PT二次电压回路故障（精选6篇）
PT二次电压回路故障 篇1
引言
近年来, 经常会出现电压互感器二次回路在运行过程中出现故障而导致继电保护装置不正确动作情况的出现, 对电网的安全和可靠运行产生了严重的影响。因而必须加强继电保护工作中的电压互感器二次电压回路故障的分析, 提出有效的对策, 对电网的安全稳定运行进行保证。
1 PT二次电压回路故障
根据以往有关事故调查的情况分析看, 造成PT二次回路故障的原因主要有以下三个方面:
1.1 同一电压互感器二次回路多点接地
因绝缘破坏、设计或接线错误、放电间隙或氧化锌片被击穿等原因会导致电压互感器二次回路多点接地。当系统发生接地故障或者其他原因, 地网中有电流流过时, 接地网网格中各点间将不再完全等电位。此时保护感受到的各相电压、保护自产3U0不再与真实电压保持一致, 而保护得不到系统电压的真实信息, 无法保证正确动作。
1.2 电压互感器二次回路断线
当运行中的PT二次回路断线时, 可能原因是:高压熔断器熔断或接触不良;并列、切换装置失电;隔离开关的辅助节点接触不良;切换重动继电器触点也串接在二次侧, 触点接触不良使电压二次回路断开;因二次短路而使二次侧熔断器熔断;二次回路接头松动或断线;PT本体故障等。
1.3 二次回路阻抗过大
回路阻抗过大会导致继电保护装置处的电压降低, 回路阻抗与保护阻抗的大小与电压降低的水平有着直接的关系。三相电压的平衡状况会受到电压水平下降的影响。
2 电压互感器二次回路故障对继电保护的影响
经过上文对电压互感器二次回路故障的分析, 对继电保护装置的影响可以总结为下面三个方面:
2.1 电压互感器二次回路断线对继电保护的影响
PT断线会导致距离保护、带方向的零序保护退出运行, 使带复合电压闭锁功能的主变、母线差动保护复压闭锁被开放。若此时系统发生故障, 保护装置会拒动或误动。因此, PT断线会直接影响到相关保护装置的正常运行。
2.2 电压互感器二次回路多点接地对继电保护的影响
当电压二次回路发生多点接地时, 保护的相电压和零序电压都将发生改变, 情况严重时可以影响距离保护和零序方向保护的正确动作。
2.3 二次回路阻抗过大对继电保护的影响
假如出现了二次回路阻抗过大的情况, 就会导致电压值受到影响。一旦继电保护的电压值低于实际的电压值时, 中性线的电压出现偏移, 最终导致零序电压的产生。另外, 如果二次回路阻抗过大, 还会导致计量的准确性受到严重的影响。
3 电压互感器二次回路故障对策
3.1 同一电压互感器二次回路多点接地对策
电压互感器二次回路接地问题引起的事故和障碍涉及图纸设计、基建改造、质检验收、日常维护等多方面因素, 在不同环节采取相应措施进行全方位、全过程治理和监督, 可以杜绝电压互感器二次回路接地问题而引起的事故和障碍。
3.1.1 基建改造
(1) 工程设计图纸上必须注明电压互感器的接地位置, 施工过程中严格按照图纸施工, 施工人员对回路存在任何疑问应及时与设计人员联系, 及时解决。
(2) 对于基建、改造、大修的变电站, 要在投运前由施工技术人员进行电压互感器二次回路接线盒绝缘检查、并填写记录, 以发现实际可能存在的多点接地。进行绝缘检查时, 不易抽查, 应逐芯排除。对于改造、大修的部分在施工前还应检查清已有接地点的具体位置。
3.1.2 日常维护
(1) 维护人员要充分利用保护校验, 设备停电等时机, 定期进行二次回路接地的绝缘检查, 对不满足要求的, 及时进行整改, 排除设备运行中的隐患。在开关场将电压互感器二次绕组中性点经放电间隙或氧化锌接地的, 应定期检查放电间隙或氧化锌片是否被击穿, 防止造成电压互感器二次回路多点接地的现象。
(2) 工作中可能涉及相关回路变更的, 要注意核实回路接地点的实际位置, 并保证其符合要求。对电压互感器二次绕组圈数及各圈实际投入情况、回路接地点的实际位置建立台账。
3.1.3 日常维护需要注意以下几点
(1) PT的二次回路必须有且只能有一点接地。
(2) 经控制室中性线N600连通的几组电压互感器二次回路, 只能在控制室将N600一点接地, 各PT二次中性点在开关场接地点应断开。
(3) 独立的与其他互感器二次回路没有电联系的电压互感器二次回路, 可以在控制室内也可在开关场实现一点接地。
(4) 来自电压互感器二次绕组与三次绕组从开关场引入控制室的中性线N600必须分开, 不得公用。与接地网直接连通的铜芯线截面不得小于4mm2。
3.2 电压互感器二次回路断线故障对策
对于电压互感器回路断线, 应按照以下三个步骤处理: (1) 根据相关规定, 将相关的继电保护装置停止使用, 避免出现误动作; (2) 对高压熔断器、低压熔断器以及自动开关进行检查, 如果熔断器熔断, 需要对原因进行查明之后立即对熔断器进行更换, 当再次熔断时则应慎重处理; (3) 检查电压回路所有接头有无松动、断头现象, 切换回路有无接触不良现象。应尽早排除断线故障, 以减少对相关保护装置的影响, 保证电力系统的正常运行。
3.3 电压互感器二次回路阻抗过大对策
对站内二次回路及二次负载进行分析, 合理分配各绕组回路负载, 装配的电压互感器容量应能满足全站二次设备的需求。通过增大二次电缆截面积的方式也能有效降低二次回路阻抗。
4 案例分析
4.1 案例1
