某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理及相關保護分析

羅榮

(廣東電網有限責任公司韶關供電局，廣東 韶關 512000)

1 引言

受鐵磁諧振、瞬時放電等影響，PT熔斷器很容易出現由暫態沖擊導致的過電壓熔斷，進而影響變電的安全效益和經濟效益。尤其是在我國變電站運行過程中，電壓互感器高壓側PT熔斷器熔斷后將直接導致電力系統“虛接”，致使自動化系統誤報，給變電站運維管理造成了非常大的干擾。嚴重時甚至引起誤動作，導致計量裝置失效或電氣裝置損毀，在今后工作中需全面重視。

2 故障概況

本次研究過程中主要以某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷事故為例，分析PT熔斷器運行狀態及缺陷情況，其具體內容如下。

某變電站主要負責區域居民用電。2021年5月29日02時19分46秒，110kV丙丁站10kV 1M 51PT后臺發TV斷線告警信號，后臺AB兩相電壓顯示為0，C相電壓顯示為5.6kV。在51PT小車開關高壓柜測量保護電壓二次空開后確認：AB兩相電壓為0，C相電壓為58V，與正常運行參數存在明顯差異(見表1)，初步判斷10kV 51PT AB兩相熔斷器發生熔斷。

表1 某變電站10kV 1M熔斷器基本參數

停電過程中未退出備自投和合上10kV母聯500開關，使PT二次側完全失壓，同時10kV 1M母線進線電流很低，判斷為無壓無流，10kV 母聯備自投動作。

3 缺陷分析

3.1 影響因素

在實際運行過程中PT熔斷器發生熔斷的現象較為常見，當環境因素、操作因素、技術因素等引起暫態沖擊、放電等，均會使其過壓或過流熔斷，其具體見表2。

表2 PT熔斷器熔斷的影響因素

3.2 關鍵致因

根據備自投運行邏輯，兩條母線有壓，10kV #1變低501開關、10kV #2變低502開關在合閘位置、10kV母聯500開關在分閘位置，備自投充電。充電完成后，10kV 1M無壓、2M有壓、進線電流I1(501開關) 無流條件皆滿足時，母聯備自投方式2 啟動，經一跳閘延時TU1F 發跳501開關命令，跳開501開關后，合上10kV母聯500開關。

本次10kV 1M 51PT熔斷器熔斷后10kV母聯備自投動作與上述情況一致。根據現場檢查結果，運行人員在停10kV 1M 51PT前，未合上10kV 母聯500開關，退出10kV 母聯備自投，10kV PT二次并列。此時，斷開C相保護測量電壓空氣開關后，因A、B相熔斷器已經熔斷，10kV 1M滿足無壓判據。

同時在現場檢查過程中相關人員還發現某110kV丙丁站501開關負荷電流僅為44A，有電流閉鎖不滿足。若在停電處理的過程中當操作人員誤動，斷開51PT二次空開時，會直接造成備自投檢測10kV 1M失壓。此時501開關負荷電流(進線電流)小于備自投無流定值0.04A(一次值120A，CT變比3000/1)，無壓定值30V，此時10kV 1M滿足無壓無流判據。同時10kV 2M電壓正常，10kV母聯500開關在分位，滿足備自投動作條件，最終導致本次事件的發生。

4 處理方案

更換熔斷器時必須根據變電站運行情況和事故因素合理設計和分析，在確定規格參數、更換流程、操作要點、安全保護等，才能夠開展現場操作。某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理過程中因未準確把握10kV母線PT停電造成的備自投誤動風險，致使未將10kV PT二次并列就進行10kV 51PT停電操作，更換熔斷器。嚴重威脅了人身和設備安全。

運行人員最終選擇先更換熔斷器將51PT恢復后，再改變運行方式。運行人員先將51PT轉檢修，更換熔斷器。更換完畢，將51PT轉至運行，檢查設備無異常后，重新合上變低501開關，斷開母聯500開關，現場及后臺恢復正常。

