500kV变电站外接站用变压器线路侧电压异常实例分析

王康

摘要：某地区500kV变电站在外接站用变出线侧设置电容式电压互感器， 由于外接站用变保护以电流作为保护依据， 电压互感器输出的电压作为测控装置采集检测依据;若运行中的电压互感器一次发生渗油或是二次缺陷未发出告警， 站用变保护未动作， 运行维护人员未及时发现处理， 当雷击该外接线路时， 将引起电压互感器内部绝缘闪络， 使电压互感器烧坏爆炸， 严重时会造成设备、人员、电网危险。

关键词：500kv;变电站;外接

1 外接电源站用变电压异常实例

2018年某月某日， 某500kV变电站值班人员在暴雨后巡视过程中发现35kV养诺线T500kV某变3号站用变支线线路电压互感器B相有渗油现象， 电压互感器端子箱内二次空开未跳开， 但是在主变及35kV保护小室发现3号站用变0.4kV测控装置电压空开跳开;与此同时， 后台机显示35kV养诺线T500kV某变3号站用变支线线路高压侧电压异常， Ua=20.29kV Ub=0kV Uc=19.9kV Uab=20.20kV Ubc=19.83kV Uca=34.79kV。值班运行人员在现场使用万用表测量电压互感器端子箱二次空开B相电压为0V。于是缺陷上报后， 向调度汇报说明35kV养诺线T500kV某变3号站用变支线需要紧急停运处理。

2 故障分析及处理过程

电容式电压互感器发生渗漏油应立即停运， 必要时进行油样分析， 因为电压互感器漏油后其铁心暴露在空气中， 当雷击线路时将引起电压互感器内部闪络， 使电压互感器烧坏引起爆炸， 当天天气为雷暴雨， 初步推断雷击导致电压互感器B相漏油、3号站用变0.4kV测控装置电压空开跳闸。停电后， 专业人员到场将35kV养诺线T500kV某变3号站用变支线电压互感器拆开检查， 发现B相电压互感器接线盒中有大量渗漏油， 因为该条线路在某基诺地区非常重要， 因此必须尽快更换B相电压互感器将线路带电， 最后将故障设备拆回试验检查。

本次电压异常可能是一次设备导致的， 也可能是二次设备采集异常导致的， 由于在雷击的瞬间导致电压空开跳闸， 考虑到电压互感器端子箱内电压空开未跳开， 却是3号站用变0.4kV测控装置电压空开跳闸。保护人员检查后发现测控装置空开容量相较于电压互感器端子箱内电压空开较小， 因此初步判定在雷击瞬间引起电压空开跳闸， 空间开容量较小的先跳开， 其余在二次方面未发现其他异常 （无烧焦、冒烟、打火现象） 。因此现场专业人员更换电压互感器后， 将设备送电， 当线路带电后通过测控装置电压和测量电压互感器二次电压后再次确认缺陷是否消除。

当B相电压互感器更换结束， 对线路送电后， 现场操作人员在后台检查35kV养诺线T500kV某变3号站用变支线线路电压：Ua=20.29kV Ub=0kV Uc=19.9kV Uab=20.20kV Ubc=19.83kV Uca=34.79kV。35kV养诺线T500kV某变3号站用变支线线路电压B相电压仍然为零， 检查电压互感器端子箱二次电压互感器B相未跳闸， 于是用万用表测量B相电压57.7V， 与A、C相一致平衡， 说明电压互感器更换带电后， 电压从一次到二次空开这里正常。继续查找排除， 人员测量3号站用变0.4kV测控装置电压空开电压三相平衡正常， 继续测量3号站用变0.4kV测控装置本体电压输入端， 发现B相电压为0， 故障范围锁定在装置本体， 專业人员判定装置采样插件烧损， 可能在雷击线路瞬间大电流窜入装置采集模块将插件烧毁。将电压采集插件重新更换备品电压采集插件后， 35kV养诺线T500kV某变3号站用变支线线路电压正常：Ua=20.42kV Ub=20.44kV Uc=20.05kV Uab=35.20kV Ubc=35.20kV Uca=35.12kV。从此也证实线路电压互感器之所以漏油是雷击将电压互感器击穿所致。

