一起 35kV电压互感器二次侧电压波动的故障分析与处理

一起 35kV电压互感器二次侧电压波动的故障分析与处理

王雪松 1 曹伦 2

1. 阿坝水电开发有限公司 四川阿坝州 623500

2.毛尔盖水电有限公司 四川阿坝州 623500

摘要：电压互感器是发输变电工程中的重要设备，由于安装时的误接线，将可能导致电压测量异常，出现波动，甚至造成设备损坏，影响系统安全运行，笔者通过一起35kV电压互感器二次侧电压波动的故障的处理，结合实践分析了电压互感器二次侧电压波动的多种原因，提出了改进意见，完成了电压波动故障的处理。

关键词：电压互感器；电压波动；处理

1. 引言

电压互感器广泛应用于发电厂、变电站等电力行业，它是一种把电网中的高电压转化为低电压，便于监控、保护、电测使用的高压设备。在我国电网中主要运用的是电磁式和电容式两种，电磁式电压互感器原理类似变压器，是一种通过电磁感应原理将一次电压按比例变换成二次电压的电压互感器，不附加其它改变一次电压的电气元件。

随着电磁式电压互感器在电网中的广泛应用，运行中也出现了一些问题，本文主要介绍一种新安装的35kV户外电磁式电压互感器在运行后出现了电压波动异常的原因及处理方法。

2. 故障现象

某电站新安装JSZXW-35型户外式电压互感器，其变比为： ，准确级次为：0.5/6P，在首次通电后发现该电压互感器二次侧电压波动异常，保护装置显示二次侧三相相电压均在53V-74V之间跳变。经维护人员对一次侧实际运行电压在负荷侧检测，电压正常，排除了系统谐波及主变故障造成二次回路电压跳变的原因。由此可推断故障范围在该新安装的电压互感器及其二次回路上。

3. 故障处理

1. 系统故障排查

A相 B相 C相

在新安装电压互感器通电出现电压波动异常后，维护人员首先对主变本体及所在线路进行排查，并对线路负荷侧三相电压、波形进行监测，波形如图1所示为标准的正弦波。排除了系统谐波及主变故障造成的二次电压跳变。

图1 新装电压互感器所在线路负荷侧波形

2. 中性点接地方式排查

A相 B相 C相

根据《国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施》中“宜在电压互感器端子箱处将每组二次回路中性点分别经放电间隙或氧化锌阀片接地”的有关要求，在电压互感器安装时，其中性点采用了经击穿保险接地的方式，如图3中的JB。众所周知，正常时击穿保险类似放电间隙，使其连接的二次回路与大地保持绝缘，而正是因为这个原因，维护人员首先对其中性点的接地方式产生了怀疑，随后用万用表测得中性点对地电压有18V左右。为验证是否为中性点漂移导致本次电压波动，维护人员用短接线将击穿保险两端短接，使电压互感器二次回路中性点直接接地，并用示波器进行了波形监测。如图2所示为示波器的波形图。

图2 二次回路中性点直接接地的电压波形图

从图2中的三相波形可以看出，一个周期内的波形振幅不同，并不是均匀的正弦波，而保护装置也显示电压波动未消除，由此可以推断电压互感器二次绕组中性点是否直接接地并不是本次电压波动的原因。

3. 互感器二次回路接线排查

对前述的系统运行情况和中性点接地方式进行排除后，现场维护人员再次重新对互感器二次回路接线进行排查。与安装人员进行核对过程中发现，发现其中一相PT的第二绕组二次出线端子标识为1a-1n/2a-2n，另外两相的二次出线端子标识为1a-1n/da-dn，而设备铭牌的出线端子标识是1a-1n/da-dn，出现了实际二次端子与设备铭牌不符的现象。现场核查该绕组接线为“Y”型接线，与设计图纸的“△”接法不符。维护人员对现场接线立即进行了整改，将该绕组接线重新改接为“△”接法，现场检查保护装置测量电压正常，示波器监测电压波形图为正常的正弦波形，该故障现象消除。

4. 原因分析

1. 设备因素

JSZXW-35型电压互感器为单相户外式，设备到货后工作人员进行了开箱验收，验收过程中发现其中一相PT的二次出线端子为1a-1n/2a-2n，另外两相的二次出线端子为1a-1n/da-dn，而设备铭牌的出线端子标识是1a-1n/da-dn，出现了实际二次端子与设备铭牌不符的现象，随后工作人员联系设备厂家，对方告知只是出厂标识出现错误，无论“Y”型接法还是“△”接法都不影响使用。这为后期安装接线埋下了指导方向错误的隐患。

2. 安装因素

由于原设计保护装置只需要一组“Y”型接法的二次线圈即可，另一组线圈采用备用方式，导致安装人员在接线时未认真核实铭牌变比，同样也接成了“Y”型接法，接法如图3所示。这也是导致本次电压波动异常的根本原因。

图3 电压互感器二次回路的初始接法

3. 调试因素

根据GB 50150《电气设备交接试验标准》中关于新安装互感器的试验项目中有明确要求，应包含：绕组的绝缘电阻、直流电阻、交流耐压、接线组别和极性等。而在实际的调试过程中，由于时间紧迫，调试人员只进行了绝缘电阻和交流耐压两项试验,从而导致未能在送电之前发现问题，这是本次电压波动异常的次要原因。

5. 结束语

通过对本次新装电压互感器二次电压波动异常的分析及处理，笔者结合实际工作经验，提出以下建议：

1. 设备生产厂家应加强电压互感器制造过程的管控，明确设备出厂标识，提高自身专业技术水平；

2. 设备安装接线时应仔细认真核对图纸及铭牌参数，避免出现接法与铭牌不符的现象；

3. 调试人员应按照国家规范要求对新安装设备进行全面、充分的交接试验项目，及时发现问题，解决问题。

参考文献

[1] 梁志瑞,董维,刘文轩,等.电磁式电压互感器的铁磁谐振仿真研究[J]. 高压电器, 2012, 48(11):18-23.

[2]《国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施》

[3] GB 50150《电气设备交接试验标准》