5 運維保護

5.1 更換要點

借鑒變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理經驗，在PT熔斷器更換時應注意：

(1) 從熔斷情況和備自投保護關系出發，做好更換方案的設計。PT熔斷器熔斷后會造成空壓，直接進行PT熔斷器更換將造成進線無流，滿足備自投條件，致使備自投動作，直接影響變電站運行的安全性和穩定性，嚴重時甚至導致變電事故。因此，在一般更換過程中應先根據PT熔斷器和備自投保護之間的關系退出備自投保護，合上母聯500開關，方可進行更換操作。

(2) 本次變電站10kV母線中1M、2M各有一個母線PT，母聯500開關在熱備用狀態，當51PT熔斷器熔斷后，此時應先合上10kV母聯500開關，將PT二次并列轉換開關切到并列位置方可進行51PT熔斷器更換。更換時應：

①斷開10kV 1M 51PT熔斷器空開，將其轉換到檢修狀態；

②安全保護措施到位后，穿絕緣鞋、戴絕緣手套取下熔斷的熔斷器；

③檢查新熔斷器規格型號，確定參數一致，測量待更換的熔斷器兩端電阻值符合使用要求。

④穿絕緣鞋、戴絕緣手套更換新的熔斷器。

⑤安裝到位后轉動幾下，再測量熔斷器卡位金屬兩端電阻值，若與安裝前電阻值接近，則安裝無問題，可將51PT轉換為運行狀態，正常送電。

5.2 保護措施

為進一步減少PT熔斷器熔斷事件，提升變電站運行的安全性和穩定性，在日常管理和運維過程中必須做好：

(1) 系統優化。要針對變電站10kV的中性點接地情況、熔斷器故障類型等對線路設計、裝置性能等進行提升，以強化變電站性能架構。如可以在10kV系統中增加消諧裝置(消弧線圈、接地電阻等)，以減少瞬間接地后暫態電流對PT熔斷器的沖擊；可以對反復出現故障的熔斷器進行伏安特性測試，在1.9Um情況下分析是否需要進行PT立項更換。若此時一次電流小于1.5mA，則符合性能要求，若超過1A則必須進行更換或增加消諧裝置。

(2) 在線監測。隨著智能電網建設的不斷深入，我國必須加大變電站狀態監測，利用智能監測平臺實現環境的分析和運行的管控。如利用無人機、飛行器等快速采集變電站PT熔斷器的運行環境，確定雷電天氣、高溫氣候、潮濕積塵等對其性能的影響；通過感應裝置、伏安表等測定PT熔斷器的運行參數，確定是否存在電壓、電流、諧波等異常情況，分析PT熔斷器的使用性能，是否需要維護、更換等。

(3) 技術培訓。本次某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理時人員操作技術、安全意識明顯不到位。在工作過程中必須加大對操作人員的操作技術培訓和安全教育，全面梳理PT高壓熔斷器更換的作業流程，向運行人員明確PT高壓熔斷器更換的作業流程，并進行培訓學習；開展PT電壓異常與備自投動作的事故預想，并對PT高壓熔斷器更換的作業流程及備自投動作邏輯進行培訓考核；針對工作流程及工作模式進行宣貫，再次向運行人員明確故障信息上報的相關要求。實際工作中多溝通、多思考，強化安全意識、集體意識、服務意識以及主人翁意識，保證人員嚴格依照規范科學、有效、安全地完成熔斷器熔斷事故處理工作。

6 總結

變電站運行過程中非常容易出現熔斷器熔斷導致的安全運行事故。在某變電站10kV 1M 51PT熔斷器熔斷處理的過程中由于技術操作不規范、安全意識不到位，導致維修過程中備自投誤動，加劇了操作風險，增加停電操作的時間。為解決上述問題，在今后熔斷器更換和保護過程中必須從環境因素、技術因素和人員因素出發，形成嚴格規范，做好操作指導，使該項工作能夠高標準、嚴要求、低風險地落實。