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摘要:文章对电压互感器中常见的故障进行了说明,介绍了电压互感器常见故障的处理方法,旨在有效提升电压互感器运行管理和故障处理工作的水平,避免造成更大的事故隐患,促进电力系统的发展。
关键词:电压互感器;母线电压;典型故障;处理方式
电压互感器是电力系统不可缺少的一种电器,在测量线路电压、功率和电能,以及保护线路故障中的贵重设备、电机和变压器发挥重要作用,其正常运作对供电安全与供电人员作业安全至关重要。近年来,电压互感器在电力系统中的应用越来越广泛,对其故障进行准确判断和处理具有现实意义。其中,220kV母线上的电压互感器(以下简称TV)经过一、二次电压变换后,通过本体二次快分开关接入TV并列装置,再将电压分别接入各个间隔保护装置,不同母线上所连接的间隔出线,其保护装置所接的母线电压与该间隔一次回路一起进行切换,终实现对该母线电压的采集。下面,将围绕电压互感器一、二次几种典的事故现象和处理模式,分析冷倒母线、热倒母线、二次TV并列的优缺点和处理注意事项,避免在事故处理中造成更大的事故隐患,提高运维人员的事故处理能力。
1 TV并列装置二次并列原理
以 220kV母线 TV电压切换装置为例,如果只发生 TV本体二次故障,可以用TV隔离开关隔离而不需要母线停电,可以采取二次并列的操作。并列前,先将故障TV所有二次快分开关全部断开,包括解开TV开口三角。在二次并列前,要一次先并列。然后将TV并列装置KK把手切至“并列位置”启动 BLJ(TV自动并列继电器辅助接点)并列继电 器,从而在TV并列装置内实现TV电压的二次并列。最后拉开需要检修TV的隔离开关,将TV转检修。
2.事故处理与分析
在典型的220kV雙母线一次接线中,母联624连接220kV玉、域母 线,6X14TV和6X24TV作为220kV玉、域母线电压互感器挂在2条母线上正常运行(图1)。下面分析220 kV玉母线 6X14TV发生事故异常致使母线跳闸或不跳闸的几种处理方式。
2.1 TV本体一次故障
2.1.1 故障现象
1监控界面显示 220kV玉母母线失压为零;
2母线保护动作,该母线上所有断路器事故跳闸;
3该母线上对应间隔的所有保护装置均发TV断线或装置异常告警信号;
4 TV并列柜发TV断线告警信号;
5 TV本体有烧灼、瓷瓶闪络、击穿痕迹等事故明显象征和缺陷
2.1.2 事故处理方式
1拉开 6X14TV二次快分开关(防止TV二次反充电);
2拉开6X14隔离开关隔离故障点;
3分别降610断路器、602断路器、606断路器由事故跳闸装备(热备用)转冷备用;
4 将220玉母线及母联624断路器转冷备用;
5分别将610断路器、602断路器、606断路器由冷备用转220kV II母热备用;
6 分别将610断路器、602断路器、606断路器由热备用转220kV II运行,负荷倒至II母运行;
7合上 6X14-1接地刀闸将6X14TV转检修。
2.1.3 事故分析
上述TV故障为一次有明显事故象征的故障,直接造成母线保护动作跳母线上 624,610,602,606,220kV的玉母线失压停电,故障被切除干净。事故处理过程中,首先将故障TV隔离后,先将故障母线及母联断路器转冷备用,恢复受累停电的 610,602,606间隔复电于220kV域母线,再将6X14TV转检修进行处理。这是典型的TV故障跳闸后母线停电冷倒间隔的事故处理。在事故处理过程中,要重点注意隔离故障和恢复受累设备送电的先后顺序,明确先隔离后复电,再转检修。操作过程可以按照正常的操作流程进行逐步处理,不需要进行热倒母线操作和二次TV并列等复杂操作。
2.2 TV本体二次故障
2.2.1 故障现象
1 监控界面显示母线电压一相或多相为零或不正常;
2母线保护不动作,该母线上所有断路器在合位;
3该母线上对应间隔的所有保护装置均发TV断线或装置异常告警信号;
4TV并列柜发TV断线告警信号;
5TV本体无事故明显象征和异常;
6 测量TV本体二次端电压一相或多相为零或不正常,开口三角电压不为零。
2.2.2 母线停电冷倒母线的处理方式
1拉开 6X14TV二次快分开关(防止TV二次反充电);
2分别将610断路器、602断路器、606断路器由运行转冷备用;
3220kV玉母及母联624断路器转冷备用;
4拉开 6X14隔离开关将 6X14TV故障隔离;
