一起10kV母线压变二次接线错误的原因分析论文_魏福庆

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摘要: 电压互感器是变电站中重要的一种设备,它的作用是将高压按一定比例转换成标准二次电压,供保护、计量、测量等装置使用,为其提供电压信号。本文对一起由10kV母线接地发现压变二次接线错误的原因进行了分析与论证。

关键词:压变、接地、母线、二次回路

1 事故经过

昆山某110kV变电站,一次接线图如图1所示。#1主变为三圈变,中压侧为20kV,低压侧为10kV。因规划改变,将20kV改为10kV,其母线、压变均改成了10kv,两段母线一次侧硬连接运行。

2013年4月某日,接监控告知,I段母线电压异常,3u0告警,II段母线接地告警,我到现场检查,发现I段压变相电压约为6kv;II段压变B相电压为零,另外两相电压升高为线电压。通过监控画面发现(如图2),母线B相接地。检查现场设备后汇报调度,进行试拉。先试拉Ⅱ段母线的出线,接地未消失;后试拉Ⅰ段母线上的出线,当拉开113线时,母线接地消失。

2 原因排查与分析

尽管接地异常已消除,但是我考虑到,两段母线是一次硬连接运行,发生接地故障的线路在I段母线上,II段压变正确的反应了接地故障,而I段压变没有正确反应,说明I段压变有问题,我当时怀疑是否为压变接线有错误。在查阅站内图纸和压变说明书后,基本判断为Ⅰ段母线压变的接线有问题,需要排查。

由于两段母线是一次硬连接运行,发生接地故障的线路在I段母线上,II段压变正确的反应了接地故障,而I段压变没有正确反应,说明I段压变有问题,需要排查。

对10kV I段压变二次回路进行详细检查。先对电压保护回路进行检查,未发现异常。接下来对开口三角电压回路进行检查,未发现异常。然后用万用表对地测量压变电压表的中性点,发现该中性点与地不通。对照10kV I段压变二次回路原理图(图3)中的X2:30,X2:31,X2:32,X2:33这四个短接点对地不通,造成 I段压变二次侧PT侧N线与控制室盘顶小母线N600没有连接,见原理图红色叉部分。

对照10kV I段压变二次回路端子排图(图4)发现,原设计图中在X2:35号端子和X2:36号端子分别有一个接地点(图3中红色圆圈),不符合N600在控制室有且只有一点接地的要求,实际接线时没有接,而接线人员没有把原理图和端子图对照起来,仍然只按照端子图从X2:37直接引至控制室一点接地,没有看到原理图上X2:30,X2:31,X2:32,X2:33应该与X2:34,X2:35,X2:36,X2:37短接,造成电压中性点没有接地。

找到问题后,就要确认I段压变显示的三相6kV是不是因为压变的电压二次回路中性点没有接地造成的。接下来通过理论分析确认是否为症结所在。

由于 PT 一次侧中性点是接地的,假设当 A 相接地时, PT 一次侧相对中性点(地)的电压分别为 0 ,√3,√3 。 PT 二次侧相对中性点的电压亦为 0 , √3,√3,但是保护感受到的电压却是对称、正常的(图5)。

可见,保护感受电压三相对称,且均为 57.7V 。 实际上,即使不忽略 Z ,电压仍三相对称。

方法2:用对称分量法

分解后,Ua1=Ua0=57.7V,Ua2=0,将零序电压施加到PT二次侧,由于没有零序电流流通,网络中各点的电位相同,保护压变感受压差为0。负序电压为0。显然保护压变只能感受到正序电压,三相均为57.7V。

如果PT二次侧中性点接地,零序电压可以送入保护压变,就可以分解为下图。由图可以看出,A相没有电压,B相和C相的电压升高到,压变就可以正确的反应出母线接地故障。通过以上分析,可以得到结论:压变一次电压异常,压变二次相当中性点为接地造成零序电压无法送入保护压变,而一次单相接地时电压中确实没有负序分量,保护压变仅能侧到正序电压。

接下来将图3中的X2:33号端子与X2:34端子,X2:35端子与X2:36端子用线短接,再次用万用表测量与主控室接地点接地良好。

2013年10月,该变电站再次出现线路接地,母线电压告警,两段压变都能正确反应接地情况。

3 案例启示

变电运行人员在遇到信号异常时,不能仅仅着眼于解决眼前问题,还要多问一下自己对不对,为什么。熟悉一次设备的同时,还应了解保护的原理和保护范围,要做到根据保护信号判断故障范围、保护动作正确与否。不断学习、总结,确保电力设备安全稳定运行。

参考文献:

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护.北京:中国电力出版社:2005

论文作者:魏福庆

论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期

论文发表时间:2019/11/4

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