某220k V变电站, 110k V系统双母线并列运行。112、114、116、120、2号主变压器102断路器上西母运行, 111、113、115、117、1号主变压器101断路器上东母运行。东、西母电压互感器独立运行。×年×月×日×时×分, 某变电站预告音响报警。后台机上运行于110k V西母的断路器各保护“装置异常”光字点亮;运行于西母断路器的各保护装置报出“装置异常”、“电压回路断线”。运行人员现场检查, 发现110k V西母电压互感器二次保护小空气开关跳开, 试送不成功。退出2号主变压器中压侧复合电压连接片, 退出112、114、116、2号主变压器保护屏上电压互感器交流电源小空气开关, 再次试送110k V西母电压互感器二次保护小空气开关不成功。
运行人员急于恢复保护装置正常运行, 采取了110k V东、西母电压互感器二次并列的操作。导致110k V所有的保护装置及1、2号主变压器保护装置均失去交流电压, 出现装置异常, 使事故扩大。
从电压互感器的二次回路 (见图1) 中可以看出, 运行人员在现场检查发现110k V西母电压互感器二次保护小空气开关跳开, 试送不成功, 退出相关保护屏上电压互感器交流电源小空气开关, 再次试送110k V西母电压互感器二次保护小空气开关不成功, 说明西母电压互感器二次保护小空气开关至各路电压互感器交流电源小空气开关之间回路有问题。此时应重点检查电压互感器端子箱内二次保护小空气开关与电缆的连接处、电压互感器隔离开关辅助触点和电压互感器小母线。在没有找到故障时, 禁止将电压互感器二次并列 (事后经检查是西母电压互感器二次保护小空气开关出口电缆短路) 。在处理该异常中, 运行人员错误地采用了电压互感器二次并列。使故障点转移到东母电压互感器二次回路中, 导致东母电压互感器二次跳闸, 使事故扩大。
4.2 案例2
2015年某变电站发生两起高频保护误动事故。220k V甲线路区外发生B相瞬时接地故障, 第二套光纤闭锁保护 (RCS-902A) 动作, 跳开B相开关, 重合闸动作, 开关重合成功。几个小时后又发生与此相同的误动。
现场摘录的发生故障时故障录波器录波图如图2所示。从图2中可以明确看到, 三相电压中包含较大的三次谐波, 且故障前装置测量到的零序电压即包含有大量的三次谐波, 与电压互感器二次回路中性线异常特征高度相符。为进一步确定故障类型, 打印了故障线路微机光纤闭锁保护的两次跳闸报告, 在通过跳闸报告分析故障过程时, 发现波形图上故障前及故障中二次电压波形均如图2一样发生明显畸变。紧接着, 查看了保护装置中交流电压采样, 具体数值大小及相角关系如表1~2所示。
可以看出, 三相电压并不平衡, C相电压与其他两相有较大差别。同时, 打印出故障线路微机光纤闭锁保护RCS-902A的保护实时状态, 波形也出现了二次电压畸变, 波形图如图3所示。
通过这些现象, 认为接入保护装置的二次电压回路中性线存在异常。现场工作人员对电压互感器二次侧中性线回路进行细致的检查, 查找出虚接点, 处理检查完毕后, 恢复安全措施, 将装置重新上电, 打印保护装置的保护状态 (运行工况) , 二次电压、电流波形正常。同时, 检查装置开入信息输入正常, 装置无任何报警信号。
5结上文束主语要根据笔者多年工作经验阐述了电压互感器产生二次回路断线、多点接地故障及其对继电保护装置产生的影响。电压互感器二次回路一旦出现故障, 就会导致继电保护装置出现误动或者拒动现象, 对变电站的安全稳定运行产生严重的影响, 必须采取合理的措施预防和处理电压互感器二次回路故障, 保证电网安全运行。
摘要：在变电站二次系统中, PT二次电压回路对其安全运行起到了至关重要的作用。一旦PT二次电压回路产生故障, 就会导致继电保护装置出现拒动或者误动。本文主要结合笔者多年工作经验阐述了PT二次电压回路故障及其对策。
关键词：PT,二次电压回路,故障,继电保护,对策
参考文献
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PT二次电压回路故障 篇2
关键词：PT电压,二次回路,缺陷原因,事故处理,改进措施
PT是电压互感器,又名TV , 是将大电压转变成小电压的装置。在运行过程中。 PT二次不得短路,因为PT本身阻抗很小, 短路会使二次回路通过很大的电流,使二次熔断器熔断,影响表计的指示,甚至引起保护装置的错误启动。
1 PT电压烧毁原因
PT烧毁是由以下几个原因造成的:1、 产品质量问题;2、电压互感器二次过负荷; 3、PT多次投在空母线上而诱发的铁磁谐振;4、系统的谐波导致PT铁磁谐振而引起。
2 PT电压二次回路原理
如上图所示:单PT电路运行,经过PT电压二次回路并联开关供应电压量。因此以付母线PT电路停止工作为案例,这时时BK闭合,QJ1与QJ2电磁继电器得到电励磁,付母线电压传感器的空气通断开关2ZKK已断开, K1触点断开, QM母线因为QJ2的电流接点关闭而通电,QJ1与QJ2的其它交流触点将正、付母线电压线并联, 使得付母线电压线通电,因而为连接上母线上各种断电器供给付母线二次电压的测量。
反充电现象的出现对检测人员的安全造成严重威胁,母线停止运作的缘由多是检修的工作,假如检修员工正在母线上进行工作,后果将不堪设想。反充电还有一个后果是致使运行的母线二次电压空气开关突然跳闸,造成运行过程中的保护电路装置失压,可能致使保护装置的错误触动或不动。
3缺陷案例
3.1案例一
3.1.1事故经过
承德供电兴隆分公司发生两起10KV电压互感器烧毁事故,该公司的两座自动化式变电站,电站中性点采用不接地的方式运作,运用的是电磁式PT二次回路,两站从运行时开始一年时间内出现两起PT烧毁的事故,根据原因检查分析,都是因为铁磁谐振过电压造成。