5分别将610断路器、602断路器、606断路器由冷备用转220kV的 II母 热 备 用;
6分别将610断路器、602断路器、606断路器由热备用转220kV的II母 运 行;
7 合上 6X14-1接地刀闸将 6X14TV转检修。
2.2.3 母线不停电的热倒母线处理方式
1 退出220kV玉母线上所有带方向、复压闭锁的保护和安全自动装置;
2拉开 6X14TV二次快分开关防止TV二次反充电;
3揭开6X14TV二次开口三角L601回路防止TV二次反充电;
4 投入母线失灵保护玉、域母线互联压板(满足一次并列要求);
5 拉开母联624断路器控制电源快分开关做死连接(满足一次并列要求);
6 热倒母线将220kV玉母线及624断路器转冷备用,610,602,606间隔倒至220kV域母线运行,再将所有保护正常投入; 7 拉开 6X14隔离开关,合上6X14-1接地刀闸将 6X14TV转检修。
2.2.4 母线不停电的TV二次并列处理方式
前1~ 5步骤与母线不停电的热倒母线处理方式一致。
6合上 TV并列装置二次并列KK把手(实现220kV的玉和域母线TV的二次并列);
7 查故障玉母线测量、计量、保护电压是否回复正常;
8投入 220kV的 玉母线上所有带方向、复压闭锁的保护和安全自动装置;
9拉开 6X14隔离开关,合上 6X14-1接地刀闸将 6X14 TV转检修。
2.2.5事故分析
对比TV本体一次有明显烧灼、瓷瓶闪络、击穿痕迹等事故象征,母线保护会动作跳闸,故障被停电切除,而TV本体二次故障往往不会直接造成母线保护动作跳闸。但是,该母线上所有采集电压数据的装置均会发“电压异常”告警,仍然会严重威胁该母线各间隔保护装置的正常运行(电测计量)和正确动作(失去保护方向、复压闭锁功能),需及时隔离故障TV进行检修处理。
3.倒母线处理方式的特点
3.1母线停电冷倒母线的处理方式
该方式实类似于TV本体一次故障跳闸的模式,即:将母线直接停电来直接隔离故障点,然后再恢复220kV玉母线间隔的设备运行于220kV域母线。这一方式隔离故障的优点是简单、可靠、快速,母线在停电状态下可以迅速拉开故障TV刀闸隔离故障,TV二次异常电压对该母线上所有带方向、复压闭锁的保护和安全自动装置的影响消失。其缺点是需要损失负荷,对电网系统的运行方式存在影响。
3.2 母线不停电的热倒母线的处理方式
该方式就是在母线不停电的方式下,进行倒母线操作,将220kV玉母線的负荷导致 220kV域母线运行,拉开母联 624 断路器使母线停电来隔离故障点。这种方式隔离故障的优点是,不损失负荷为代价,不需要考虑系统的运行方式。但是其缺点是,在TV二次故障的情况,开口三角电压不等于零,而且三相电压不平衡,在倒母线一二次刀闸双跨的时候,会出现故障TV二次向正常TV一次反充电的现象,造成设备的损坏;其次倒母线操作的的过程较长,在此过程中如果TV二次故障向 一次故障转变或者发生短路起火等严重故障趋势的时候,将使220kV的玉和域母线全部故障跳闸,母线失压,有损失负荷的风险。
3.3 母线不停电的TV二次并列处理方式
该方式虽然也是母线不停电的处理方式,但不是通过倒母线来隔离故障,而是直接将故障在确保TV二次不会反充电的情况下,将母联624做死连接强行一次并列后,在二次TV并列装置上进行的二次并列操作,使得220kV的玉母线上所有的电压采集设备快速恢复正常运行,无异常告警后再带电拉开 TV 隔离开关进行故障隔离检修。这种方式的优点是不以损失负荷为代价,不需要倒母线操作,事故隔离迅速;但是存在的二次并列操作风险较大,对TV并回路接线的正确性、切换的可靠性均有很高要求。
4.结束语
总之,电压互感器在电力系统中是重要的设备之一,处理电压互感器故障是电力系统检测与维修工作的重要组成,提高电压互感器的故障分析和处理能力,快速隔离故障,恢复母线其他设备正常送电,是运维人员分析和总结的重点。在实际工作中,电压互感器的故障存在更多的多样性和不可控因素,需要以常见处理方法为理论基础,充分结合实际情况进行判断和处理,在处理中需做好安全防范措施。通过对TV本体一次故障、TV本体二次故障的事故现象、事故处理方式进行分析对比,总结了各种处理方式的的优缺点和存在的操作风险,明确这几种处理方式的操作顺序和处理要求,供参考。
参考文献:
[1]王蕾.浅谈电压互感器常见故障及处理[J].科技创业家,2013(16):110.
