分享

电压互感器常见的故障分析及处理

 GXF360 2017-12-09


(国网鹤壁供电公司,河南 鹤壁 458030)

摘 要:分析电压互感器常见的故障现象,包括电压互感器的基本知识,停用条件,回路断线故障的处理,二次回路短路故障及铁磁谐振故障的处理,小电流接地系统电压互感器一、二次熔断器熔断后现象区别等。

关键词:电压互感器;分析;故障;处理

1 电压互感器简述

电压互感器是电力系统中将电网高电压变换成标准低电压(100V、100/V、100/3V)的一种特殊变压器,是一次系统和二次系统的联络元件。用于电路时,可作电压、电能、功率测量及继电保护、信号装置和自动化设备的供电电源之用,它将高电压变换成标准的低电压后,供给测量仪表和继电保护的电压线圈,既可以利用低压仪表间接测量高电压的电压和计量之用,又可以保证人身和设备的安全。正常运行时,电压互感器的变比约等于一、二次绕组的匝数比,两侧电压的相位差接近于零。

电压互感器按电压变换原理可分为电磁式电压互感器(TV),多用在220kV及以下电压等级;电容式电压互感器(CTV),通过电容分压原理变换电压,多应用于110kV及以上电压等级电网中,不仅具备电磁式电压互感器的作用,还可替代耦合电容器作用于高频载波;此外还有新型的用光纤传输信号的电子式电压传感器(EVT),体积小、质量轻、暂态响应和运行性能稳定。

由于并联在电压互感器二次侧的继电保护、测量仪表的电压线圈多是高阻抗负载,电压互感器可看作一个恒压源,其二次侧电压近似于二次电势。电压互感器在运行中一次侧接与高电压电网,如果在运行中电压互感器的绝缘被运行电压或过电压击穿,高电压会窜入二次回路,不但会使额定电压只有100V的二次回路的仪表等二次设备损坏,还会危电气运行人员的人身安全,所以要求电压互感器二次侧必须有且仅有一点接地。由于电压互感器二次绕组内阻抗很小,二次侧短路会产生很大的短路电流,极易烧损电压互感器,因此规定电压互感器严禁二次侧短路运行。

2 电压互感器熔断器的保护范围

电压互感器一次侧(高压侧)熔断器的保护范围是电压互感器本体及其与电网连接线部分。反映的是其内部故障(匝间短路时熔断器可能不熔断),以及其与电网连接线部分的短路故障。

电压互感器二次侧(低压侧)熔断器(或空气开关)的保护范围是二次熔断器(空气开关)以下回路引起的持续短路故障。一般情况下,二次侧熔断器(空气开关)以下回路故障,一次侧熔断器不应熔断。

3 电压互感器常见故障现象和分析

电压互感器常见故障现象为:一次熔断器熔断、二次熔断器熔断(或空气开关跳闸)、断线、短路等。

电压互感器一次侧熔断器熔断主要是以下原因引起的:①电压互感器内部绕组发生层间、匝间或者相间短路以及单相接地等故障;②电压互感器一、二次回路故障,导致电压互感器过电流,其二次侧熔断器容量选择不合理;③过负荷运行或长期运行,熔断器接触部分发生锈蚀导致接触不良;④感应雷电波致使电压互感器铁芯磁场接近饱和;⑤铁磁谐振作用;⑥中性点不接地系统发生单相接地,使非接地相电压升高到线电压,以及发生间歇性电弧接地时产生数倍过电压,都会使电压互感器铁芯饱和,致使电压互感器电流剧增。

电压互感器二次侧熔断器熔断多为二次回路导线受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地时,可能发展成两相接地短路;电压互感器内部存在金属性短路,也会造成其二次回路短路。

4 电压互感器一次熔断器故障处理方法

运行人员发现35kV及以下电压等级电压互感器一次侧熔断器熔断时,检查外观无异常后,应立即更换熔断器试合闸,若熔断器再次熔断,不应再次更换试合,应对故障电压互感器进行相关项目试验,试验无问题后方可恢复运行。

更换高压侧一次熔断器应有专人监护,注意保持与带电设备的安全距离,防止发生人身触电事故;停用电压互感器应考虑到对继电保护、自动装置和电能计量的影响,必要时应将有关保护装置和自动装置停用,防止误动作;更换熔断器必须采用符合标准的熔断器,不能用普通熔断器代替。

