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【摘 要】 变电站10千伏电压互感器一次保险熔断大多数原因是系统有接地或波动,10千伏柜内避雷器是为了抑制真空断路器的操作过电压,柜内避雷器故障与断路器分合闸有关系。本文主要针对变电站既无系统接地或波动,也无断路器操作和保护跳闸,却频繁出现10kV避雷器炸裂和电压互感器一次保险熔断的故障原因进行分析,为以后的故障原因查找拓宽思路。
【关键词】 避雷器;电压互感器;保险;谐振
引言:
某110千伏变电站2008年7月22日投运,2010年9月24日开始频繁出现10千伏避雷器炸裂,10千伏电压互感器一次保险熔断。具体故障情况如下:
记录时间 后台监视到的电压故障量(kV) 故障产生后果
2010.9.24.1:39 Ua:9.91 Ub:9.92 Uc:1.35 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;一次消谐器烧毁;主变低压侧1001开关柜C相避雷器烧毁。
2010.9.26.9:55 Ua:2.6 Ub:3.17 Uc:2.68 主变差动保护动作,10千伏电压互感器A、B、C三相熔断器熔断;一次消谐器烧毁;主变低压侧1001开关柜B、C相避雷器烧毁。
2010.10.5.19:55 Ua:1.68 Ub:10.17 Uc:1.58 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;一次消谐器烧毁;主变低压侧1001开关柜C相避雷器烧毁。
2010.10.14.13:34 Ua:1.63 Ub:10.01 Uc:1.52 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;主变低压侧1001开关柜C相避雷器烧毁。
2010.10.15.10:35 Ua:0.55 Ub:6.04 Uc:0.65 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断。
2010.10.15.21:09 Ua:9.9 Ub:9.8 Uc:0 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;主变低压侧1001开关柜C相避雷器烧毁。
2010.10.20.13:04 Ua:1.49 Ub:10.31 Uc:1.52 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断,电压互感器开关柜C相避雷器烧毁。
2010.10.21.13:02 Ua:1.38 Ub:10.43 Uc:1.42 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;电压互感器开关柜C相避雷器烧毁。
1变电站运行方式及设备参数
变电站主接线方式为:站内为单主变,型号SFS7-16000/110。110、35、10千伏侧均为单母线运行。35千伏3条出线,只有1条线路运行,另两条线路处于热备用。10千伏出线3条和1组10千伏电抗器均在运行状态,10kV母线电压互感器为电磁式电压互感器具体铭牌参数如下:
型号JDZ9-10D型电压互感器
额定绝缘水平12/42//75kV GB1207单相户内
50Hz 额定电压比10000/√3/100/√3/100/√3/100/3
海拔≤1000米
1a、1n 100/√350VA0.2级极限输出400VA
2a、2n 100/√350VA0.2级极限输出400VA
da、dn 100/3100VA6P级
出厂编号:A相996294B相996295C相996296
功率因数:cos?=0.8滞后
2009年10月重量:73Kg
厂家:大连北方互感器集团有限公司
10千伏电压互感器一次尾安装了一个一次消谐器。铭牌参数如下:
型号ER-JZY-10 电力一次消谐装置
工频电流1mA(峰值/√2) 时电压(峰值/√2)
标准值280-350V 实测:340V
工频电流10mA(峰值/√2) 时电压(峰值/√2)
标准值800-1000V 实测:900V
功率≥800W 出厂编号:0906051
北京一二科技有限责任公司保定分公司
2 故障后的现场检查
由于此110千伏变电站未安装故障录波装置,对故障分析带来一定困难。为了彻底查明故障原因,9月26日对此变电站安装了故障录波装置。10月5日、10月14日、10月15日不知什么原因四次故障未录上波形,10月20日、10月21日两次故障录上了波形,波形如下:
10月22日安排人员对变电站设备及10千伏线路进行一次彻底检查,测得三侧电压正常,测量值如下:
将10千伏电压互感器一次消谐器解开,测试10千伏电容电流,电容电流:2.65A容抗:1.46uF,电容电流小于5A,在规定值范围内。
110kV Ua:68.22 Ub:67.64 Uc:67.71
Uab:117.66 Ubc:117.33 Uca:117.53
35kV Ua:21.05 Ub:21.15 Uc:21.14
Uab:36.57 Ubc:36.72 Uca:36.53
10kV Ua:6.03 Ub:6.3 Uc:6.03
Uab:10.63 Ubc:10.59 Uca:10.56
110kV进线电源 Ia:68.22 Ib:67.64 Ic:67.71
P:2433.61W
对10kV线路进行逐杆巡视,发现一用户三相变压器的高压跌落保险只有A相合上,B、C相跌落保险断开,跌落保险下侧并接了变压器和避雷器,用户将B相避雷器短接接地,变压器作为照明电源使用。短接图片如下:
3 故障分析
从10月20及21日故障录波分析,可确定10千伏发生了谐振上。从线路检查结果看,用户将三相变压器作为单相变压器使用,人为将三相变压器高压侧B相接地,间接将该站10千伏系统A相经小电感接地,为谐振过电压创造了条件。该110千伏变电站主变接线组别为Y/Y/△-12-11,主变10千伏侧为△型接线,10千伏系统属不接地系统。因人为改变了10千伏系统接线方式,10千伏由不接地系统改为小电感接地系统,即经用户变A、B相线圈接地,使线路对地电容与用户变压器A、B相线圈串联电感构成L-C串联谐振回路,当系统发生瞬间接地或此用户使用的电感负荷与10千伏系统容抗相等时,引起谐振过电压,破坏一次设备绝缘造成10千伏电压互感器一次熔断器熔断,避雷器绝缘击穿烧毁及消谐器击穿炸裂。
4 结论及防范措施
4.1用户將三相变压器作为单相变压器,并将变压器B相绕组接地,使该变电站10千伏由不接地系统改为小电感接地系统。是造成变电站10千伏电压互感器熔断器频繁熔断、避雷器炸裂的主要原因。
4.2加强对线路巡视管理工作,按照巡视周期必需逐基巡视到位,同时要加强巡视人员技能培训工作,各种设备什么状态为正常状态作为巡视人员心中必需清楚,才能真正起到巡视的作用。
4.3设备故障后应投入人员对10千伏所有线路进行彻底巡视检查,早发现缺陷,避免故障重复出现。
参考文献:
[1]张全元.变电运行现场技术问答(第三版).中国电力出版社.
[2]国家电网公司.电力安全工作规程(变电部分).中国电力出版社.
[3]王秀云.避雷器的检测及应注意的问题.中国计量2009(12).
[4]赵春梅;变压器运行中常见异常及故障处理[J];中国科技信息;2010年11期
【关键词】 避雷器;电压互感器;保险;谐振
引言:
某110千伏变电站2008年7月22日投运,2010年9月24日开始频繁出现10千伏避雷器炸裂,10千伏电压互感器一次保险熔断。具体故障情况如下:
记录时间 后台监视到的电压故障量(kV) 故障产生后果
2010.9.24.1:39 Ua:9.91 Ub:9.92 Uc:1.35 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;一次消谐器烧毁;主变低压侧1001开关柜C相避雷器烧毁。
2010.9.26.9:55 Ua:2.6 Ub:3.17 Uc:2.68 主变差动保护动作,10千伏电压互感器A、B、C三相熔断器熔断;一次消谐器烧毁;主变低压侧1001开关柜B、C相避雷器烧毁。
2010.10.5.19:55 Ua:1.68 Ub:10.17 Uc:1.58 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;一次消谐器烧毁;主变低压侧1001开关柜C相避雷器烧毁。
2010.10.14.13:34 Ua:1.63 Ub:10.01 Uc:1.52 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;主变低压侧1001开关柜C相避雷器烧毁。
2010.10.15.10:35 Ua:0.55 Ub:6.04 Uc:0.65 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断。
2010.10.15.21:09 Ua:9.9 Ub:9.8 Uc:0 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;主变低压侧1001开关柜C相避雷器烧毁。
2010.10.20.13:04 Ua:1.49 Ub:10.31 Uc:1.52 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断,电压互感器开关柜C相避雷器烧毁。
