3.2 防止此類誤接線事故發(fā)生的對策

（1）高度重視產(chǎn)品監(jiān)造工作，建議運行單位在產(chǎn)品技術協(xié)議簽訂階段跟進了解，依據(jù)現(xiàn)場實際提出設計要求；出廠試驗階段安裝單位、運行單位進行駐廠監(jiān)造，確保產(chǎn)品出廠試驗不缺項、不漏項，對發(fā)現(xiàn)的缺陷及時處理，確保產(chǎn)品到場優(yōu)質(zhì)合格。（2）施工單位在安裝中進行二次回路核查工作，積極利用電流互感器一次側(cè)升流、電壓互感器一次側(cè)升壓、分部核查的方式核對二次接線的正確性，并將此項試驗納入試驗報告形成正式結(jié)論。（3）運行單位在核查試驗中及時跟進，監(jiān)督要求設備安裝單位全面進行二次電壓、電流回路的核查試驗，目前運行單位往往存在重視投運交接試驗、忽視施工中的核查試驗的弊端，而在投運啟動階段因時間、運行方式等原因交流電流、交流電壓回路正確性的核查難以現(xiàn)場進行，造成監(jiān)管盲區(qū)。（4）運維管理單位應進一步加強技術監(jiān)督力度，對發(fā)現(xiàn)的同廠家、同批次、同類型問題進行全面排查，進一步杜絕設備安全隱患，提高設備安全運行、電網(wǎng)精益化運維水平。

4 結(jié)語

為防止此類事故再次發(fā)生，在目前電網(wǎng)建設工程大規(guī)模開展，基層單位存在設計、施工隊伍嚴重不足且水平參差不齊的情況下，建議在安裝中將交流電壓、交流電流二次回路的正確性核查列為必須進行的交接試驗項目，在“十八項反事故措施”中進行明確，并在設備投運啟動中進行專項核查，杜絕此類事故再次發(fā)生，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供有效的制度保障。

［1］國家電網(wǎng)公司.十八項電網(wǎng)重大反事故措施［Z］，2012.

［2］國電南瑞科技股份有限公司.NSR600系列保護裝置說明書［Z］.