蘇祺 黃章強(qiáng)

摘要：針對(duì)一起換流站站用交流10 kV母線(xiàn)在倒換過(guò)程中，合上母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)后發(fā)生母線(xiàn)PT故障的事件，查找分析了導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，并提出了后續(xù)處理措施，為類(lèi)似故障的處理提供了參考。

關(guān)鍵詞：換流站;PT故障;站用交流

1 ? ?事件背景

2015-10-14T15：10，天生橋換流站10 kV 102M母線(xiàn)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致220 kV/10 kV 22B站用變10 kV側(cè)12DL開(kāi)關(guān)和10 kV 102M/103M母線(xiàn)023DL聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)。工作人員隨即向總調(diào)申請(qǐng)對(duì)天生橋換流站站用交流系統(tǒng)10 kV 102M母線(xiàn)進(jìn)行停電檢查，相關(guān)設(shè)備接線(xiàn)如圖1所示。

2015年10月15日，檢修班組完成了102M母線(xiàn)故障的檢查處理，更換了102M母線(xiàn)PT，相關(guān)設(shè)備的檢查試驗(yàn)均正常，運(yùn)行人員根據(jù)調(diào)度令將220 kV #2站用變恢復(fù)至運(yùn)行狀態(tài)，并恢復(fù)102M母線(xiàn)至正常運(yùn)行狀態(tài)。

2 ? ?檢查情況

天生橋站102M 12DL開(kāi)關(guān)設(shè)備型號(hào)為：3AH1/

64-1（德國(guó)西門(mén)子）;出現(xiàn)故障的102M母線(xiàn)PT型號(hào)為：4 MR 52（XE），同為德國(guó)西門(mén)子產(chǎn)品。

2.1 ? ?故障錄波

通過(guò)查看故障錄波，在保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻，220 kV #2站用變高壓引線(xiàn)套管CT三相電流有效值均為0.82 A左右（CT變比300/1），且三相電流呈正弦變化，無(wú)明顯畸變。

#2站用變10 kV側(cè)電流如圖2所示，保護(hù)動(dòng)作時(shí)，220 kV #2站用變10 kV側(cè)三相電流基本在21.6 A左右（CT變比250/1），且三相電流呈正弦變化，無(wú)明顯畸變。

根據(jù)錄波結(jié)果分析，得到以下結(jié)論：

（1）在故障跳閘時(shí)，220 kV #2站用變的220 kV側(cè)故障一次電流為0.82×300=246 A，10 kV側(cè)的故障一次電流為21.6×250=5 400 A;

（2）將220 kV側(cè)的故障一次電流折算到10 kV側(cè)的故障一次電流為246 A×220 kV/10 kV=5 412 A，折算到10 kV側(cè)的故障一次電流和10 kV側(cè)的故障一次電流基本一致，故220 kV #2站用變的差動(dòng)保護(hù)正確不動(dòng)作;

（3）低壓側(cè)二次電流21.6 A大于低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)定值4.51 A，故0.9 s后復(fù)壓過(guò)流1段正確動(dòng)作;

（4）站用變高壓側(cè)二次電流值0.82 A雖大于定值0.1 A，但故障發(fā)生0.9 s后低壓側(cè)后備保護(hù)動(dòng)作將故障切除，故高壓側(cè)后備保護(hù)正確不動(dòng)作。

因此，本次保護(hù)動(dòng)作是由220 kV #2站用變低壓側(cè)三相故障引起的，站用變低壓側(cè)后備保護(hù)正確動(dòng)作，差動(dòng)保護(hù)及高壓側(cè)后備保護(hù)正確不動(dòng)作。

2.2 ? ?現(xiàn)場(chǎng)檢查

天生橋站102M母線(xiàn)操作到檢修狀態(tài)后，對(duì)102M母線(xiàn)及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了檢查，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)102M母線(xiàn)PT的C相破裂，連接銅排燒斷，內(nèi)部線(xiàn)圈裸露在外。因PT炸裂燒損，導(dǎo)致102M母線(xiàn)PT周?chē)O(shè)備附著黑色粉塵，母排上的護(hù)套燒焦。其他設(shè)備經(jīng)檢查，除了有PT炸裂后碳化附著的粉塵外，無(wú)其他異常情況。