5 电压互感器二次熔断器故障处理方法

电压互感器二次熔断器熔断后,电气运行人员应对保护做相应处理后,检查二次侧熔断器的熔断情况或空气开关得跳闸情况。在检查电压二次回路未发现明显故障点情况下,可将二次侧空气开关试送一次或换上相同规格熔断器试送一次。若二次测空气开关再次跳闸或熔断器再次熔断,不得再合二次空气开关或试放熔断器。此时,应将故障电压互感器所在母线的电压切换回路断开后试发电压互感器二次小母线。若试发成功,应再逐路试投各路电压切换回路,找出故障点。将故障点隔离后恢复正常电压切换回路,在找出故障点前禁止倒母线;若试发不成功,应将电压互感器一、二次电源断开。单母线接线的上报专业人员处理;双母线接线的在断开故障母线电压切换装置直流电源后,将故障母线各分路倒至另一条母线运行,恢复保护运行,上报专业人员处理。

当某一电压互感器二次回路故障时,严禁将正常电压互感器二次回路与之并列。若在运行中发现电压互感器二次电压异常升降,应对其电压变化和发展情况实时监控,同时对电压互感器外观进行及时检查,并将检查结果向调度及设备运维部门汇报。设法将电压互感器停运,并作全面检查。

6 电压互感器回路断线的处理

6.1 电压互感器回路断线的判断

监控装置会报出“××电压互感器回路断线”报文,母线电压指示为零或三相电压不平衡,有功功率数值指示异常,低电压继电器动作等。除上述现象外,还可能发出“接地”信号,这是一次侧熔断器熔断,电压互感器出现零序电压,启动了接地装置而发出了“接地”信号。

其原因是由于电压互感器一、二次熔断器熔断,回路接头松动、断线,电压切换回路辅助触点和电压切换开关接触不良等原因引起的。

6.2 电压互感器回路断线的处理

一次侧熔断器熔断时,取下二次侧熔断器(或断开空气开关),拉开电压互感器高压侧隔离开关,验电后戴上绝缘手套,更换一次侧相同规格的熔断器。如果是二次侧熔断器熔断,应立即更换,若再次熔断,则不能再更换,应查明原因。如暂时无法处理,则应及时调整有关设备的运行方式,将该电压互感器所带的保护与自动装置停用,防止保护误动作。

7 结束语

电压互感器作为一条母线上所有元件的电压、电能、功率测量及继电保护、信号装置和自动化设备的供电电源,发生故障后将严重影响变电站设备的正常运行。因此,变电运行值班运行人员要熟悉电压互感器的原理、结构和运行条件,正确掌握处理电压互感器故障的方法和要领,在故障或异常后能在最短时间内处理完毕,保障电网安全、可靠运行。

参考文献:

[1]朱宝林.变电运行值班技能考核问答[M].北京:中国电力出版社,2008.

[2]李坚.变电运行及生产管理技术问答[M].北京:中国电力出版社,2008.

[3]廖自强,余正海.变电运行事故分析及处理[M].北京:中国电力出版社,2004.

[4]朱涛,张华.变电站设备运行实用技术[M].北京:中国电力出版社,2011.

[5]肖信昌.变电运行及事故处理技术[M].北京:中国电力出版社,2012.

[6]黄传颂.简易电流互感器极性测试仪研究[J].工程技术研究,2017,(2):103+109.

[7]党菲,王克胜,施叶玲,等.特殊条件下电流互感器及电子式互感器试验研究[J].工程技术研究,2017,(4):9+14.

Analysis and Treatment on Common Fault of Voltage Transformer

Zhang Zhiyuan
(State Grid power company Hebi, Henan Hebi 458030)

Abstract:This thesis analyzes the common symptoms of voltage transformer, including basic knowledge of voltage

transformers, disabling conditions, process of circuit disconnection fault, secondary circuit short circuit fault handling,ferromagnetic resonance fault handling, a distinction between primary small current grounding system voltage transformer fuse and secondary,and so on.

Keywords:Voltage transformers;Analysis;Fault; Processing

中图分类号:TM451

文献标志码:A

文章编号:2096-2789(2017)09-0124-02

作者简介:张智远(1971-),男,工程师,研究方向:电力系统变电运行设备的管理和运行维护工作。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多