3.1.2事故原因分析
为了让监视的中心触点不接地电力系统产生接地的时候报警信号响起,往常是使线圈PT的一次侧连接成星形,让中性点接地;二次侧也接成星形,中性点也使其接地;三次侧是辅助线圈,连接开口成三角形。类似这种的系统是不安全的,即使它可以给出确切的接地电路故障的信号,但是装置对地的容抗和PT饱和时候的励磁达到一定值的比例时候,此时就会产生铁磁谐振现象,电路产生的过电压会发出故障产生信号,与此同时因为该型号的PT的电压性较差,产生铁磁谐振时,PT的三相电交流将上升至励磁电流平时的十倍甚至是一百倍,这时非常容易造成PT线圈过热而烧毁的事故。
3.1.3防范措施
电路产生谐振现象时,因为继电保护装置起作用而使开口三角短暂短路。此时, 可能在电路不稳定的范围内某一阶段得到暂时稳定,但是在谐振现象过后,应立即将短接的辅助线圈打开,避免造成系统的单相接地时不能收到信号。
检测出配电系统对地容抗和PT电压的励磁电抗, 假如两者的值相等,则在配电系统中接入一组星形电容器,或在变电器所受电之前,在二次侧的母线上,接入一条反馈电线,让系统对地的容抗与互感器的电抗的比值,远离电路不稳定的区域。
在PT线圈原有的电阻的基础上,增加直流外接的电阻,用以缩小电路铁磁谐振的区域,让现在正运行的PT全部在电压互感器的辅助线圈并联一个可调电阻器,改进至今,没有再发生一次PT的烧毁事故, 取得了良好的效果。
3.2案例二
3.2.1事故发生经过
2007年某天,一中心站的运行工作人员接到了通知:“变电站的母线电压传感器的电压为0,2m母线的线路有功但没有显示”。经过检测后发现2M母线220KV电压的显示值为零,
3.2.2电路故障原因检查和分析
发生故障之后,保护人员经检查候发现220KV电压传感器并列设备的直流空气开关断开,继电器无动作,所以传感器电压无法切换,与此同时发现在共用屏内的检测控制装置的电源空开也断开。220KV中的2M电压传感器柜中X1与X2中大多端子排烧毁。而后通过接通PT出现端子盖, 并进行绝缘。而且经过判断比较得出正是因为测汇控柜的端子排被烧毁的因素,X1和X2端子排处的公共端就是由于烧断缠绕而造成接地最后导致装置的失电。
3.2.3改善方法
电压的消失是十分紧急的缺陷,对于线路的保护,因为保护电压量中是需线路的电压量的,按原理上讲,出现线路错误时母线电压传感器采集的电压不会是为0V的,所以判定一定是因为出现了装置设备故障才会出现上述的情况,因此当PT二次电压失去电压后会产生闭锁保护,然而当闭锁保护失灵的时候就会可能产生保护错误动作。其次对于采集电压、电流相位关系的方向保护,没有电压而产生方向不稳定, 也因此会造成保护误动。最后因为电压量消失,也许会导致产生误动作。所以必须采用改善措施对原有的回路改造:
(1)因为原有的电压传感器刀闸继电器如果一旦由于接触不良就会产生成传感器二次电压消失的现象,因此选择时应选择一个最少有四个动断和动合触点的刀闸继电器,双位置的继电器会引入电压传感器刀闸动合、动断四个接点以此来确保即使有一对触点接触不良时也能正常检测电路电压 ;
(2)原来PT继电器没有自动的保持功能,而且他的电源是来源于公共测控屏,如果一旦公共测控屏的装置出现故障现象, 则会造成该继电器失电返回,致使电压传感器失去电压而且不可以并列,所以我们需一个双位置继电器来确保即使失电也可以正确反映实际情况而且可以并列;
(3)原本的二次回路中采取刀闸继电器触点和刀闸重动继电器触点串联的方法减小了电压二次回路的真实可靠性,一旦有一个继电器不能做到正确的动作就会造成到整个回路的正确,所以,在回路的改善过程中撤消重动继电器的触点。
改造后的现场实际图如图所示:
3.3案例三
3.3.1事故经过
某220KV变电站双母线固定连接正常运行方式中,断路器失灵保护。如图;该母线1DL断路器失灵。
当图中的D点产生故障现象时,断路器的保护动作因为该断路器而拒动,因此1DL断路器出现失灵保护的现象。
3.3.2原因分析
图中母差出口中回路中的2YQJ接点将打开,这将跳开付母线的所有断路器这一步将不可能实现。作为电源的发电设备,在其后备装置保护动作的时候限里将不断地向故障处提供短路电流,提供的时间较长将会危及整个发电机的运行,相邻的线路对侧的断路器同样提供较长时间的短路电流于故障点,并可能造成电网振荡,这将危机到整个电网的稳定运行。
图3
3.3.3改善措施
电压传感器电压的运行方式需拉开停役的母线电压传感器,即是通过正、付母线电压传感器二次回路电压量的并联来保证停役的母线及其他元件所需要的二次回路电压量,并持续母差的保护仍然为固定的连接方式。这样就保持了母差保护为固定连接方式,操作量小。在任何一个电压传感器停役或检修时,均需考虑电网的运行整体方式安排,建议为让该母线所连接的元件全部都倒至另一条母线上运行,就是采取单母线运行的方式;或双母线的运行方式,传感器电压二次回路并列,断开开关操作的电源,把两段母线做成死连接。
有的电压转换回路时容易发生传感器二次反充电现象或造成电路保护失压。目前对于双母线连接,许多厂家采取双母刀闸的常开与常闭触点分别启动位置继电器的动作线圈、复归线圈,使切换后的电压和母刀闸的运行时位置保持一致,从而使一次系统、二次系统的线路电压在任何时间都保持一致的状态,如上图所示,这种用电压切换电流回路的优势是纵然出现电压传感器隔离开关常闭合辅助的触点接触情况不良或者直接操控电源无显示的情况,这也不会让继电器的返回,交流电路电压也不会不显示,这样确保了保护设备的可靠稳定运行。 缺点就是因为隔离刀闸的常闭式辅助触点闭合不到位而使继电器不能完全复归,或这继电器的复归触点粘在一起,就会发生PT电路二次的反充电现象,或让运行中的电路保护设备失去电路电压,产生保护设备的错误启动或拒绝启动。
