雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司 丁澤濤

2014至2019年以來(lái)，某水電站監(jiān)控系統(tǒng)多次短時(shí)報(bào)“GIS#1主變高壓側(cè)Ubc、Uca 線電壓越低限”、“5014開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置異常報(bào)警”信號(hào)。經(jīng)檢查確認(rèn)，5014開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置異常報(bào)警原因均為#1主變高壓側(cè)C 相電壓短時(shí)降低導(dǎo)致。2019年1月5日05點(diǎn)28分19秒，監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)“#1安控裝置PT 斷線”，持續(xù)時(shí)間約6分35秒，導(dǎo)致該水電站1號(hào)安控裝置閉鎖及對(duì)應(yīng)變電站安控裝置異常報(bào)警，同時(shí)也伴有“5014開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置異常報(bào)警”信號(hào)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)，報(bào)警原因均為#1主變高壓側(cè)C 相電壓降低、自產(chǎn)零序電壓異常。針對(duì)此異?，F(xiàn)象，結(jié)合歷次異常事件數(shù)據(jù)對(duì)511YH C 相電壓異常開(kāi)展進(jìn)一步檢查和分析。

1 事件經(jīng)過(guò)

2017年3月16日03時(shí)04分、03時(shí)05分、03時(shí)23分、04時(shí)56分、06時(shí)07分、08時(shí)28分，CCS 多次發(fā)“1號(hào)主變高壓側(cè)線電壓Ubc475.82kV 低限報(bào)警、超低限報(bào)警，1號(hào)主變高壓側(cè)線電壓Uca475.55kV 低限報(bào)警、超低限報(bào)警”等信號(hào)。查詢歷史數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，06時(shí)07分15秒報(bào)警事件時(shí)刻511YH Ua 為306.30 kV、Ub 為306.80kV、Uc 為242.75kV，檢查1號(hào)主變及相關(guān)500kV 一次設(shè)備運(yùn)行正常。

經(jīng)提取歷史數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，#1主變高壓側(cè)線電壓Ubc、Uca 越低限事件在2014年、2015年、2016年、2017年、2018年分別發(fā)生13次、2次、0次、2次、0次，且每次發(fā)生時(shí)均伴有GIS 開(kāi)關(guān)或隔刀動(dòng)作。但每次GIS 開(kāi)關(guān)或隔刀動(dòng)作不一定出現(xiàn)#1主變高壓側(cè)線電壓Ubc、Uca 越低限報(bào)警，仍存在一定偶然性。為進(jìn)一步確定報(bào)警原因，根據(jù)某水電站GIS 500kV設(shè)備操作時(shí)GIS#1主變高壓側(cè)線電壓越低限報(bào)警、5014開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置異常報(bào)警檢查處理方案，于2018年4月19日對(duì)GIS#1主變高壓側(cè)電壓互感器511YH相關(guān)外部二次回路（自LCP2以外）檢查，包括電纜芯線核對(duì)、絕緣測(cè)試、端子緊固與更換等，確認(rèn)二次回路、元件及電纜無(wú)異常。

2018年5月10日19時(shí)41分，當(dāng)運(yùn)行操作合上50122刀閘后，CCS 再次瞬報(bào)“1號(hào)主變高壓側(cè)線電壓Ubc498.40kV 低限報(bào)警、超低限報(bào)警”、“1號(hào)主變高壓側(cè)線電壓Uca498.04kV 低限報(bào)警、超低限報(bào)警”，5s 后恢復(fù)正常?，F(xiàn)場(chǎng)檢查511YH、5014、5013開(kāi)關(guān)一、二次設(shè)備運(yùn)行正常。為更直觀捕捉電壓變化趨勢(shì)，分別于2018年5月11日與2018年5月20日，將511YH 二次繞組接入故障錄波儀內(nèi)對(duì)異常電壓波形進(jìn)行捕捉。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，從2016年12月17日5014開(kāi)關(guān)保護(hù)改造投運(yùn)后多次報(bào)PT 斷線異常報(bào)警信號(hào)及具體報(bào)警次數(shù)為：2017年1月至2018年1月0次；2018年2月1次，持續(xù)時(shí)間（秒）5；2018年3月3次，持續(xù)時(shí)間（秒）2、6、2；2018年4月1次，持續(xù)時(shí)間（秒）3；2018年5月至10月0次；2018年11月1次，持續(xù)時(shí)間（秒）2；2018年12月5次，持續(xù)時(shí)間（秒）2、3、2、2、2；2019年1月1日至7日6次，持續(xù)時(shí)間（秒）3、5、3、11、4、10。自2018年5月31日安控裝置改造投運(yùn)后，1號(hào)安控裝置在2019年1月5日5點(diǎn)28分和18點(diǎn)47分分別發(fā)生兩次PT 斷線報(bào)警，持續(xù)時(shí)間分別為6分35秒和24秒。

2 檢查處理過(guò)程

2.1 511YH 一次部分檢查

2013年12月，GIS 5013開(kāi)關(guān)大修時(shí)從送出線路出線套管處對(duì)511YH 分相施加317.5kV 電壓，加壓時(shí)間15min，試驗(yàn)合格。

2018年4月14日，檢修班組對(duì)511YH 進(jìn)行了一、二次繞組直流電阻、絕緣電阻和極性、變比試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。其中，由于測(cè)試時(shí)串入大地回路，測(cè)量變比偏差在-1.3至-1.0之間，均超過(guò)其0.2級(jí)的規(guī)定，但三相偏差基本一致。經(jīng)與同類型的512YH、513YH 試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，各試驗(yàn)數(shù)據(jù)變化不大。因現(xiàn)場(chǎng)受到試驗(yàn)設(shè)備及運(yùn)行工況條件限制，該次檢查暫未對(duì)511Y 開(kāi)展交流耐壓、勵(lì)磁特性試驗(yàn)以及在線局放的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，且故障具有瞬時(shí)性，因此暫不能完全排除511YH本體異常。

