箱式变电站高压 PT故障原因分析与对策研究

箱式变电站高压 PT故障原因分析与对策研究

黄卓伟 陈魏魏

1上海昊诚电气设备有限公司乐清分公司 浙江温州  325000

2可若瑞娜电气有限公司  浙江温州  325000

摘要：在箱式变电站应用的过程中，需要基于各种通信技术、计算机技术、网络技术以及电子技术等方式结合起来进行运用，其产品的质量方面已经较为成熟。但是在使用的过程中，受到各种安装工艺以及自然环境的影响，导致箱式变电站存在着故障问题的可能性，因此本文就对其故障的原因以及具体的对策进行分析。

关键字：箱式变电站；高压PT故障；安装工艺；计算机技术

引言：随着我国的社会的全面发展，基础设施的建设工作不断的落实下去，同时也使得我国的电力行业发生较大的变化，对于总体装机容量方面，也在不断的进行着提升，现阶段很多方面都超过了一些西方发达国家，在风电领域，已经成为世界的佼佼者。

1 研究背景

在我国的现阶段电力事业发展工程中，对于箱式变电站的应用较为广泛，同时其供配电线路也较为广泛，在我国的城市供电市场当中，箱式变电站的应用率已经提升到了七成以上。同时在箱式变电站的广泛应用过程中，还需要充分的融合各种通信技术、计算机技术、网络技术、电子技术以及各种相关的信息技术，因此该领域当中的产品，在质量和技术方面较为成熟。

但是出于安装工艺以及自然环境等诸多因素的影响，导致箱式变电站在使用的过程中，经常会出现各种故障，特别是高压PT接地、危机保护装置误动作、断路器短路跳闸的故障问题，经常的出现，导致严重影响了箱式变电站的正常使用。

2 故障一的成因以及解决方式

2.1 故障分析

现阶段以某厂当中使用的箱式变电站为例，其中控室后台监控机发生警报，发现2313断路器发生了跳闸。在相关人员进入到现场当中发现，其B716号箱式变电站，有着明显的烧焦味道，并发现箱式变电站PT辅柜当中的PT外壳出现开裂的现象，同时内部的绕组出现裸露的情况，与外壳直接接触，并且在箱式变电站的检查过程中，没有异常情况。

依据出现的故障现象可以进行相应的判断，其故障的起始点位置，主要在B相高压电压的互感器当中，内部绕组接地。在风电场所使用的箱式变电站当中，采用的是浇注绝缘电压互感器，是一种基于国家GB1207标准的电磁式电压互感器，因此在进行故障分析的过程中，需要寻找影响互感器质量性能的关键所在。例如需要对箱式变电站当中的耐压水平、局放、励磁特性测量等方面进行相应的监测。在故障发生之前，风机都在运行的状态当中，因此说明在故障发生的时候，并没有进行电线路合闸的操作行为，因此排除了是在操作过程中，出现电压过载的故障问题。同时基于事件发生的前后阶段，其没有明显的波动，并且在PMU系统、故障录波系统中，对于其故障无法很好的获取到相应的录波文件，因此表明，并不是系统的异常电压，导致的PT故障问题。

从理论角度进行分析，发现其电压干互感器的特性方面，主要体现在两个方面上，其中之一是在同一个电压下，其励磁电流大小的变化。相对而言，电流越小，其产生的特性越好，形成的特性也就越高。因此对于互感器励磁特性，强度越好，就会使得铁磁谐振的发生概率越低。对于励磁特性而言，一致性的偏差，就会直接影响到三相系统性能。三台电压互感器当中，励磁特性差异性过大，也会导致铁磁协整的概率出现越大，进而直接导致谐振产生直接危害。

2.2 分析结论以及改进措施

通过对其故障问题的调查发现，其故障的发生，是由于使用的箱式变压站，在高压侧B相电压互感器当中，发生了谐振，导致过电压和过电流的出现。在过电流当中，使得线圈出现过热变形的情况，甚至直接烧断，同时固体的绝缘层上，由于受热发生了膨胀，使得外壳出现开裂的情况，导致单相接地故障发生。

为了对这种故障进行处理，需要对箱式变电站进行良好的处理。首先需要对每一台使用的箱式变电站当中，3台电压互感器励磁特性进行检测，需要保障在使用的过程中，存在的差异能够小于30%以下，同时还需要对线路进行系统的监测，以此充分的排除各种不稳定的因素。

3 故障二原因分析以及改进措施

3.1 故障原因分析

通过对故障录波以及现场情况的分析发现，可以初步将故障位置，定位在箱式变电站的C相高压PT中。但是由于在箱式变电站当中，其C相的PT出现了故障问题，进而导致了C向接地发生故障，因此需要让系统当中的AB两相都提升，因此导致在箱式变电站当中的B相高压PT出现了烧毁。

在过去的检查中，其矿供电系统一次及箱式变电站的一次系统图当中，可以清晰的发现，该系统属于一种小电阻接地系统，因此在发生故障的时候，故障的电流能够通过接地变压器，产生电流的返回。同时对于箱式变电站的高压侧而言，由于没有将接地故障电流，利用高压CT进行通过，而是通过PT的故障点，发生接地之后，流向接地的变压器。因此，在故障电流流过，高压PT的保护熔断器的时候，其熔断器能够正常的切段故障点，同时在对其熔断器进行检查的过程中，其熔断器是正常的熔断过程。在熔断器的实际速度上，相比较断路器的反应速度较慢。

3.2 故障分析和改进措施

对其故障问题进行分析中发现，其故障主要是由于使用的某处箱式变电站当中，高压c相PT二次侧发生了相应的接地故障，进而直接导致对其绝缘发生击穿问题，导致传导到了二次侧，因此造成了严重的高压接地故障问题。

因此为了很好的应对这样的故障，需要保障在对其进行改造的过程中，实现箱式变电站的正常运行使用，就需要能够对该故障进行系统的分析。由于其故障属于偶发性故障，因此需要对箱式变电站的PT以及微机保护装置进行钢化，以能够有效的恢复现场的正常生产和运行，同时还需要进一步加强对现场使用的高压PT进行全面的检查，以此保障设备能够顺利的使用下去。同时在使用的过程中，或者在设备故障排查的过程中，发现了PT故障问题，就需要马上进行设备的更换。同时在箱式变电站运行过程中，充分的保障不会在正常使用的过程中，对其设备产生严重影响。

总结：综上所述，在对其箱式变电站的故障发生进行分析的过程中，需要开展细致的排查工作，以此能够从运行状态的角度进行出发，充分的保障对出现的故障问题进行了解和掌握。同时在对其故障进行处理的过程中，也需要基于箱式变电站的运行原理，对发生故障的位置进行零件的更换，进而符合现场设计的需求，提高电力系统运行的安全性。

参考文献：

[1]何碧漪. 基于GPRS的箱式变电站监控系统设计[D].南京林业大学,2016.

[2]魏敏. 10kV智能箱式变电站的设计与研究[D].华侨大学,2018.