如何应对变电站互感器事故？

【教学目标】

知识目标:1.掌握导致互感器事故的主要原因。

2.掌握互感器事故处理的基本原则和步骤。

能力目标:1.能根据事故现象判断互感器的故障类型。

2.能对互感器故障进行正确处理。

态度目标:1.能主动学习,在完成任务过程中发现问题,分析问题和解决问题。

2.能严格遵守安全规程,具有较高的安全意识、质量意识和追求效益的观念。

3.能与小组成员协商、交流配合完成本学习任务。

【任务描述】

互感器是一次系统和二次系统之间的联络元件,将一次侧的高电压、大电流变成二次侧标准的低电压、小电流,供给二次的保护和计量回路,反映一次系统的运行参数。 一旦互感器发生故障,计量装置无法正确计量,保护装置将会误动或拒动,甚至造成设备损坏、人身伤亡。 变电运行人员必须对互感器事故及时有效地处理。 值长组织各自学习小组在仿真机环境下,认真学习运行规程、调度规程,进行事故分析,完成事故处理步骤。

【任务准备】

课前预习相关知识部分。 根据变电站主接线和运行方式,经讨论后制订互感器事故的处理方案,并独立回答下列问题。

1.电压互感器回路断线有哪些现象? 要怎样处理?

2.电压互感器短路有哪些现象? 要怎样处理?

3.电流互感器二次侧开路有哪些现象? 要怎样处理?

【相关知识】

一、电压互感器故障

1.电压互感器回路断线

(1)电压互感器回路断线的原因及现象

电压互感器高、低压侧熔断,回路接头松动或断线,电压切换回路辅助接点及电压切换开关接触不良,均能造成电压互感器回路断线。 当电压互感器回路断线时:“电压互感器回路断线”光字牌亮,警铃响,有功功率表指示异常,电压表指示为零或三相电压不一致,电度表停走或走慢,低电压继电器动作,同期鉴定继电器可能有响声。 若是高压熔断器熔断,则可能还有(接地)信号发出,绝缘监视电压表较正常值偏低,而正常时监视电压表上的指示是正常的。

(2)电压互感器回路断线的处理

①将电压互感器所带的保护与自动装置停用,如停用110 kV 的距离保护,低电压闭锁,低周减载,由距离继电器实现的振荡解列装置,重合闸及自动投入装置,以防保护误动。

②如果由于电压互感器低压电路发生故障而使指示仪表的指示值发生错误时,应尽可能根据其他仪表的指示,对设备进行监视,并尽可能不改变原设备的运行方式,以避免由于仪表指示错误而引起对设备情况的误判断,甚至造成不必要的停电事故。

③详细检查高、低压熔断器是否熔断。 如高压熔断器熔断时,应拉开电压互感器出口隔离刀闸,取下低压熔断器,并验明无电压后更换高压熔断器,同时检查在高压熔断器熔断前是否有不正常现象出现,并测量电压互感器绝缘,确认良好后,方可送电。 如低压熔断器熔断时,应查明原因,及时处理,如一时处理不好,则应考虑调整有关设备的运行方式。 在检查高、低熔断器时应作好安全措施,以保证人身安全,防止保护误动作。

④如有备用设备,应立即投入运行,停用故障设备。

2.电压互感器短路

(1)电压互感器回路短路的原因及现象

电压互感器由于二次回路受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地时,可能发展成两相接地短路。 另外,电压互感器内部存在的金属性短路,也会造成电压互感器二次回路短路。 当电压互感器二次回路短路时,一次侧熔断器不会熔断,但此时电压互感器内部有异常声音,将二次侧熔断器取下后异常声音不会停止,其他现象与断线现象相同。 在二次回路短路后,二次回路的电流增大,导致二次侧熔断器熔断,影响表计指示,引起保护误动,还可能烧坏电压互感器二次绕组。

(2)电压互感器回路短路的处理

①对双母线系统中的任一故障电压互感器,可利用母联断路器切断故障电压互感器,将其停用。

②对其他电路中的电压互感器,发生二次回路短路时,如果一次侧熔断器未熔断,则可拉开其一次侧隔离开关,将故障电压互感器停用,但要考虑拉开隔离开关时所产生弧光的危害。

二、电流互感器故障

(1)电流互感器故障原因

电流互感器二次回路,任何时候都不允许开路运行。 电流互感器二次回路若开路,二次绕组上将感应出上万伏的高压,严重威胁人身和二次设备安全,还会造成表计指示不正确,保护误动或拒动。 造成电流互感器二次回路开路的原因有下述几种。