表1 511YH 試驗(yàn)記錄表

2.2 二次回路接地檢查

按照《某水電站GIS500kV 設(shè)備操作時(shí)GIS#1主變高壓側(cè)線電壓越低限報(bào)警、5014開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置異常報(bào)警檢查處理方案》完成了對(duì)二次回路及設(shè)備（監(jiān)控部分）、二次回路及設(shè)備（保護(hù)部分）的檢查。二次回路檢查內(nèi)容包括5013開(kāi)關(guān)現(xiàn)地控制屏LCP2、GIS 模擬屏MCP、接口屏IFP、GIS開(kāi)關(guān)站現(xiàn)地控制單元9LCU、#1安控裝置、#2安控裝置、5014開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置、5013開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置二次回路核對(duì)、絕緣測(cè)試、端子緊固及更換、接地核查等。同時(shí)，在5013開(kāi)關(guān)現(xiàn)地控制屏LCP2內(nèi)加裝等電位接地排，將1號(hào)主變高壓側(cè)9-1PT 的二次回路接地點(diǎn)由保護(hù)接地排改接入等電位接地排。

2.3 9LCU電度表測(cè)量回路檢查

9LCU 內(nèi)511YH 二次側(cè)電壓由電度表測(cè)得，CCS 多次報(bào)Ubc、Uac 電壓越低限，Uab 電壓正常。經(jīng)5月12日至5月22日故障錄波信息可知，511YH 二次側(cè)繞組不單是第一組繞組C 相電壓出現(xiàn)越低限情況，第二組繞組C 相同樣出現(xiàn)越低限情況，初步排除測(cè)量元件問(wèn)題。

2.4 臨時(shí)錄波檢查情況

自2018年5月12日開(kāi)始，在GIS 現(xiàn)地控制屏接入臨時(shí)故障錄波儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)GIS 開(kāi)關(guān)操作時(shí)511YH 的波形，錄波情況如下。

圖1 511YH 二次繞組接線圖

2018年5月12日5043開(kāi)關(guān)分閘，錄波發(fā)現(xiàn)511YH第一繞組C 相電壓有明顯下降，第一繞組C 相電壓最低下降至約46V（正常值約為60V），其中3次諧波值達(dá)12%（圖2），其中1、2、3通道分別為第一繞組A 相、B 相、C 相，5、6、7通道分別為第二繞組A 相、B 相、C 相；2018年5月16日50331隔 刀分閘，錄波發(fā)現(xiàn)511YH 第二繞組C 相有明顯電壓下降，第二繞組C 相電壓最低下降至約50V（正常值約為60V），其中3次諧波值達(dá)8%（圖3），其中1、2、3通道分別為第一繞組C 相、第二繞組C 相、第三繞組C 相。

圖2 511YH 電壓異常波形圖

圖3 511YH 電壓異常波形圖

2018年5月22日9時(shí)4分左右，GIS 無(wú)任何操作，錄波發(fā)現(xiàn)511YH 第二繞組C 相電壓有明顯下降（圖4），其中1、2、3通道分別為第一繞組C 相、第二繞組C 相、第三繞組C 相；2018年5月22日50121隔刀合閘，錄波發(fā)現(xiàn)511YH 第一繞組C 相電壓、第二繞組C 相電壓有明顯下降，但第一繞組持續(xù)時(shí)間很短（圖5），其中1、2、3通道分別為第一繞組C 相、第二繞組C 相、第三繞組C 相。

圖4 511YH 電壓異常波形圖

圖5 511YH 電壓異常波形圖

圖6 511YH 電壓異常波形圖

2019年1月6日，在LCP2屏內(nèi)斷開(kāi)了511YH 的第二繞組負(fù)荷，此時(shí)C 相電壓仍然有降低，基本排除LCP 屏至負(fù)載側(cè)二次回路對(duì)511YH C 相電壓降低的影響。在LCP2屏內(nèi)斷開(kāi)511YH 的第二繞組負(fù)荷后電壓異常（圖6），其中1、2、3、4通道分別為第二繞組A 相、B 相、C 相及自產(chǎn)零序電壓。

3 檢查結(jié)論和處理建議

5014開(kāi)關(guān)保護(hù)和安控裝置PT 斷線報(bào)警判據(jù)如下：安控裝置SCS-500E、5014開(kāi)關(guān)保護(hù)PCS-921A 的PT 斷線報(bào)警定值分別為3U0大于5.56V、延時(shí)5s 報(bào)警，3U0大于8V、延時(shí)1.25s 報(bào)警；PT 斷線恢復(fù)定值分別為3U0恢復(fù)正常后瞬時(shí)返回，3U0恢復(fù)正常后延時(shí)2s 后返回。

綜合監(jiān)控系統(tǒng)GIS#1主變高壓側(cè)Ubc、Uca 線電壓越低限、5014開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置異常報(bào)警及安控裝置異常報(bào)警等事件，結(jié)合檢查情況及波形數(shù)據(jù)分析，初步判斷511YH 本體至LCP2屏段存在異常。為徹底消除設(shè)備隱患，建議對(duì)511YH 本體、本體至LCP2屏段二次回路進(jìn)行徹底檢查，必要時(shí)進(jìn)行更換建議采用自PT 端子屏向負(fù)荷輻射方式，對(duì)GIS 全部電壓互感器二次回路進(jìn)行統(tǒng)一改進(jìn)，保證各二次回路規(guī)范、獨(dú)立、簡(jiǎn)潔、清晰。