一起母線電壓互感器A相缺陷的處理及其相關問題探討

劉春宏 張 建

（云南電網有限責任公司玉溪供電局，云南玉溪653100）

1 缺陷發現經過

某500 kV變電站35 kV部分線路為單母線接線，其中35 kVⅠ、Ⅱ段母線上各裝設了一組電壓互感器。運行人員在巡視測溫時發現35 kV II段母線電壓互感器A相溫度異常，熱點溫度A相54.5 ℃，B相43.5 ℃，C相42.0 ℃，如圖1所示。AB相相間溫差11 ℃，AC相相間溫差12.5 ℃，現場測量電壓互感器二次側電壓正常，如圖2所示。

圖1 三相熱點測溫圖片

圖2 二次側電壓

根據南網《變電一次設備缺陷標準庫（運行分冊）》3.1.14電壓互感器3.1.14.4電容式電壓互感器本體紅外測試異常本體發熱，整體、局部溫升或相間溫差大于3 K時應定義為緊急缺陷，必須進行停電處理。由于35 kV Ⅱ段母線電壓互感器存在缺陷，根據隔離開關操作原則，隔離開關僅能拉開、合上無故障的電壓互感器及避雷器，因此應將35 kV Ⅱ段母線轉熱備用后再操作35 kV Ⅱ段母線電壓互感器隔離開關。同時，還應考慮備用站用變能否滿足運行條件，站用電系統僅由35 kV#1站用變供電，是否考慮應急電源車進站后再將35 kV Ⅱ母電壓互感器由冷備用轉檢修。

2 缺陷檢查及處理過程

2.1 缺陷設備現場檢查情況

現場檢查35 kV Ⅱ段母線A、B、C相電壓互感器外觀無異常，無滲漏油痕跡。

2.2 缺陷處理前試驗情況

通過對缺陷PT進行絕緣電阻、tan δ及電容量試驗，測試數據符合標準要求，與歷史數據相比無明顯變化，試驗合格。

但是通過絕緣油色譜試驗，得出35 kV Ⅱ段母線PT A相H2與總烴值超標、有少量C2H2存在，根據三比值法對應故障為300～700 ℃的中溫過熱故障，測試結果如表1所示。

2.3 缺陷原因分析及結論

2.3.1 具體原因分析

根據試驗結果分析得出：A相H2、總烴超過注意值，有少量C2H2存在，三比值編碼為021，對應故障為300～700 ℃中溫過熱故障，根據經驗公式計算出熱點溫度為539 ℃。

2.3.2 結論

結合高壓試驗數據正常進行綜合判斷：可能是電壓互感器中阻尼器的諧振電容損壞。正常運行時阻尼器的諧振電容與電感產生并聯諧振，阻尼器呈高阻態。當諧振電容被擊穿后，輔助繞組的電壓全部加在阻尼器的電阻上，造成電阻發熱，進而導致電壓互感器中油溫上升。

以上原因分析均為初步分析，具體故障原因需對設備解體后進行確認。

3 母線電壓互感器缺陷造成的影響及對母線狀態的探討

3.1 母線電壓互感器缺陷造成的影響

（1）對于反映電壓的保護誤動，如阻抗保護、距離保護、低電壓保護等。

表1 絕緣油色譜試驗結果

（2）對于反映電壓、電流相位關系的保護，如帶方向的保護會失去方向判斷，在反方向故障時造成保護誤動。

（3）使母差保護失去電壓閉鎖，一旦CT回路開路、異常，進而誤動出口中間繼電器，就會使母差出口跳閘。

（4）使主變低復壓過流保護解除電壓閉鎖變成純過流保護，一旦過載將導致保護誤動出口。

（5）影響后臺監控，導致后臺無法監視母線對地電壓，一旦站內35 kV室外高壓設備或母線發生單相接地故障時，運行人員就無法通過監控系統及時發現，若此時進入35 kV開關場，會對人身安全構成一定的威脅。

（6）電壓降低或消失，使電能表計不能正常計量[1]。

3.2 電壓互感器停電期間的母線狀態探討

母線電壓互感器轉檢修后，是否考慮將35 kV Ⅱ段母線轉運行，基于以下幾點考慮，建議將母線保持在熱備用狀態：

（1）由于后臺監控系統無法監視母線對地電壓，一旦站內35 kV室外高壓設備或母線發生單相接地故障，運行人員就無法通過監控系統及時發現，監控數據如圖3所示。若此時檢修人員進入35 kV開關場，會對人身安全構成一定的威脅。

圖3 500 kV #2主變后臺監控數據

（2）35 kV#2站用變復壓閉鎖過電流保護由于失去電壓，復壓閉鎖條件解除，變成純過流保護。一旦站用電二次電流達到電流整定值，如圖4所示，將導致過流保護誤動出口。

圖4 35 kV #2站用變保護定值

（3）母差保護失去電壓閉鎖，一旦CT回路開路、異常導致誤動出口中間繼電器，將會使母差出口跳閘。35 kV Ⅱ段母線保護定值如圖5所示。

（4）35 kV Ⅱ段#2-2C電容器組若投入運行，低電壓保護將會動作使斷路器跳閘，35 kV Ⅱ段#2-2C電容器組不具備運行條件。35 kV#2-2C電容器組保護定值如圖6所示。

圖5 35 kV Ⅱ段母線保護定值

圖6 35 kV #2-2C電容器組保護定值

4 結語

電壓互感器承擔著將電網一次設備的高電壓傳變為供保護、計量、儀表裝置使用的二次電壓的責任，實現工作人員與高電壓的有效隔離。其安全可靠運行與否將直接決定著電網運行是否安全可靠。運行人員發現電壓互感器缺陷后，應盡快進行檢查，確定故障原因并及時進行更換或處理，以確保設備的正常運行。