拆除PT后，對(duì)102M母線(xiàn)及母線(xiàn)上的4臺(tái)開(kāi)關(guān)（12DL、021DL、022DL、023DL）及母線(xiàn)進(jìn)行了耐壓測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)正常，確定本次的102M母線(xiàn)故障由母線(xiàn)PT故障引起。

3 ? ?故障原因分析

（1）102M、103M母線(xiàn)PT于2013年1月開(kāi)展了相關(guān)的試驗(yàn)工作，試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1所示。

（2）天生橋站10 kV母線(xiàn)PT為固體絕緣，設(shè)備呈感性，且10 kV母線(xiàn)上無(wú)消諧裝置，空載運(yùn)行時(shí)會(huì)與母線(xiàn)上的電纜等容性設(shè)備產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致母線(xiàn)電壓升高，對(duì)母線(xiàn)設(shè)備絕緣造成影響。

（3）本次故障在102M對(duì)103M充電過(guò)程中出現(xiàn)，對(duì)103M母線(xiàn)連同PT開(kāi)展耐壓測(cè)試，數(shù)據(jù)正常，排除了103M母線(xiàn)故障原因。

（4）天生橋站10 kV開(kāi)關(guān)柜于1998年投運(yùn)，目前已運(yùn)行20多年，初步分析本次故障是由于PT內(nèi)部老化，出現(xiàn)絕緣薄弱點(diǎn)，在充電過(guò)程中出現(xiàn)諧振時(shí)，電壓升高擊穿絕緣薄弱點(diǎn)導(dǎo)致PT故障。

4 ? ?故障處理措施

（1）拆除102M母線(xiàn)PT，并對(duì)12DL、021DL、022DL、023DL開(kāi)關(guān)室內(nèi)部進(jìn)行清理。

（2）對(duì)102M母線(xiàn)及12DL、021DL、022DL、023DL開(kāi)關(guān)開(kāi)展對(duì)地及相間耐壓測(cè)試（試驗(yàn)電壓28 kV），耐壓測(cè)試通過(guò)。

（3）拆除103M母線(xiàn)PT，并對(duì)PT開(kāi)展耐壓測(cè)試（試驗(yàn)電壓28 kV），耐壓測(cè)試通過(guò)。

（4）將103M母線(xiàn)PT更換至102M母線(xiàn)，更換護(hù)套，并連同PT和母線(xiàn)一起開(kāi)展耐壓測(cè)試（試驗(yàn)電壓15 kV，因測(cè)試儀器容量足夠，試驗(yàn)電壓為15 kV），耐壓測(cè)試通過(guò)。

（5）PT更換完成后，對(duì)102M母線(xiàn)充電，充電正常，充電正常后恢復(fù)102M母線(xiàn)正常運(yùn)行狀態(tài)。

5 ? ?結(jié)語(yǔ)

目前天生橋站10 kV 103M母線(xiàn)PT已拆除，需購(gòu)置相應(yīng)的PT，購(gòu)置到位后安裝至103M，恢復(fù)103M母線(xiàn)正常運(yùn)行狀態(tài)。

天生橋站10 kV母線(xiàn)PT運(yùn)行已超過(guò)15年，計(jì)劃對(duì)該類(lèi)型PT全部進(jìn)行更換，選用呈微容性的PT，避免因諧振導(dǎo)致電壓升高，對(duì)設(shè)備絕緣產(chǎn)生影響。

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[2] 陳錫磊，周浩，王東舉，等.g參數(shù)修正法用于浙西±800 kV換流站閥廳空氣凈距設(shè)計(jì)[J].高電壓技術(shù)，2011，37（9）：2185-2189.

收稿日期：2020-02-08

作者簡(jiǎn)介：蘇祺（1991—），男，廣西欽州人，助理工程師，從事直流系統(tǒng)換流站值班工作。