宁东光伏项目送电故障分析

宁东光伏项目送电故障分析

金玲玲 党丽敏

西电宝鸡电气有限公司，宝鸡 721306

摘要 光伏发电目前作为新能源发电最为热门的方式，国家扶持力度较大，光伏电站建设容量持续增大，但如何提高光伏发电的质量，确保用电可靠安全，需要电力人持续研究、分析、改进。

关键词：光伏,发电,故障,谐振

Fault analysis of power transmission in Ningdong photovoltaic project

Jinlingling Danglimin

(XD Baoji Electric Co.,Ltd，BaoJi　721306)

Abstract At present, photovoltaic power generation is the most popular way for new energy power generation, with great national support. The capacity of photovoltaic power station continues to increase, but how to improve the quality of photovoltaic power generation and ensure reliable and safe electricity consumption requires continuous research, analysis and improvement by electric power personnel.

Key words：Photovoltaic, power generation, malfunction, resonance

2019年供XX光伏项目10kV开关柜共计5面，其中B站、C站各2面，A站1面，一二次方案及配置完全相同。B站一次送电成功，A站、C站（Ⅰ段）送电故障。故障发生后，公司积极配合现场排查、分析原因、制定解决方案，经多方努力，C站（Ⅱ段）首次送电成功，A站、C站（Ⅰ段）最终送电成功。

1. 故障情况

1.1 A站

现场第一次送电时发现B相相电压为10.2kV，有异常放电声，停电排查，发现其中B、C相电压互感器击穿，熔管烧坏，一次消谐器及接线烧坏，放电计数器损坏（放电次数显示5次）。

接到反馈后，公司高度重视，立即准备相应备件并安排互感器技术人员现场察看、分析原因。现场查看并对损坏的互感器进行测试：兆欧表显示B相电压互感器一次绕组对地击穿；C相后来耐压试验时发现已击穿，现象同B相。公司与用户方技术人员一起查看“故障柜”的接线，没有异常。

现场更换了损坏的元器件（电压互感器三相全部更换，该组互感器是利用的C站Ⅰ段的产品），更换前对拟更换的三只电压互感器等元器件进行了相关试验（试验结果合格）。更换完成后当天下午第二次送电，刚送上发现B相相电压为7.24kV，一分钟后发现C相相电压由刚开始的4.18kV变为7.19kV，异常后停电检查，发现三相PT全部一次对地击穿，三相熔管都完好。

公司两名技术人员紧急赶至A站分析原因。现场对故障开关柜进行了全面排查，未发现异常。当天公司第二次提供的3只电压互感器到达现场，公司技术人员同用户对3台电压互感器进行了交接试验，特别对一次绕组进行34000伏的工频耐压试验，感应耐压试验，测量了误差（即比差、角差）、励磁特性、变比、极性等项目，结论：合格。

期间，用户强烈要求将该站电压互感器更换成大一互产品，公司积极配合先行代购买了互感器并发至现场，因该组互感器到达时间晚，该站未更换。

1.2 C站

鉴于A站送电前出现的问题，C站（Ⅰ段）送电前，公司技术人员建议对外围一次电缆分段投运，但用户未采纳。 送电后显示B相相电压偏高，停电检查发现三相电压互感器对地击穿。

公司派技术人员赶到C站，对二次回路及绝缘检查，未发现问题。

公司技术人员随同用户方技术人员共同排查A站、C站故障开关柜及后台系统，未发现问题。

2. 原因分析

公司提供B站、C站，A站的10kV开关柜，此三个站的一次主接线图、二次接线图完全一致。B站一次送电成功，这说明开关柜一次、二次接线 设计原理上不存在问题，现场查看两站故障开关柜实际接线等也未发现问题。

公司提供的电压互感器是按照国家标准GB/T20840.1-2010, GB/T20840.3-2013生产，该电压互感器额定磁密低（0.6T），产品出厂前严格按照国家标准进行了检验，检验结果合格。投运前电压互感器均通过了第三方检测，检验结果合格。

结合A站、C站Ⅰ段故障情况来看，造成电压互感器击穿的原因是出线开关柜负载侧谐振引起的过电压。出线端敷设在电缆沟的电缆存在着分布电容C,柜体内的电压互感器为感性L,会在本柜范围内出现谐振。而本柜内的电容C、电感L折算到整个系统的母线侧时，会对整个母线侧的影响非常小。所以单独柜体内的电压互感器出现击穿，而主母线侧PT柜的电压互感器未受到影响。

针对降低谐振过电压，制定了改进方案。

3. 解决方案（A站、C站Ⅰ段及Ⅱ段）

（1）在电压互感器的二次绕组侧开口三角接入消协灯泡；

（2）柜内二次主接地排用铜编织软线接至一次主接地，保证一次主接地、二次主接地为同一个电位；

（3）更换前期受损的一次消谐器；

（4）将电压互感器中性点到一次消谐器的连接线更换为2根截面16平方毫米的线，连接线为最短。

（5）投运时负载侧的电缆、架空线路分步投送。

4. 处理后送电情况

先是给C站Ⅱ段（我公司生产且随开关柜配置的电压互感器）试送电，之前没投运过。在征得水电公司及业主同意后，公司售后和技术人员在开关柜送电前在电压互感器的开口三角二次绕组处接入消谐灯泡，将电压互感器中性点到一次消谐器的连接线更换为2根截面16平方毫米的线，将柜内二次主接地排用铜编织软线接至一次主接地。在采取以上措施后这面柜子首次送电一次成功。
A站1面试送电（因大一互电压互感器未到，采用的是我公司生产的电压互感器），还是跟C站Ⅱ段一样采取了相同的措施，送电成功。

业主和水电公司要求将到货的三只电压互感器（大一互生产）更换到C站Ⅰ段，并试送电，还是和上面一样采取同样的措施，送电成功。

5. 结论

供货时，B站、A站及C站开关柜均按项目设计方案要求配置并通过了现场验收试验，且B站Ⅰ段、Ⅱ段一次送电成功（采用的是我公司生产且出厂时随开关柜配置的电压互感器），C站Ⅱ段一次送电成功（采用的是我公司生产且出厂时随开关柜配置的电压互感器），说明我公司生产的电压互感器不存在质量问题。

结合以上送电情况，在采取相同预防谐振的措施后，A站、C站II段及I段3面开关柜最终送电成功。因此，造成该项目电压互感器多次击穿的直接原因为负载侧谐振引起。

为了协助用户尽快送电，故障发生后公司积极配合，并先行提供了电压互感器及相关配件，后续事宜双方协商解决，处理结果得到了用户认可。

新能源发电越来越多，光伏发电、风力发电等等，对于并网电能的质量要求也在不断提高，怎么样提供可靠、安全、优质的电能是我们电力设备供应者不断前进的方向。快速有效分析排除故障，是我们电力技术人员不断学习的动力。

参考文献:

GB/T20840.1-2010 «互感器 第1部分：通用技术要求»

GB/T20840.3-2013 «互感器 第3部分：电磁式电压互感器的补充要求»

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