图4
综上所述,对PT电压二次回路的事故预防及保护措施是不可忽略的,常用措施有:
1、在PT二次回路加一个非线性的消谐电阻,具有保护设备的自动调节电阻值,这样就避免产生由于金属联接地而出现涌流; 在电压传感器一次侧加上消谐器,可以抵抗由电弧性的接地带来的危险。
2、把半绝缘传感器改为全绝缘传感器或这改成抗饱和的电压传感器。3、如果条件允许的情况下,把电磁式的PT改为电容式的PT,这样可以避免电路谐振。
4结语
PT二次电压回路故障 篇3
一、引起回路故障的常见原因
为了满足社会广大用户的用电需求, 电力网络规划时在具体位置安装了电压互感器, 从而保证了原始电压得到有效的转换。二次回路在电力系统中属于低压回路, 如:测量回路、继电保护回路、开关控制回路、操作电源回路等等, 主要负责对一次回路中的参数、元件进行控制、保护、调节、测量、监视, 以维持设备及系统的高效率运行。短路是电压互感器二次回路的多发故障, 导致该故障发生的原因是多方面的。
1. 电缆因素。
当前, 二次回路中连接了各种电力装置, 包括:测量仪表、继电器、控制和信号元件, 将这些结构安装具体的要求连接起来即可构成二次回路。连接电缆在装置或元件连接中有着重要作用, 可以协调线路电压、电流的运行。当连接电缆发生短路后, 会立刻造成电压互感器二次回路出现短路故障。
2. 质量因素。
导线自身的质量好坏也是影响二次回路故障的一大因素。导线作为电压互感器传递电压、电流的介质, 其性能强弱会对二次回路造成直接性的影响。如果二次回路中所用导线的质量不合标准, 当系统正式运行后便会引起短路故障, 如:导线受潮、腐蚀、磨损等问题, 会造成一相接地、二相接地。
3. 端子因素。
端子是连接器件和外部导体的一种元件, 若端子出现异常情况会影响到电压互感器与其他设备之间的连接。电压二次回路中各元件是互相联系的, 如图1, 如:比较常见的端子问题是雨水过多导致户外端子箱严重受潮, 经过一段时间后在端子联结处会发生锈蚀现象。锈蚀位置的电压、电流运行不通畅, 很容易引起互感器发生二次回路故障。
4. 维修因素。
为了保证电力系统的正常运行, 企业会定期对各设备或元件检查维修。由于维修人员的技术缺乏, 检查电压互感器时没有及时发现存在的隐患。如:接线问题、老化问题等, 使得电压互感器正式运行后不久因电压荷载值过大引起二次回路短路, 或者因为二次回路改造维修不合理也会引起短路。
二、检查回路故障的有效方法
电压互感器是现代电力系统中不可缺少的装置, 其不仅发挥着调控电压大小的作用, 也能有效地测量、维护系统运行。但二次回路短路故障的发生直接损坏了互感器的性能, 对系统运行的安全性以及设备调控的稳定性都造成了很多不利的影响。因而, 在使用互感器保护电力设备运行时要考虑到其回路故障的防范, 做好二次回路故障的检查是关键一步, 能够为后期的故障处理提供具体的参考资料。检查二次回路故障的主要方法包括:
1. 检查噪声。
通过声音状况判断电力故障是一种传统的检查方法, 但对于电压互感器故障判断有着较高的准确性。检查人员在电压互感器运行状态下, 通过听觉识别噪声的大小, 若存在噪声过大、不均匀, 则可以判断二次回路发生故障。如:互感器发生谐振、接地、短路等故障时, 则有“哼哼”的噪声。
2. 检查气味。
短路故障会造成某段线路的电流过于集中, 强大的电压负荷会造成线路温度大幅度上升。当电压值超出电压互感器承受范围即可引起短路, 同时互感器会出现明显的异味。有经验的检修人员可以根据气味判断是否发生故障, 如:内部匝间短路、铁芯短路等引起高温, 容易产生臭味或冒烟。
3. 检查指标。
检查指标是判断二次回路短路故障最直接的方法, 这需要借助一些常用的电力仪器。如:检修人员结合万用表定期检测, 当测量出互感器电压值超出标准范围即可判断短路故障发生的可能性, 具体还需要通过进一步检查确定。此外, 电压互感器故障也可以通过电流指标的检查间接地判断。对于大型电压互感器的故障则要根据连接图检查, 如图2。
4. 在线监测。
传统故障检测需要中断电力系统, 这阻碍了设备及元件的持续运行。电力行业技术的改革进步使得在线监测技术得到了推广, 这种技术无需中断系统运行, 只需将监测仪表安装在电压互感器上, 则可对其进行连续性的自动检测。在线监测不仅故障检测率高, 且给系统维护人员的工作带来方便。
三、处理回路故障的有效方法
电压互感器二次回路故障的有效处理对维持电力设备正常运行有着重要作用, 同时电压互感器也是测量、保护系统的常用装置。因而, 在使用电压互感器时要保证整体结构性能的协调性, 严格防范二次回路故障的发生。检修人员在处理二次回路故障时要掌握科学的操作流程, 这是保证故障尽快解决的前提。
1. 二次回路故障处理的流程
一般情况下, 二次回路故障处理的流程应从其具体的故障状况逐一排查, 详细处理流程包括: (1) 当电压互感器一次或二次保险熔断, 或回路接触不良会出现电压表指示为零或三相电压不平衡, 电度表转满, 保险熔断, 保护发出“电压回路断线”、“单相接地”等信号。 (2) 应先通过测量判断是保险熔断还是单相接地。若发现一次保险熔断, 应拉开隔离开关遥测电压互感器绝缘, 用万用表检测线圈的完整性, 如绝缘良好时, 更换保险后投入运行。 (3) 二次保险熔断或快速开关跳闸后, 若检查二次回路良好, 立刻更换保险或合上二次快速开关。 (4) 若不是保险熔断及二次快速开关跳闸, 则检查回路有无断线或接触不良等情况。 (5) 当发现电压互感器有漏油、喷油、冒烟、异常响声、严重发热、火花放电等现象立刻停止运行。
