摘要：本文通过对某500kV变电站出现的主变故障录波频繁启动现象进行分析，深入剖析引起35kV系统母线二次电压不平衡的原因以及提出了具体的应对措施，为今后类似情况处理提供了借鉴。最后以主变故障录波频繁启动的现象为例，指出对于一些非故障信号也应该引起重视，不能因为该信号不影响系统运行或系统中无明显故障而对此麻痹大意，进而忽略设备可能存在的缺陷或隐患，避免故障进一步扩大从而引发事故。
关键词：故障录波；频繁启动；PT一次保险
1.前言
故障录波器用于电力系统，可在系统发生故障时，自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。因此当故障录波器频繁启动而系统无故障时，我们不能因为该信号不影响系统运行而置之不理，录波频繁启动将会影响日常监盘工作以及故障录波的正常动作，所以要及时查找原因，找出设备可能存在的缺陷或隐患，避免故障进一步扩大从而引发事故。
2.异常现象
2018年06月，某500kV变电站后台监控机不断报“#2、#4主变故障录波启动呼唤 动作”、“#2、#4主变故障录波启动呼唤 复归”的报文，到继保室 #2、#4主变故障录波屏发现有告警报文“#2主变变低UA越低限”。打开实时录波图看到：#2主变变低电压UA有效值（二次）为52.1V，其他两相均在55V以上。UA数值接近设定值（故障录波器设定报警值为51.9V），所以频繁触发故障录波启动告警。
3.技术原因分析
本次导致主变故障录波频繁启动的起动量是#2主变变低UA越低限，根据当时系统运行情况，#2主变变低UA偏低的原因可分为以下五种情况：
（1）电压互感器的二次电压回路异常
（2）电压互感器的二次保险单相熔断
（3）电压互感器的一次保险单相熔断
（4）35kV系统发生A相单相接地
（5）PT本体内部出现单相接地或匝间、层间、相间短路故障
4.检查处理过程
4.1 PT本体外观检查
PT本体外观检查，先检查瓷套、底座、阀门和法兰等部位应无渗漏油现象，膨胀器膨胀是否正常。然后再仔细监视设备运行声音和振动，运行声响应均匀、正常，无异常放电声或较大响声和振动。
4.2 PT本体红外测温检查
发热是设备故障发生的先兆表象，在正常运行情况下，电气设备部分电能以不同的损耗形式转化为热能，从而使设备温度升高。电能损耗主要包括以下：
（1）电阻损耗：P=I²•R，发热功率与电流平方成正比，这种发热称为电流效应引起的发热；
（2）介质损耗：P=U²•ω•C•tanδ，发热功率主要取决于电压，这种发热称为电压效应引起的发热；
（3）铁损：由于铁芯或金属构件的磁滞、涡流而产生，这种发热称为电磁效应引起的发热。
其中由于电压效应引起发热的设备称为电压致热型设备，如电压互感器（PT、CVT）、避雷器、绝缘子、耦合电容器（OY）、均压电容器等。这种设备的发热通常能够反映设备的内部缺陷（如介损增大、内部绝缘不良、泄漏电流增大等）和外部缺陷（如表面污秽、裂纹等）。设备缺陷越严重，发热温度越高，辐射的红外线能量越强。
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红外测温仪在测温前应做好以下设置：
（1）正确选取被测设备的辐射率，在一般检测中，被测设备的辐射率取0.9左右；
（2）注意仪器的色标温度量程设置正确，仪器的色标温度量程宜设置在环境温度加10K-20K左右的温升范围内；
（3）作同类比较时，要注意保持仪器与各对应检测点的距离一致，方位一致；
通过对PT本体进行红外测温成像，PT本体温度分布均匀，本体温差不大于2K，红外检查无异常。
4.3 35kV系统户外设备检查接地情况
到高压场地检查35kV系统有无存在接地故障情况，检查时应注意穿绝缘鞋，并与疑似接地点保持8米以上安全距离。经检查，35kV系统无接地故障情况。
4.4二次保险检查：
若二次保险上下端电压一致，则保险未熔断，若二次保险上端电压正确，下端电压异常，则可判断为二次保险熔断，若二次保险上下端电压一致且为正常电压，但从PT接口屏、故障录波屏等测得电压却为异常偏低，可以判断为二次电压回路有异常，需要对PT二次回路进行重点分析。
我们用万用表交流档到高压场地32PT端子箱中对N端测量二次保险的上下两端电压，由于35kV系统为不接地系统，所以对N端测量电压值相对于地端更加准确，测得数值与录波屏上一致，基本排除二次保险熔断或二次回路异常。
4.5一次保险检查：
由于一次保险没有直接检查的方法，因此只能通过三相电压来间接分析，以下是35kV不接地系统PT一次保险单相熔断、二次保险单相熔断和单相接地故障的区别。
（1）单相接地时：接地相电压降低，其他两相电压升高，开口三角有零序电压输出，后台监控信号有接地告警信号（接地监察继电器动作）。
（2）PT一次保险单相熔断：熔断相电压降低（不为0），其他两相电压不变，开口三角有零序电压输出。当PT一次保险单相熔断或损坏导致电阻增大时，由于它们的磁路是互通的，熔断相二次侧仍能感应出一定的电压，但该电压相对正常电压大大降低，而非熔断相跟正常电压差别很小。后台监控信号有接地告警信号（接地监察继电器动作）、PT电压回路断线、主变故障录波启动等信号。
（3）PT二次保险单相熔断：熔断相电压为0，非熔断相跟正常电压差别很小。后台监控信号有PT电压回路断线、主变故障录波启动等信号。
根据PT三相电压情况，A相电压偏低但不为O，而B、C相电压正常，可以推断出为A相一次保险熔断。
5.故障隔离过程
现场向调度申请将PT本体由运行状态转为检修状态，将PT一次三相保险拆下来，用万用表测量三相的一次保险电阻，发现A相的一次保险电阻明显增大， A相一次保险电阻为：93.4MΩ，其他B、C相电阻为317Ω左右，因此可判断A相一次保险熔断。更换新的一次保险时要注意保险额定电流要与原来的相同，新更换的保险电阻要与原来两相保险的电阻三相平衡。完成更换一次保险后，对PT本体进行了相关试验并合格，向调度申请将PT本体转回运行状态，测量PT的二次电压正常，三相平衡，故障录波再没有频繁启动。
6.结束语
运行人员在日常监视中对于一些非故障信号，例如故障录波器的频繁启动也要应该引起重视，不能因为该信号不影响系统运行或系统中无明显故障而对此麻痹大意，进而忽略设备可能存在的缺陷或隐患。在本文中由于35kV电压互感器在一次保险单相熔断或损坏导致电阻增大时，熔断相电压降低，从而引起故障录波器频繁启动，但后台监控机并没有报“PT电压回路断线”的告警信号。因此在日常监视中一旦发现有异常的故障录波频繁启动信号时，运行人员一定要及时查找原因，找出设备可能存在的缺陷或隐患，避免故障进一步扩大从而引发事故。
参考文献
[1]武汉中元华电科技股份有限公司，《ZH-2电力故障录波分析装置使用说明书》，2010年.
论文作者:郑坚雄
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签：故障论文; 电压论文; 单相论文; 相电压论文; 本体论文; 信号论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第15期论文;