变电站绝缘监察切换装置故障分析及处理对策

摘要：在常规变电站中，绝缘监察装置是监视电网对地绝缘的有效措施，而其是否可靠运行，直接影响电网的安全。在电网出现单相接地或电压互感器保险熔断时，能够根据有关表计，通过绝缘装置有效地进行区分，从而采取有效措施加以应对。

关键词：绝缘监察 电网接地 向量 夹角

110kV南街变电站于1995年建成投入运行，是一座常规变电站，也是目前我局唯一的一座常规变电站。该站的10kV、35kV电压监视和绝缘监察二次回路是采用星形、开口三角形接地的，而10kV、35kV的电压监视是共用VA、VB、VC三只电压表，通过切换开关1CK、2CK来进行的。其原理接线如图1，虚线内为低压二次回路接线，10kV、35kV电压互感器（TV）原理接线如图2，图3为10kV、35kV绝缘监察电压表接线图，1CK、2CK为LW2-H-4.4.4/FT-8X型转换开关。在进行10kV或35kV电压检查时，1CK或2CK必须在退出位置。1CK或2CK不能同时处在投入位置，图3中其1CK接点①⑤⑨与②⑥⑩、④⑧⑿均不接通，才能投入2CK（或1CK），这是程序规定的操作。

2008年 6月16日，该站值班员报告生产技术部称，中信屏的10kV、35kV电压全消失，我立即带领检修人员到站检查，发现35kV电压互感器、10kV电压互感器均完好，只是烧毁了熔断器的熔丝。后来发现值班人员在进行10kV电压检查监视时，将1CK和2CK并在一起。虽然10kV、35kV母线和互感器均正常运行，10kV、35kV线路也无接地，那么为什么会出现烧熔丝的问题呢？况且据值班人员讲，过去也出现过同样情况，因此，要想解决这种现象，必须查到真正的原因，从源头上根治。经过认真检查和对照，发现其原因如下：

图4为该变电站中压（35kV）侧、低压（10kV）侧与电压互感器接线原理图，B为变压器中压侧与低压侧YNd-11接法，31TV、51TV分别为35kV、10kV母线电压互感器。YNd-11接线的主变压器两侧电压向量与YN/yn-12接线的两侧向量相差30°。虽然a1b1=a2b2，但a1b1 、 a2b2间的向量夹角为30°。就是说，两电压互感器低压侧线电压存在着相位差，与主变两侧相位差相同，均为30°，其值的大小为：Ub1b2= 2Ua1b1sin（30°/2）=0.52 Ua1b1，因为Ua1b1=U线电压，所以Ub1b2=0.52 U线电压=0.52√3U相电压=0.9 U相电压，同样，Ua1a2=Uc1c2=0.9 U相电压，将TV电压U相电压=100V代入，得Ua1a2=52V.也就是说，31TV低压与51TV低压相与相之间有52V电压差的理论值。实际上，35kV母线电压为38kV左右，10kV电压在10.5kV左右，因此Ua1a2的实测值有近60V.

因此，当这两组TV并列运行时，因TV低压侧阻抗很小，将产生很大的环流，远超过额定电流很多倍，必然会使三相熔丝熔断。通过以上的综合分析，YNd-11主变压器两侧母线35kV、10kV电压互感器是绝对不能并列运行的，亦即绝缘检查的切换开关1CK和2CK不能同时投入运行。为避免这种误操作，我通过认真查找二次接线图，对其装置进行改造，拟定有两种方案：一是再增加三块电压表，让10kV和35kV绝缘检查分别由1CK和2CK独立操作，两套电压表分别指示；二是更换其中一只转换开关，使两转换开关之间互为闭锁，不论如何操作，10kV、35kV 电压互感器之间低压不会并在一起。

若按方案一进行改装时，具有准确、快速反映电网接地情况，简化值班员的操作，提高工作效率的优点，但受屏面布置限制，无法加装三块电压表。

方案二具有安装简单的优点，根据该站情况采用此方案。其改装接线原理如图5所示，即用一只LW2-H-4.4.4.5.5/F7-8X型转换开关更换原来的1CK.其原理是利用6节24节点开关多组节点，1CK在退出位置，即（14）与（14）、（18）与（19）、（22）与（23）节点接通时，VA、VB、VC才能指示35kV电压，否则指示的是10kV电压。改装后进行了1CK和2CK转换操作，从技术上彻底解决该装置的缺陷，避免人为的操作造成的故障。经近两年的运行实践，未出现故障，确保了该站的安全可靠运行。