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        電流互感器故障分析及診斷

        2021-11-18 03:29:20畢長(zhǎng)生劉利斌李雙勝岳重辰
        電力安全技術(shù) 2021年10期
        關(guān)鍵詞:相電流主變差動(dòng)

        畢長(zhǎng)生,劉利斌,李雙勝,吳 港,周 明,袁 超,岳重辰

        (國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司大連供電公司,遼寧 大連 116000)

        0 引言

        電流互感器在變電站內(nèi)數(shù)量較多,是確保系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。若電流互感器出現(xiàn)故障,將引起斷路器跳閘,甚至演變?yōu)橥k娛录?,?duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響。以一起66 kV變電站主變低壓側(cè)電流互感器故障引發(fā)的主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作事件為例,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查、試驗(yàn)復(fù)核和解體研究,分析診斷了故障發(fā)生的原因,提出了預(yù)防同類型故障的建議。

        1 故障分析及診斷

        1.1 現(xiàn)場(chǎng)基本狀況

        2020年9月,某運(yùn)行中66 kV變電站的后臺(tái)機(jī)報(bào)警,顯示2號(hào)主變第二套縱差保護(hù)動(dòng)作,2號(hào)主變高低壓側(cè)斷路器均跳閘,分段備自投動(dòng)作,分段斷路器合閘,未損失負(fù)荷。變電運(yùn)維人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后對(duì)所有相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了檢查,未發(fā)現(xiàn)外觀異常、異物搭掛、焦糊氣味和放電跡象。變電檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后檢查發(fā)現(xiàn),2號(hào)主變第一套保護(hù)未檢測(cè)到差流,僅后備保護(hù)啟動(dòng),但啟動(dòng)后未達(dá)到延時(shí)設(shè)定值,第二套保護(hù)檢測(cè)到差流并跳開主變兩側(cè)斷路器。

        1.2 故障原因分析

        保護(hù)裝置定值設(shè)置如表1所示,低壓側(cè)電流互感器參數(shù)如表2所示。經(jīng)檢查,定值設(shè)置無(wú)誤,采樣精度試驗(yàn)、比率制動(dòng)、差動(dòng)試驗(yàn)及二次諧波制動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果良好。主變低壓側(cè)電流互感器二次側(cè)接線經(jīng)復(fù)核,端子的外部接線方式正確無(wú)誤。

        表1 2號(hào)主變保護(hù)定值

        表2 電流互感器參數(shù)

        通過(guò)對(duì)差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)及波形的分析發(fā)現(xiàn):第二套保護(hù)裝置主變低壓側(cè)電流互感器A相測(cè)量值存在分流現(xiàn)象。為了進(jìn)一步驗(yàn)證分流情況,自主變低壓側(cè)電流互感器一次側(cè)A,B兩相加電流30 A,結(jié)果可知:第一套保護(hù)裝置結(jié)果正確,A相結(jié)果為0.100 A,B相結(jié)果為0.099 A;第二套保護(hù)裝置B相結(jié)果為0.098 A,而A相結(jié)果為0.049 A。因此,初步判斷A相電流互感器出現(xiàn)故障。

        在電流互感器二次側(cè)1S1-1S2加約5 A測(cè)試電流,發(fā)現(xiàn)第二套保護(hù)裝置出現(xiàn)少量電流。為進(jìn)行對(duì)比,在第一套保護(hù)裝置上直接加約5 A測(cè)試電流,此時(shí)第二套保護(hù)裝置無(wú)電流出現(xiàn),證明跨過(guò)電流互感器的二次接線無(wú)誤。對(duì)主變低壓側(cè)電流互感器進(jìn)行了耐壓和局放試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)程要求。將A相電流互感器接線單元的外部接線拆除后對(duì)電流互感器進(jìn)行了相間絕緣試驗(yàn),結(jié)果顯示A相電流互感器1S2與2S1間絕緣電阻值為0,表明電流互感器的上述兩個(gè)接線單元間已完全擊穿。由于絕緣擊穿的發(fā)生,第二套保護(hù)裝置主變低壓側(cè)電流互感器A相測(cè)量值出現(xiàn)分流現(xiàn)象,無(wú)法正確取值。差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作前第一套保護(hù)主變低壓側(cè)電流互感器量值為8.021 A,而第二套保護(hù)主變低壓側(cè)電流互感器測(cè)量值為4.171 A,與實(shí)際情況產(chǎn)生3.850 A的誤差,折算后與主變高壓側(cè)電流互感器測(cè)量值產(chǎn)生差流3.217 A,大于整定值,致使保護(hù)動(dòng)作。

        干線公路項(xiàng)目施工過(guò)程中的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)管理問題探析………………………………………………………… 李梅(4-229)

        1.3 故障診斷

        對(duì)故障電流互感器進(jìn)行解體,通過(guò)觀察解體后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工藝情況,判斷故障根源如下:在制造電流互感器的過(guò)程中,需將導(dǎo)線采用漆包線形式引出,臨近接線端子位置時(shí)將漆膜去除后通過(guò)錫焊連接到二次接線端子,由于引線漆膜去除的長(zhǎng)度較大,盡管產(chǎn)品在引線位置采用了專用絕緣管進(jìn)行防護(hù),但是受產(chǎn)品體積限制,加之漆包線去除和裝模環(huán)節(jié)均為人工操作,裝模過(guò)程中造成二次引線間距離較近,致使絕緣裕度過(guò)小。運(yùn)行一段時(shí)間后,在電流持續(xù)作用下二次繞組絕緣劣化,導(dǎo)致二次繞組之間出現(xiàn)絕緣擊穿,進(jìn)而引發(fā)了本次事件。

        2 故障處理

        對(duì)同一間隔的B,C兩相電流互感器進(jìn)行排查,確認(rèn)安裝方式和接線情況正確,重新開展交接試驗(yàn),確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)程要求后留用。緊急調(diào)用了技術(shù)參數(shù)相同但不同生產(chǎn)批次的電流互感器,在各項(xiàng)交接試驗(yàn)合格后投入使用,將站內(nèi)設(shè)備恢復(fù)至正常運(yùn)行方式,目前運(yùn)行情況穩(wěn)定。

        3 建議和預(yù)控措施

        結(jié)合以上故障案例,給出以下幾點(diǎn)建議:

        (1) 設(shè)備制造廠商應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝管控,針對(duì)引線處理和裝模處理開展復(fù)檢工作,由質(zhì)檢人員嚴(yán)格把關(guān),確保產(chǎn)品質(zhì)量。

        (2) 在出廠試驗(yàn)環(huán)節(jié),進(jìn)行線圈之間的耐壓試驗(yàn)時(shí)可以適當(dāng)提升試驗(yàn)電壓等級(jí)。

        (3) 設(shè)備運(yùn)維管理單位應(yīng)合理安排檢修計(jì)劃,提前準(zhǔn)備備件,對(duì)同一批次的全部電流互感器逐一排查,對(duì)存在問題的設(shè)備進(jìn)行換新處理。

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