2. 二次回路短路故障的处理方法
电压互感器二次回路故障的处理应从两个方面入手, 一是从互感器产品的质量、性能等方面处理;二是从整个电力系统运行的角度考虑, 合理设定系统的电压值、电流值。目前, 电压互感器二次回路短路故障的处理主要是从互感器产品、线路连接、二次降压等方面综合考虑, 从而保证互感器持续发挥调控、测量、保护作用。
(1) 定期更新装置。检修人员应定期检查电压互感器的运行状态, 对互感器存在的问题进一步研究分析, 如:老化、磨损、断线, 等等。故障处理中发现互感器过于老化则应该及时更新装置, 使用新的互感器代替运行, 并且保证更新装置的型号、性能与原先的装置相符。检修人员可制定有效的装置检查方案, 安装故障报警装置及时检测异常问题, 如图3, 定期对电压互感器进行检测维修。
(2) 优化线路连接。试验发现, 线路连接造成的二次回路故障比较常见, 线路连接的好坏对电压互感器性能的发挥有着决定性的影响, 电压互感器发生故障之后, 可以通过线路连接改造的方式进行处理。二次回路连接了测量仪表、继电器、控制、信号元件等装置, 其线路布置相对复杂多样, 检修人员在处理故障时可以简化线路, 将短路接线切断或转接其他位置。
(3) 二次降压处理。从整个电力行业的发展情况看, 电压互感器二次回路短路已经成为多发故障形式。若企业不及时采取抢修工作则会给电力系统造成更大的损坏, 对设备、线路、元器件都会造成不利的冲击。对电压互感器采取二次降压是处理故障的有效方式, 通过限制二次回路阻抗来紧急处理故障。电压互感器二次回路中涉及到许多接插元件, 如:刀闸、保险、转接端子、电压插件等。检修人员通过调整接触电阻能够对整个线路的运行进行合理规划, 如:排出接触电阻因素的影响, 可以把元件当成一个定值, 其基本上处于稳定状态, 利用接插元件内阻可以将二次回路内的电压有效转移, 防止线路连接不当造成电压过于集中而引起短路。
(4) 切断电源。对于情况比较突然或故障破坏力大的情况, 检修人员可采取切断电源的方式, 让设备立刻中止运行以进行处理。这是由于二次回路短路故障会影响到其他设备的正常运行, 若情况紧急应立刻切断线路。但一般情况下不建议切断电源, 因为系统中断后会破坏设备运行的持续性, 对设备本身也会造成很大的破坏力。
四、结论
总之, 电压互感器在系统运行过程里发挥了重要的保护作用, 同时为检修人员的故障处理工作提供了可靠的依据, 是现代电力系统不可缺少的元件装置。对于电压互感器二次回路故障的处理, 检修人员要根据故障后的状况准确判断故障发生的原因、影响, 从而制定更加科学的防范措施。此外, 对于互感器二次回路的其他故障也要编制合理的处理流程, 结合科学的检测方法进一步处理故障。
摘要：电力系统在运行过程中常会遇到电压不稳定的状况, 电压、电流过高或过低均会给系统性能造成很大的破坏。为了防止系统的电压值、电流值超出线路承受的标准范围, 常常用互感器作为调控装置, 对两者按照标准要求调控处理后才能正常运行系统。电压互感器在使用期间会受到故障的影响, 导致互感器调控电压的性能减弱。针对这一问题, 文章主要分析导致互感器回路故障发生的具体原因, 并提出处理故障的有效策略。
关键词：电压互感器,二次回路,短路,故障处理
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PT二次电压回路故障 篇4
1电压互感器的工作原理
电压互感器的工作原理类同于变压器。它也是由铁芯、一次线圈、接线端子及绝缘支持物等组成。在铁芯上装有一次和二次绕组, 它们之间互相绝缘。电压互感器的一次线圈匝数比较多, 并联在供电系统的一次电路中, 二次线圈匝数比较少, 接于高阻抗的测量仪表和继电保护的电压线圈, 正常运行时, 电压互感器接近空载状态。
变电所一般采用三相五柱式接法 (如图1) 将电压互感器接入电网中, 即高压线圈和一组低压线圈接成星型, 中性点接地, 以测量相间电压和相对地电压。另一组低压线圈接为开口三角形, 首尾相连, 留出两个端, 供系统接地绝缘监视用。
2电压互感器二次回路断线造成的影响
电压互感器的重大故障如铁芯片间绝缘损坏、绕组断线、绕组对地绝缘击穿等极少发生, 而且电压互感器设备故障现象明显, 容易判断。更为常见的是电压互感器二次回路断线问题。
电压互感器二次回路接的负载很多, 连在母线上的各个连接元件的保护装置, 例如线路保护、变压器保护, 母差保护, 各种测量仪表等均是该母线上的二次负载。由于电压互感器二次回路异常, 导致加到保护装置上的电压下降, 甚至降为零, 从而造成各种保护和测量装置误动或发生错误。
典型的影响如下:
10k V及以上电压等级的线路一般采用以阻抗继电器为核心的距离保护作为主保护, 阻抗继电器经由电压互感器TV二次获取系统电压。TV断线则二次回路的相电压和线电压消失或降低, 阻抗继电器的测量阻抗减小, 这将会引起距离保护装置误动作。
复压闭锁过电流保护主要用在变压器的后备保护或者变压器的进线保护中, 低电压继电器经负序电压继电器的常闭接点接于相间电压上, 以保证保护装置在对称三相短路时可靠地动作, 并能提高低电压继电器对三相短路的灵敏度。TV断线造成电压降低, 有可能导致复压闭锁过流保护的复压开放, 其结果会使发生区外故障时, 复压闭锁过流保护误动, 扩大事故范围。