[2]苏凤飞,高鹏,周浩.几种电压互感器典型故障类型分析[J]. 陕西电力,2014,42(1):65-68.
关键词:电压互感器;母线电压;典型故障;处理方式
电压互感器是电力系统不可缺少的一种电器,在测量线路电压、功率和电能,以及保护线路故障中的贵重设备、电机和变压器发挥重要作用,其正常运作对供电安全与供电人员作业安全至关重要。近年来,电压互感器在电力系统中的应用越来越广泛,对其故障进行准确判断和处理具有现实意义。其中,220kV母线上的电压互感器(以下简称TV)经过一、二次电压变换后,通过本体二次快分开关接入TV并列装置,再将电压分别接入各个间隔保护装置,不同母线上所连接的间隔出线,其保护装置所接的母线电压与该间隔一次回路一起进行切换,终实现对该母线电压的采集。下面,将围绕电压互感器一、二次几种典的事故现象和处理模式,分析冷倒母线、热倒母线、二次TV并列的优缺点和处理注意事项,避免在事故处理中造成更大的事故隐患,提高运维人员的事故处理能力。
1 TV并列装置二次并列原理
以 220kV母线 TV电压切换装置为例,如果只发生 TV本体二次故障,可以用TV隔离开关隔离而不需要母线停电,可以采取二次并列的操作。并列前,先将故障TV所有二次快分开关全部断开,包括解开TV开口三角。在二次并列前,要一次先并列。然后将TV并列装置KK把手切至“并列位置”启动 BLJ(TV自动并列继电器辅助接点)并列继电 器,从而在TV并列装置内实现TV电压的二次并列。最后拉开需要检修TV的隔离开关,将TV转检修。
2.事故处理与分析
在典型的220kV雙母线一次接线中,母联624连接220kV玉、域母 线,6X14TV和6X24TV作为220kV玉、域母线电压互感器挂在2条母线上正常运行(图1)。下面分析220 kV玉母线 6X14TV发生事故异常致使母线跳闸或不跳闸的几种处理方式。
2.1 TV本体一次故障
2.1.1 故障现象
1监控界面显示 220kV玉母母线失压为零;
2母线保护动作,该母线上所有断路器事故跳闸;
3该母线上对应间隔的所有保护装置均发TV断线或装置异常告警信号;
4 TV并列柜发TV断线告警信号;
5 TV本体有烧灼、瓷瓶闪络、击穿痕迹等事故明显象征和缺陷
2.1.2 事故处理方式
1拉开 6X14TV二次快分开关(防止TV二次反充电);
2拉开6X14隔离开关隔离故障点;
3分别降610断路器、602断路器、606断路器由事故跳闸装备(热备用)转冷备用;
4 将220玉母线及母联624断路器转冷备用;
5分别将610断路器、602断路器、606断路器由冷备用转220kV II母热备用;
6 分别将610断路器、602断路器、606断路器由热备用转220kV II运行,负荷倒至II母运行;
7合上 6X14-1接地刀闸将6X14TV转检修。
2.1.3 事故分析
上述TV故障为一次有明显事故象征的故障,直接造成母线保护动作跳母线上 624,610,602,606,220kV的玉母线失压停电,故障被切除干净。事故处理过程中,首先将故障TV隔离后,先将故障母线及母联断路器转冷备用,恢复受累停电的 610,602,606间隔复电于220kV域母线,再将6X14TV转检修进行处理。这是典型的TV故障跳闸后母线停电冷倒间隔的事故处理。在事故处理过程中,要重点注意隔离故障和恢复受累设备送电的先后顺序,明确先隔离后复电,再转检修。操作过程可以按照正常的操作流程进行逐步处理,不需要进行热倒母线操作和二次TV并列等复杂操作。
2.2 TV本体二次故障
2.2.1 故障现象
1 监控界面显示母线电压一相或多相为零或不正常;
2母线保护不动作,该母线上所有断路器在合位;
3该母线上对应间隔的所有保护装置均发TV断线或装置异常告警信号;
4TV并列柜发TV断线告警信号;
5TV本体无事故明显象征和异常;
6 测量TV本体二次端电压一相或多相为零或不正常,开口三角电压不为零。
2.2.2 母线停电冷倒母线的处理方式
1拉开 6X14TV二次快分开关(防止TV二次反充电);
2分别将610断路器、602断路器、606断路器由运行转冷备用;
3220kV玉母及母联624断路器转冷备用;
4拉开 6X14隔离开关将 6X14TV故障隔离;
5分别将610断路器、602断路器、606断路器由冷备用转220kV的 II母 热 备 用;