2010.10.21.13:02 Ua:1.38 Ub:10.43 Uc:1.42 10千伏电压互感器A、C相熔断器熔断;电压互感器开关柜C相避雷器烧毁。
1变电站运行方式及设备参数
变电站主接线方式为:站内为单主变,型号SFS7-16000/110。110、35、10千伏侧均为单母线运行。35千伏3条出线,只有1条线路运行,另两条线路处于热备用。10千伏出线3条和1组10千伏电抗器均在运行状态,10kV母线电压互感器为电磁式电压互感器具体铭牌参数如下:
型号JDZ9-10D型电压互感器
额定绝缘水平12/42//75kV GB1207单相户内
50Hz 额定电压比10000/√3/100/√3/100/√3/100/3
海拔≤1000米
1a、1n 100/√350VA0.2级极限输出400VA
2a、2n 100/√350VA0.2级极限输出400VA
da、dn 100/3100VA6P级
出厂编号:A相996294B相996295C相996296
功率因数:cos?=0.8滞后
2009年10月重量:73Kg
厂家:大连北方互感器集团有限公司
10千伏电压互感器一次尾安装了一个一次消谐器。铭牌参数如下:
型号ER-JZY-10 电力一次消谐装置
工频电流1mA(峰值/√2) 时电压(峰值/√2)
标准值280-350V 实测:340V
工频电流10mA(峰值/√2) 时电压(峰值/√2)
标准值800-1000V 实测:900V
功率≥800W 出厂编号:0906051
北京一二科技有限责任公司保定分公司
2 故障后的现场检查
由于此110千伏变电站未安装故障录波装置,对故障分析带来一定困难。为了彻底查明故障原因,9月26日对此变电站安装了故障录波装置。10月5日、10月14日、10月15日不知什么原因四次故障未录上波形,10月20日、10月21日两次故障录上了波形,波形如下:
10月22日安排人员对变电站设备及10千伏线路进行一次彻底检查,测得三侧电压正常,测量值如下:
将10千伏电压互感器一次消谐器解开,测试10千伏电容电流,电容电流:2.65A容抗:1.46uF,电容电流小于5A,在规定值范围内。
110kV Ua:68.22 Ub:67.64 Uc:67.71
Uab:117.66 Ubc:117.33 Uca:117.53
35kV Ua:21.05 Ub:21.15 Uc:21.14
Uab:36.57 Ubc:36.72 Uca:36.53
10kV Ua:6.03 Ub:6.3 Uc:6.03
Uab:10.63 Ubc:10.59 Uca:10.56
110kV进线电源 Ia:68.22 Ib:67.64 Ic:67.71
P:2433.61W
对10kV线路进行逐杆巡视,发现一用户三相变压器的高压跌落保险只有A相合上,B、C相跌落保险断开,跌落保险下侧并接了变压器和避雷器,用户将B相避雷器短接接地,变压器作为照明电源使用。短接图片如下:
3 故障分析
从10月20及21日故障录波分析,可确定10千伏发生了谐振上。从线路检查结果看,用户将三相变压器作为单相变压器使用,人为将三相变压器高压侧B相接地,间接将该站10千伏系统A相经小电感接地,为谐振过电压创造了条件。该110千伏变电站主变接线组别为Y/Y/△-12-11,主变10千伏侧为△型接线,10千伏系统属不接地系统。因人为改变了10千伏系统接线方式,10千伏由不接地系统改为小电感接地系统,即经用户变A、B相线圈接地,使线路对地电容与用户变压器A、B相线圈串联电感构成L-C串联谐振回路,当系统发生瞬间接地或此用户使用的电感负荷与10千伏系统容抗相等时,引起谐振过电压,破坏一次设备绝缘造成10千伏电压互感器一次熔断器熔断,避雷器绝缘击穿烧毁及消谐器击穿炸裂。
4 结论及防范措施
4.1用户將三相变压器作为单相变压器,并将变压器B相绕组接地,使该变电站10千伏由不接地系统改为小电感接地系统。是造成变电站10千伏电压互感器熔断器频繁熔断、避雷器炸裂的主要原因。
4.2加强对线路巡视管理工作,按照巡视周期必需逐基巡视到位,同时要加强巡视人员技能培训工作,各种设备什么状态为正常状态作为巡视人员心中必需清楚,才能真正起到巡视的作用。
4.3设备故障后应投入人员对10千伏所有线路进行彻底巡视检查,早发现缺陷,避免故障重复出现。
参考文献:
[1]张全元.变电运行现场技术问答(第三版).中国电力出版社.
[2]国家电网公司.电力安全工作规程(变电部分).中国电力出版社.
[3]王秀云.避雷器的检测及应注意的问题.中国计量2009(12).
[4]赵春梅;变压器运行中常见异常及故障处理[J];中国科技信息;2010年11期