大部分线路保护装置在TV二次发生断线时都会使重合闸放电, 使重合闸功能失灵, 尤其是在单相重合闸方式下发生单相瞬时性故障时, 不能单跳单重, 及时恢复供电, 还有可能造成线路非全相运行, 给地区电网的安全可靠运行造成威胁。
3电压互感器断线的处理措施
目前电网上应用的保护装置、计量表计功能全面, 大部分装置在电压互感器二次断线的情况下能及时发出报警信号并自动闭锁与电压有关的保护功能。
例如为防止互感器二次回路断线造成距离保护装置误动, 通常装设断线闭锁装置KBL。KBL的执行元件为一个双线圈继电器, 两组线圈W1和W2按磁平衡构成工作原理。线圈W1经过三个电容器组成零序电压滤过器接到电压互感器二次回路星型接线侧, 线圈W2经过电容器和电阻接到电压互感器二次回路开口三角形侧。KBL的常闭接点接到距离保护的直流回路中“+”电源侧上, 与距离保护构成闭锁状态。
当电压互感器二次回路发生断线时, 由于W1端子间有零序电压, W2端子间没有零序电压, 综合磁势不为零, 而且有相当的数值, KBL动作, 将距离保护装置闭锁。
微机保护针对TV断线也有软件程序依据一定的判据闭锁相应的保护装置。
尽管闭锁元件或程序解决了误动的问题, 但此时一次设备的保护仅仅依赖于电流有关的保护, 存在保护死区, 设备不能长期维持此状态, 应尽快找到引起TV断线的原因, 消除这类缺陷。
TV断线一般可观察到以下现象:
(1) 有功功率表指示异常, 电压表指示为零或三相电压不一致, 电能表不转或转得慢, 低电压继电器动作。
(2) 高压熔断器熔断时还可能有接地信号出现, 绝缘监视电压较正常值偏低, 而正常相监视电压表上的指示仍正常。
(3) “电压互感器回路断线”光字牌亮, 警铃响。
引起电压互感器二次回路断线的原因一般为有以下几种:
(1) 电压互感器二次回路的快速开关跳开或熔断器熔断。
(2) 在装置后端子上或屏上端子由于接触不良造成断线。
(3) 中性点接地不牢引起断线。
处理方法如下:
(1) 停用所带的继电保护与自动装置, 以防止误动。
(2) 因二次回路故障, 使仪表指示不正确时, 可根据其他仪表指示, 监视设备的运行, 且不可改变设备的运行方式, 以免发生误操作。
(3) 检查高、低压熔断器是否熔断。若高压熔断器熔断, 应查明原因予以更换, 若低压熔断器熔断, 应立即更换。
(4) 检查二次电压回路的接点有无松动、有无断线现象, 切换回路有无接触不良, 二次侧自动空气开关是否脱扣。
4结束语
电压互感器回路断线是变电所运行中常见的故障, 应不断总结经验, 细心排查, 尽快解除故障, 才能使系统恢复正常运行, 保护装置起到应有的作用。
可试送一次, 试送不成功再处理。
检查保护装置端子排上N线压接可有松动, 若有压接不紧, 应立即接牢。
摘要：本文简介了电压互感器在变电所系统中的重要作用, 分析了电压互感器二次回路断线可能造成的影响, 并提出了判断该故障与及时处理该故障的相关措施。
PT二次电压回路故障 篇5
中性点不接地系统中PT二次线圈有两套, 一个接成星形且中性点接地, 用以测量相电压和线电压, 以及供给保护装置和电度表、功率表等所需的电压;另一套接成开口三角形, 供保护装置。
1.1 单相PT接成Y0/Y0, 磁路为单独的回路。
如果一次A相保险熔断, 二次A相无感应电压, 但AB相或AC相线电压测量回路串过B相相电压或C相相电压, 结果使AB相或AC相线电压测量回路和A相相电压测量回路形成串联回路, 因此A相相电压、AB相线电压、AC相线电压仍有指示, 只不过由于回路内阻的存在, 它们的指示正比于回路内阻的大小, 即内阻大的指示电压高, 内阻小的电压低。二次保险一相熔断的分析与以上分析相同。
1.2
三相PT的磁路是互相连通的, 当A相一次保险熔断时, 二次A相能感应一些电压, A相相电压、AB相线电压、AC相线电压的数值要比上述1.1分析要高一些, 因为上述1.1分析的情况是B相的感应电压在A相相电压、AB相线电压串联回路或是C相的感应电压A相相电压、AC相线电压串联回路中进行分配;三相PT二次一相保险熔断时和上述1.1分析结果相同。
1.3 当两相同时熔断时, 故障两相电压降低很大 (接近于零) , 而其它一相指示正常。
1.4.1 PT一次保险熔断的原因:
1) 、电压互感器内部线圈短路接地, 螺丝松动、导线受潮、绝缘损坏致过热等。2) 、套管或外绝缘破裂放电, 或有火花放电、拉弧现象。3) 、由于谐振造成过电压, 使电压互感器激磁电流增大, 使高压保险熔断。4) 、由于电压互感器二次保险选择不当, 二次过负荷或短路造成高压保险熔断。
1.4.2 二次保险熔断的原因:
1) 、由于误碰、异物、污秽潮湿、小动物造成二次短路使二次保险熔断或二次空开跳闸。2) 、由于保护装置内部故障, 分路开关选择不当。
1.5.1 一次保险熔断的处理:
1) 、首先根据现象进行判断哪相保险熔断, 测量二次电压进行确认。2) 、退出备自投保护, 主变电压保护, 防止误动作。3) 、取消电压互感器的二次保险, 拉开隔离开关将电压互感器隔离。4) 、故障程度较轻时 (漏油、内部发热、声音异常等) 若高压保险未熔断, 取下低压侧保险 (或拉开空开) 后, 可以直接拉开隔离开关, 隔离故障。5) 、故障程度比较重时 (冒烟、着火、绝缘损坏等) 若高压保险上装有合格的限流电子, 可拉开隔离开关进行隔离, 若无限流电阻时, 应用断路器进行切除故障, 不能直接拉隔离开关, 防止在切除故障是, 引起母线短路或人身事故。