6分别将610断路器、602断路器、606断路器由热备用转220kV的II母 运 行;
7 合上 6X14-1接地刀闸将 6X14TV转检修。
2.2.3 母线不停电的热倒母线处理方式
1 退出220kV玉母线上所有带方向、复压闭锁的保护和安全自动装置;
2拉开 6X14TV二次快分开关防止TV二次反充电;
3揭开6X14TV二次开口三角L601回路防止TV二次反充电;
4 投入母线失灵保护玉、域母线互联压板(满足一次并列要求);
5 拉开母联624断路器控制电源快分开关做死连接(满足一次并列要求);
6 热倒母线将220kV玉母线及624断路器转冷备用,610,602,606间隔倒至220kV域母线运行,再将所有保护正常投入; 7 拉开 6X14隔离开关,合上6X14-1接地刀闸将 6X14TV转检修。
2.2.4 母线不停电的TV二次并列处理方式
前1~ 5步骤与母线不停电的热倒母线处理方式一致。
6合上 TV并列装置二次并列KK把手(实现220kV的玉和域母线TV的二次并列);
7 查故障玉母线测量、计量、保护电压是否回复正常;
8投入 220kV的 玉母线上所有带方向、复压闭锁的保护和安全自动装置;
9拉开 6X14隔离开关,合上 6X14-1接地刀闸将 6X14 TV转检修。
2.2.5事故分析
对比TV本体一次有明显烧灼、瓷瓶闪络、击穿痕迹等事故象征,母线保护会动作跳闸,故障被停电切除,而TV本体二次故障往往不会直接造成母线保护动作跳闸。但是,该母线上所有采集电压数据的装置均会发“电压异常”告警,仍然会严重威胁该母线各间隔保护装置的正常运行(电测计量)和正确动作(失去保护方向、复压闭锁功能),需及时隔离故障TV进行检修处理。
3.倒母线处理方式的特点
3.1母线停电冷倒母线的处理方式
该方式实类似于TV本体一次故障跳闸的模式,即:将母线直接停电来直接隔离故障点,然后再恢复220kV玉母线间隔的设备运行于220kV域母线。这一方式隔离故障的优点是简单、可靠、快速,母线在停电状态下可以迅速拉开故障TV刀闸隔离故障,TV二次异常电压对该母线上所有带方向、复压闭锁的保护和安全自动装置的影响消失。其缺点是需要损失负荷,对电网系统的运行方式存在影响。
3.2 母线不停电的热倒母线的处理方式
该方式就是在母线不停电的方式下,进行倒母线操作,将220kV玉母線的负荷导致 220kV域母线运行,拉开母联 624 断路器使母线停电来隔离故障点。这种方式隔离故障的优点是,不损失负荷为代价,不需要考虑系统的运行方式。但是其缺点是,在TV二次故障的情况,开口三角电压不等于零,而且三相电压不平衡,在倒母线一二次刀闸双跨的时候,会出现故障TV二次向正常TV一次反充电的现象,造成设备的损坏;其次倒母线操作的的过程较长,在此过程中如果TV二次故障向 一次故障转变或者发生短路起火等严重故障趋势的时候,将使220kV的玉和域母线全部故障跳闸,母线失压,有损失负荷的风险。
3.3 母线不停电的TV二次并列处理方式
该方式虽然也是母线不停电的处理方式,但不是通过倒母线来隔离故障,而是直接将故障在确保TV二次不会反充电的情况下,将母联624做死连接强行一次并列后,在二次TV并列装置上进行的二次并列操作,使得220kV的玉母线上所有的电压采集设备快速恢复正常运行,无异常告警后再带电拉开 TV 隔离开关进行故障隔离检修。这种方式的优点是不以损失负荷为代价,不需要倒母线操作,事故隔离迅速;但是存在的二次并列操作风险较大,对TV并回路接线的正确性、切换的可靠性均有很高要求。
4.结束语
总之,电压互感器在电力系统中是重要的设备之一,处理电压互感器故障是电力系统检测与维修工作的重要组成,提高电压互感器的故障分析和处理能力,快速隔离故障,恢复母线其他设备正常送电,是运维人员分析和总结的重点。在实际工作中,电压互感器的故障存在更多的多样性和不可控因素,需要以常见处理方法为理论基础,充分结合实际情况进行判断和处理,在处理中需做好安全防范措施。通过对TV本体一次故障、TV本体二次故障的事故现象、事故处理方式进行分析对比,总结了各种处理方式的的优缺点和存在的操作风险,明确这几种处理方式的操作顺序和处理要求,供参考。
参考文献:
[1]王蕾.浅谈电压互感器常见故障及处理[J].科技创业家,2013(16):110.
[2]苏凤飞,高鹏,周浩.几种电压互感器典型故障类型分析[J]. 陕西电力,2014,42(1):65-68.