3 10 k V配电网电压异常故障处理及防控

3.1 检查和处理单相接地

在对单相接地问题进行处理时，要强调现场检查，依照智能监测平台信息和现场检测方案快速定位接地点，提升故障处理效率。一般现场检查时可以采用拉路法，按照规定的原则循序查找。若全部拉路后仍无法确定接地点，则可以通过断电排除法对异常点进行查找。如该变电站在2019年3月对单相接地点进行查找时，发现逐一拉路后单相接地报警并未消失。为此，故障检测人员对母线中设备逐一切断排查，在断开501刀闸后发现电压恢复正常。拆开刀闸检查后确认，为501开关断路器中B相接地，导致电压异常。

随着智能电网的不断完善，在单相接地防控时需利用好智能监测装置，对重点区域的设备、线路进行实时监测，及时采集用电数据、运行状态数据等。与此同时，还需要做好防控方案的设置，结合历史问题、工作经验形成常见的单相接地故障处理方案，为后续工作提供有效支撑。

3.2 调整和优化设备线路

配电网运行过程中需加强电压异常情况检查，对设备断路、线路断路等引起的一相电压过高问题引起重视，依照实际需求适当提升设备、线路性能。如传统互感器结构较为简单，只能够对中性点接地方式进行检查，无法实现电压不稳定、电压失衡等问题的精准判断，给配电保护工作带来了极大的不便。为此，需依照配电网设备性能状况、设备运行需求等对不达标或存在问题的继电保护装置进行更换。而在熔断故障处理过程中需先将断线区域断电，对故障线路进行切除，重新更换高低压熔丝即可。

某配电网在处理保护器问题时，将传统三相四柱式避雷器更换为氧化锌避雷器，通过真空断路器实现断电异常保护，提升其准确性和有效性。与此同时，该配电网还转变保护模式，在中性点接地保护基础上增加间隙保护、电压失衡保护等。某配电网中性点接地保护系统优化后的线路图如图1所示。

在设备调整后依照互感器中安全运行要求，合理设置中性点接地，并配置放电计数器对间隙情况、中性点状况进行控制，提升了故障检测的精确性。

3.3 强调和规范管理培训

人员管理和培训是保证配电网电压故障管理工作顺利开展的关键。日常管理中需制定严格的配电网管理规范，明确日常维护、操作管理、定期巡检等工作中的重点和难点，确保人员能够严格依照上述规范落实各项操作，避免出现违规行为。人员培训主要包括知识培训和技能培训，确保其能够在日常工作中及时发现电压异常问题，做好故障处理和防控，最大限度降低电压异常对配电网的影响。尤其是在技能培训中，需结合配电网电压异常问题进行模拟测试和实地检查，增强人员业务技能，使其能够更好地参与到故障处理工作中。

4 总结

本文通过对500kV变电站外接站用变压器线路侧电压异常分析， 得出来如下结论：在判断电压异常时需要注意：电压消失必须从二次和一次方面共同判断， 如果电压互感器一次侧明显漏油缺陷， 必须尽快停电处理， 否则会产生更大的危险于人身、设备、电网。雷击设备后不能将只是检查重点放在一次设备上， 而是仔细检查二次设备装置相关空开状态， 可能瞬间的大电流窜入设备二次设备， 引起潜在故障不易察觉。在雷雨天气后， 运维值班人员应对设备进行特巡， 本次实例正是电压消失并不作为保护的判据， 因此保护未动作， 只有通过值班人员在后台监视电压变化和现场特巡检查发现重大缺陷， 从而消除设备电网隐患， 变电站值班人员在特殊天气加强设备监视和巡视， 及时发现消除缺陷隐患， 提高运维质量。

参考文献

[]何昌高， 宋浩杰， 张杰， 变电站站用变压器高压侧电压缺相故障分析：安徽电力， 2012， 29 （02） ：52-53

[]汤文武， 110kV线路缺相运行分析及处置：中国新技术新产品， 2016 （21） ：35-37

[]廖熙， 一起站用变压器事故分析：电力讯息， 2017， 2， 2 （16） ：86-87