①交流电流回路中的试验端子,由于结构和质量上的缺陷,在运行中发生螺杆和铜板螺孔接触不良,造成开路。

②电流回路中的试验端子连接片未有效连接。

③二次线端子接头压接不紧,回路中电流很大时,发热烧断或氧化过度造成开路。

④修试工作失误。

⑤室外端子箱、接线盒进潮、端子螺丝和垫片锈蚀过重。

(2)电流互感器二次开路故障现象

①回路仪表指示异常或降低为零。

②电流互感器本体有振动、噪声。

③电流互感器本体有发热、异味、变色、冒烟等。

④电流互感器二次回路端子、元件线头等有放电、打火现象。

⑤继电保护发生误动或拒动。

⑥仪表、电能表、继电器等冒烟烧坏。

(3)电流互感器二次开路故障的处理

检查处理电流互感器二次开路故障,应注意安全,尽量减少一次负荷电流,以降低二次回路的电压。 应戴绝缘手套,使用绝缘良好的工具,尽量站在绝缘垫上。

电流互感器二次开路,一般不易被发现。 巡视检查时,互感器本体无明显象征时,会长时间处于开路状态。 因此,巡视设备应细听、细看,维护工作中应不放过微小的异常。

①发现电流互感器二次开路,应先分清故障属哪一组电流回路、开路的相别、对保护有无影响等。 汇报调度,解除可能误动的保护。

②尽量减少一次负荷电流。 若电流互感器严重损伤,应转移负荷,停电检查处理。

③尽快设法在就近的试验端子上将电流互感器二次短路,再检查处理开路点。 短路时,应使用良好的短接线,并按图纸进行。

④若短接时发现有火花,说明短接有效。 故障点在短接点以下的回路中,可进一步查找。

⑤若短接时无火花,说明短接无效。 故障点可能在短接点以前的回路中,可逐点向前变换短接点,缩小范围。(www.xing528.com)

⑥在故障范围内,应检查容易发生故障的端子及元件,检查回来有工作时触动过的部位。

⑦对检查出的故障,能自行处理的可在自行处理后投入所退出的保护,如接线端子等外部元件松动、接触不良等。 若开路故障点在互感器本体的接线端子上,应对10 kV 及以下设备应停电处理。

⑧若是不能自行处理的故障或不能自行查明故障,应汇报上级派人检查处理,或经倒运行方式转移负荷,停电检查处理,防止长时间失去保护。

【任务实施】

在仿真机上设置电压互感器事故,根据事故处理基本原则及一般程序,通过事故分析,正确写出电压互感器事故的处理步骤;并结合《电业安全工作规程》、各级《调度规程》和其他有关规定进行事故处理。

设置事故1:10 kV 3X14 电压互感器一次A 相保险熔断(保护、断路器动作正确)

一、事故分析

10 kV 3X14 电压互感器正常运行方式如下所述。

①一次部分为:3X14 电压互感器接在10 kVⅠ母线上。 10 kVⅠ母线由Ⅰ主变通过310开关供电,将电能分配给302 博世Ⅰ回、高兴线304 高兴线、306 博雅Ⅰ回、312 金石Ⅰ回、308 备用间隔。 10 kVⅠ母线上接了提供无功补偿的301 电容器、303 电容器,10 kV 并联电容器投入和退出根据调度命令进行。

②二次部分为:10 kVⅠ母线所带10 kV 配电线路保护为电流速断、过电流及三相一次重合闸;电容器组保护为低电压、过电压、过电流和不平衡电流、电压保护;当3X14Ⅰ母线电压互感器一次A 相保险熔断(保护、断路器动作正确),由10 kVⅠ母线电容器组低电压保护动作跳电容器301、303 断路器。 此时,10 kVⅠ母线电压变化。

按照事故处理的基本原则及一般程序,分析10 kV 3X14 电压互感器一次A 相保险熔断(保护、断路器动作正确)的基本处理思路为:一次设备组、二次设备组(每组检查人员不少于2 人)分别对一、二次设备进行检查;将10 kV 3X14 电压互感器隔离;更换10 kV 3X14 电压互感器一次A 相保险,恢复10 kV3X14 母线电压互感器的供电;恢复301、303 电容器组正常运行。

二、事故处理

根据事故处理基本原则及一般程序,通过以上任务分析,正确写出10 kV 3X14 电压互感器一次A 相保险熔断故障(保护、断路器动作正确)的处理步骤见下;并结合《电力安全工作规程》、各级《调度规程》和其他的有关规定进行事故处理。

①记录事故发生时间及事故现象,恢复警报。 事故主要现象包括:一次系统接线图显示的跳闸断路器位置信息301、303 断路器变绿色闪光,相关表计指示301、303 断路器回路电流为0 值;10 kVⅠ母线电压有变化;告警信息窗显示的事故总信号;保护与重合闸动作信息;断路器跳闸信息;保护装置动作信息。

