(国网福建超高压公司,福建省 福州市 350013 )
摘要:电压互感器是一个内阻极小的电压源,正常运行时负载阻抗很大,相当于开路状态,二次侧仅有很小的负载电流,当二次侧短路时,负载阻抗为零,将产生很大的短路电流,使电压互感器本体及相关二次回路中的元件损坏,严重危及电网的安全可靠运行。本文针对一起10kV外来线电压互感器二次回路短路,进而造成PT本体爆裂的故障,结合现场检查情况分析了10kV PT本体爆裂的原因,并提出了防范措施。
关键词:电压互感器;熔断器;二次短路;PT本体爆裂
1 案例经过
2019年12月13日14时06分,某500kV变电站操作10kV#0所用变、931开关、10kV外来线进线及其PT由检修转冷备用结束,待令(等配调将10kV外来电进线转运行)。14时23分楼宇消防报警,低压配电室烟感62及64报警,运维人员赶到现场检查发现低压配电室充满烧焦味和烟,经检查现场未发现有明火及明显的烧焦点,且发现10kV外来线进线带电显示装置显示有电,检查站内35kV#1站用变及站用电系统运行正常,怀疑外来电进线有故障,向值班组申请将10kV外来电进线转检修。
2 检查过程
10kV外来线路转检修后,对10kV外来电进线#0所用变10kV侧931开关柜设备进行检查,发现开关柜内10kV外来进线C相PT爆裂、C相进线的2A熔断器熔断并掉落在地,FKTA23-CL790D型专变采集终端右下方的接线存在明显烧蚀痕迹(如图1所示)。
开关柜内两台电能计量表计均为县供电公司安装,绿色接线排由开关柜厂家提供,绿色接线排至上方计量表计的接线由县供电公司负责接线,绿色接线排至下方PT的接线由开关柜厂家负责接线(如图4、图5所示)。
协助县供电公司电能计量人员进行检查,确认FKTA23-CL790D型专变采集终端右侧至下方绿色接线排的电流线与电压线接反(县供电公司人员接线错误),致使10kV外来进线的PT二次线短接,造成PT故障。
图 1 增加的电度表(未开电度表接线盖进行对线无法看出右侧电度表内部线接错) | |
图 2 故障前的“采集终端下方PT二次接线端子 | 图 3 故障后的“采集终端下方PT二次接线端子” |
| |
图 | |
图 6 故障的C相PT |
3 原因分析
图7 电压互感器原理图
(1)10kV开关柜内新加装的电度表接线错误是造成PT故障的主要原因。如图7,电压互感器相当于一个内阻极小的电压源,正常运行时负载阻抗很大,相当于开路状态;而电流互感器相当于一个内阻接近无穷大的恒流源,正常运行时负载阻抗很小,相当于短路状态。新增加的FKTA23-CL790D型专变采集终端采用三相三线终端电源接线方式,如图8所示,右侧至下方绿色接线排的电流线与电压线接反,致使10kV外来进线的PT二次线短接,从而产生很大的短路电流,且PT至电度表二次接线未经过空开,无法及时切断二次回路,二次大电流反映到一次回路,从而导致PT一次设备损坏。
(2)高压侧熔断器不能够瞬时熔断,从而保护电压互感器。10kV开关柜内线路PT高压熔丝容量配置为2A是否过大是次要原因,无法起到保护PT的作用而造成PT击穿。
(3)新安装的电度表接线错误未履行专业验收,未及时发现错误是其他原因。各专业未对本次停电施工方案的工作内容及相应工作要求进行再次核实确认,导致原方案缺失加装电度表及CT的工作内容。
图8 三相三线终端电源接线及端子接线图
4 措施及建议
(1)运维人员对设备存在异动时,应在许可开工前收到相应的施工方案、图纸,认真核对施工方案、作业计划、工作票均应一致,并要求列出工作内容具体细项,方能许可工作。
(2)严格设备异动管理,对于异动设备,运维人员在工作结束后,按照三级验收制度要求负责人提供验收单,且验收合格后方可工作办结,汇报送电。
(3)管理人员应提升对基建消缺关注度,提前合理安排人员对施工方案、工作内容及所需的配合工作等进行梳理,对作业风险性大、易疏忽的问题进行提醒跟踪,有针对性的提出运维相关的工作要求,避免设备异动管控不到位。
(4)基建工程投产后,需对设备进行异动时,应严格履行设备异动流程,现场应具备设计变更单及审核后的施工图,方可按图施工,严禁无图施工。
(5)设备异动涉及多专业的验收,建议组织开展多专业联合现场验收工作(本次工作同时涉及一、二次专业)。
(6)本工程发现两个10kV柜内PT高压熔丝容量配置不同(一个为0.5A,一个为2A,本次击穿的PT熔丝为2A),一般10 kV电压互感器的一次侧常采用RN2或 RN4型熔断器作保护,其熔丝的额定电流0.5A。建议竣工验收期间对PT一次熔丝容量进一步校核,以起到保护PT的作用。
(7)本次PT至电度表二次接线未经过空开,造成PT二次接地时无法隔离故障点造成一次PT故障,建议增加PT二次空开。
宋海煜,张英.PT二次回路短路故障的分析[J].科技资讯,2012(26):117.