1.5.2 二次保险熔断处理:
1) 、根据现象判断熔断器是否熔断, 二次空开是否跳开情况, 汇报调度停用相关的保护 (备自投、频率减负荷装置) 2) 、经检查发现明显故障点, 在有关影响保护停用的情况下, 可将熔断器或空开试合一次。
2. 中性点不接地系统的单相接地
2.1
中性点不接地系统发生单相金属性接地, 接地相相电压为零, 未接地相相电压升高为线电压;当发生经高电阻接地时, 接地相相电压降低但不为零, 未接地相相电压升高但达不到线电压。
2.2 单相接地原因:
电力线路断线, 外来物件搭挂在电量配电线路上, 设备绝缘老化击穿。
2.3 单相接地处理:
值班员应现根据信号和表计指示判断故障和相别, 并向调度汇报, 并根据调度令进行线路试拉。当拉开某条线路系统接地信号消失, 则该线路就是故障线路, 通知调度进行查线。若所有线路都拉开接地仍然没有消失, 应考虑是两条线路的同一相接地或是母线故障。
3. 谐振过电压
3.1
谐振是一种稳态现象, 它不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生, 而且还可能在过渡过程结束以后较长时间存在, 直到发生新的操作、谐振条件受到破坏为止。可见, 这种过电压一旦发生, 往往会造成严重后果, 会使设备绝缘击穿, 会使电磁式电压互感器激磁电流成多倍增大, 造成一次保险熔断, 并可能导致互感器烧毁。
3.2
谐振过电压产生原因虽然很多且原理分析相当复杂, 但归根结底是由于电网中的电容元件 (1/3ωCo) 和电感元件 (ωL) (尤其是带铁芯的铁磁电感元件如变压器、电磁式PT等) 参数的不利组合形成的。在此仅列举出谐振过电压产生时的电压变化, 以便与中性点系统的单相接地、PT保险一相熔断现象做一比较、区分。
3.2.1 分频谐振、高频谐振:
三相电压轮流或同时升高, 成倍增长 (分频谐振增长的倍数一般不超过相电压的2.5倍, 高频谐振增长的倍数为相电压的3～7倍等) , 线电压指示基本不变。
3.2.2 基频谐振:
三相电压中两指示数升高 (一般不超过3.2倍相电压) 、一相降低, 过电流很大、电压互感器有响声, 往往造成设备绝缘击穿、避雷器和电压互感器损坏、电压互感器保险熔断等。基频谐振和系统单相接地的现象相似, 即我们平时说的“假接地现象”。
综合以上1、2、3节的分析, 我们根据电压变化可做如下结论, 以透过三者的共性看三者各自的独特性, 从而清晰地区别PT一、二次保险一相熔断、中性点不接地系统的单相接地、谐振过电压现象。
(1) .PT一次或二次保险一相熔断 (假设A相熔断) :A相相电压降低, B、C相相电压不会升高, AC线电压、AB线电压也不会升高, BC相线电压不变。
(2) .中性点不接地系统的单相接地 (假设A相接地) :A相电压为零, B、C相相电压升高为线电压, 为A相金属性接地;A相电压降低但不为零, B、C相电压升高但低于线电压, 为A相经高电阻接地。
(3) .谐振过电压:三相电压同时多倍升高、线电压不变;或线电压不变, 相电压一相降低、两相升高且高于近1.85倍线电压 (由于基频谐振电压升高为3.2倍相电压, 单相接地时未接地相电压升高为√3倍的相电压或近√3倍的相电压, 1.85为3.2/√3所得, 以此数来区别基频谐振过电压与单相接地现象) 。
摘要：沧州章赵集控小区现管辖5个220kV变电站, 17个110kV变电站, 共有35、10kV线路300多条, 都属于中性点不接地的小电流接地系统。由于老化线路比较多, 天气有异常时经常会发生单相接地, 电压互感器断线内部过电压等现象, 而且有时都会造成保险熔断。变电站交流绝缘检查装置动作, 发“预告警铃信号”、“接地信号”、三相交流电压表指示不正常等。因保护现象雷同, 运行人员往往容易发生误判断, 延误障碍处理, 危及电网的安全运行。
PT二次电压回路故障 篇6
电能计量的综合误差包括电能表、电流互 感器、电压互 感器的计量误差以及电压互感器到电能表的二次回路线路压降。根据经验,计量的准确性一般从电能表误差、电压互感器和 电流互感器误差进行 考核,从而忽略 了二次电 压线路的 压降损耗。当电能表、互感 器的计量 误差均符 合国家相 关规程规 定时,由PT二次侧到电能表端子之间二次回路线路的电压降(简称为PT二次电压 降 ),将导致电 压量测量 产生偏差。DL/T448—2000《电能计量装置技术 管理规程》规 定:“当二次回路负荷超过互感器额定二次负荷或二次回路电压降超差时应及时查明原因。”
1问题的提出
广东电科院对润洲电厂#2主变关口计量回路PT二次压降测试时数据如表1所示。
测试数据 显示本厂 #2主变PT二次压降 超差,不满足DL/T448—2000《电能计量装置技术管理规程》的要求。