②汇报调度及有关人员。

③检查故障相关设备。

a.二次设备主要检查:本站监控机,301、303 电容器组保护屏及相关保护屏保护动作情况并与监控机核对保护动作无误,10 kVⅠ母线电容器组低电压保护动作;记录保护动作情况,复归保护信号(欠压信号不能复归);复归301、303 手把停止闪光。

b.一次设备组人员穿绝缘靴,戴绝缘手套、安全帽,到现场检查301、303 断路器、电容器组等相关设备及3X14 电压互感器二次保险、10 kVⅠ母线电气间隔,检查未发现异常。

④将检查情况汇报调度。

⑤隔离故障。 经调度同意后解除#1 主变10 kV 复合电压闭锁启动压板;投入#1 主变10 kV 复合电压闭锁短接压板;取下10 kVⅠ母线电压互感器二次保险;拉开10 kVⅠ母线电压互感器3X14 隔离开关。

⑥更换10 kV 3X14 电压互感器一次保险。 在3X14 隔离开关电压互感器侧验电确无电压,在此处挂上Ⅰ#接地线;取下10 kVⅠ母线电压互感器一次保险,发现A 相一次保险熔断并更换;拆除3X14 隔离开关电压互感器侧Ⅰ#接地线。

⑦恢复运行。 恢复10 kVⅠ母线电压互感器的供电(投入Ⅰ主变10 kV 复合电压闭锁启动压板;解除Ⅰ主变10 kV 复合电压闭锁短接压板(低频低压减载装置、10 kV 备自投);合上10 kVⅠ母线电压互感器3X14 隔离开关;给上10 kVⅠ母线电压互感器二次保险;检查10 kVⅠ母线相、线电压表指示已正常);复归301、303 欠压信号。 恢复电容301、303 电容器组正常运行。

⑧将上述情况汇报调度及有关领导。

设置事故2:514 线路电流互感器二次开路,造成110 kVⅠ母线差动保护动作

一、事故分析

①当514 线路电流互感器二次开路时,二次侧测得电流为0,110 kVⅠ母线出现差流,110 kVⅠ母线差动保护动作跳开524、514、500、510、508,110 kVⅠ母线失压,514 线路保护发TA 断线闭锁信号。

②按照事故处理的基本原则及一般程序,分析514 线路电流互感器二次开路,造成110 kVⅠ母线差动保护动作的基本处理思路为:对一、二次设备进行详细检查;找到故障点并处理;恢复110 kVⅠ母线检修。

二、事故处理

根据事故处理基本原则及一般程序,并结合《电业安全工作规程》、各级《调度规程》和其他的有关规定,写出514 线路电流互感器二次开路,造成110 kVⅠ母线差动保护动作的处理步骤,进行事故处理。

①记录事故发生时间及事故现象,恢复警报。 事故现象主要包括:一次系统接线图显示的跳闸断路器位置信息524、514、510、500、508 断路器变绿色闪光,相关表计指示524、514、510、500、508 断路器回路有功、无功、电流均显示0 值;110 kVⅠ母线失压,110 kVⅠ母线电压表指示为0;告警信息窗显示的事故总信号;保护与重合闸动作信息;断路器跳闸信息;保护装置动作信息。

②汇报调度及有关人员。

③检查故障相关设备。 二次部分主要检查本站监控机,相关保护屏保护动作情况并与监控机核对保护动作无误(110 kV 母差Ⅰ母线差动保护动作);记录保护动作情况,复归保护信号;复归524、514、510、500、508 KK 把手停止闪光。

一次部分主要到现场检查跳闸断路器524、514、510、500、508 断路器位置,检查110 kVⅠ母线及相关设备(524、514、510、500、508 各电气间隔设备)。 发现514 线路电流互感器某处端子接头压接不紧,线路发热烧断,其他设备均未发现异常。 退出110 kV 差动保护,更换烧断线路,压紧端子接头(注意在处理电流互感器端子接头时应戴绝缘手套,使用合格的绝缘工具,并且在监护下进行)。

④将检查和处理情况汇报调度。

⑤恢复送电。 投入110 kV 母线充电保护压板,合上500 对Ⅰ母充电,充电正常后退出110 kV 母线充电保护压板,合上510、524、514、508 断路器。

⑥将上述情况汇报调度及有关人员。

【拓展提高】

①电压互感器有下列故障征象之一时,应立即停电处理:

a.电压互感器高压保险接连熔断2 ～3 次。

b.内部有噼啪放电声或其他不正常声响。

c.互感器密度表为闭锁压力0.35 MPa(20 ℃)时。

d.互感器发出臭味或冒烟。

e.绕组与外壳,引线与外壳有放电现象。

②电流互感器有下列故障征象之一时,应立即停电处理:

a.内部有放电响声或引线与外壳间有火花放电。

b.温度超过允许值及过热引起冒烟或发出臭味。

c.主绝缘发生击穿,造成单相接地故障。

d.充油式电流互感器产生渗油或漏油。

e.一次或二次绕组的匝间发生短路。

f.一次侧接线处松动严重过热。

g.瓷质部分严重破损,影响爬距。

h.瓷质表面有污闪,痕迹严重。