本厂二期计量关口设在#1、#2主变高压侧。如 果 #1、#2主变PT二次压降合格,在相同时间段,主变电量应该略大于线路电量(220kVGIS存在损耗),由于#1、#2主变PT二次压降不合格,造成主变电量略小于线路电量。单日电量统计数据分析:#1主变高压侧电量647.625×104kW·h,#2主变高压侧电量642.4×104kW·h,220 kV润洲联线 电量627×104kW·h,220kV润虎甲线电量664.4×104kW·h,主变电量1290.025×104kW·h,线路电量1291.4×104kW·h,一日损失电量:线路电量-主变电量 =1.375×104kW·h(以线路计量电 度表值为 基准值 ),#1发电机电 量702.9×104kW·h,#2发电机电 量701.7×104kW·h,发电机总 电量:#1发电机电量+#2发电机电量=1404.6×104kW·h,厂用电率1:8.157%(以主变计量电度表值为基准值),厂用电率2:8.059%(以线路计量电 度表值为 基准值);27天 (2010年2月13日至3月12日)电量统计数据分析:#1主变高压侧电量16327.03×104kW·h,#2主变高压 侧电量16247×104kW·h,220kV润洲联线 电量15831.2×104kW·h,220kV润虎甲线电 量16772.25×104kW·h,主变电量32574.03×104kW·h,线路电量32603.45×104kW·h,27天累计损失电量:线路电量 - 主变电量 =29.42×104kW·h(以线路计量电度表值为基准值),#1发电机电量17777.94×104kW·h,#2发电机电量17671.86×104kW·h,发电机总电量:#1发电机电 量 + #2发电机电 量 =35449.8×104kW·h,厂用电率1:8.112%(以主变计量电度表值为基准值),厂用电率2:8.029%(以线路计量电度表值为基准值)。以线路侧为基准,厂用电率增加:8.112%-8.029%=0.083%。
通过以上数据的分析,由于本厂关口计量PT二次压降超差,造成计量电量损失,因此要求对本厂关口计量PT二次回路进行原因分析及改造。
2原因分析
查阅图纸并咨询广东电科院相关专家,分析发现#1、#2主变计量电压回路线路路径长约900 m,线路过长是造成PT二次压降超差的主要原因。
本厂#1、#2主变电度表屏的PT二次电缆走向为:220kVGISⅠ、Ⅱ母PT就地控制柜至网控室母线测控屏,再从网控室母线测控屏到电子设备间发变组保护屏C,经电压切换箱切换后再到#1、#2主变电度表屏,电缆总长度约900 m,所用电缆为ZR-KVVP22P24×2.5。
PT二次回路压降是影响电能计量综合误差的主要原因之一。电压切换箱安装位置不合适造成PT的二次回路电缆过长引起PT二次压降超差。
3改进措施
以上情况说明本厂 #1、#2主变电度 表的PT二次压降 不能满足规程要求的原因为:(1)二次回路电缆过长;(2)二次回路电缆截面积偏小。
综合以上分析原因,本厂电气专业立即制定了相应的解决方案:
(1)经考察现场设备位置和咨询南瑞继保厂家,拟定增加一套电压切换装置RCS-9662B,装置安装位置选定在网控室光纤配线架屏内,这种方式PT二次回路路径长约20 m,比原来的接线方式PT二次线路径短了约880m。
(2)使用电缆 型号为ZR-KVVP22P24×4,增大导线 截面积。
改造后#1、#2主变电度 表关口计 量PT二次回路 电缆走向为:220kVGISⅠ、Ⅱ母PT就地控制柜至网控室母线测控屏,再从网控室母线测控屏到网控室电压切换箱(网控室光纤配线架屏内),经电压切换后到#1、#2主变电度表屏,电缆总长度约20m。
4实施效果
在网控室光 纤配线架 屏内增加1套电压切 换装置RCS9662B。#1、#2主变电度 表关口计 量PT二次回路 电缆走向为:220kVGISⅠ、Ⅱ母PT就地控制柜至网控室母线测控屏,再从网控室母线测控屏到网控室电压切换箱(网控室光纤配线架屏内),经电压切换后到#1、#2主变电度表屏。
在新增电压切换箱(网控室光纤配线架屏内)安装2个空气开关,按照施工图纸接好线,开关处于分断状态,待两侧接线正常和新增电压切换装置输出正常,使用仪器测量开关两侧电压,在两侧压差近似0时合上开关,再拆除原来的二次回路,并包扎好。
改造完成后广东电科院对润洲电厂#2主变关口计量回路PT二次压降测试时数据如表2所示。
测试数据 显示,本厂 #2主变PT二次压降 满足DL/T448—2000《电能计量装置技术管理规程》的要求。
改造前后电量数据统计分析:
(1)改造前机 组日均负 荷300 MW,每天主变 电量较220kV线路电量约少11000kW·h。
(2)改造后机 组日均负 荷300 MW,每天主变 电量较220kV线路电量约多8250kW·h。
(3)4天电量统 计数据分 析:#1主变高压 侧电量2822.875×104kW·h,#2主变高压 侧电量2819.575×104kW·h,220kV润洲联线 电量2737.35×104kW·h,220kV润虎甲线电 量2901.8×104kW·h,主变电量5642.45×104kW·h,线路电量5639.15×104kW·h,4天累计损失电量:线路电量-主变电量=-3.3×104kW·h(以线路计量电度表 值为基准 值 ),#1发电机电 量3070.2×104kW·h,#2发电机电量3062.7×104kW·h,发电机总电量:#1发电机电量+#2发电机电量=6132.9×104kW·h,厂用电率1:7.997%(以主变计量电度表值为基准值),厂用电率2:8.051%(以线路计 量电度表 值为基准 值)。以线路 侧为基准,厂用电率减少:7.997%-8.051%=-0.054%。
(4)对比改造前、后厂用电率(以主变计量电度表值为基准值),厂用电率下降:8.112%-7.997%=0.115%,按照全年发电目标42亿kW·h,上网电价0.489元/kW·h,全年增益:42×108×0.115%×0.489=236.187万元。
5结语