某風(fēng)電場(chǎng)升壓站35k V電壓互感器事故分析

項(xiàng)若軒

（中國(guó)水電工程顧問(wèn)集團(tuán)有限公司，北京100101）

1 引言

某風(fēng)電場(chǎng)與2012年投產(chǎn)，其配套升壓站35k V系統(tǒng)采用不接地運(yùn)行方式，利用消弧消諧柜作為接地保護(hù)裝置，運(yùn)行中，35k V 5#母線電壓互感器突然爆炸，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)主變低壓側(cè)保護(hù)動(dòng)作。筆者根據(jù)變電站保護(hù)裝置記錄和故障錄波數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，確定了事故起因，提出了處理意見(jiàn)。

2 事故經(jīng)過(guò)

2016年7月15日，全場(chǎng)設(shè)備年度檢修預(yù)試工作完畢，按照調(diào)度操作令開(kāi)始對(duì)全廠設(shè)備進(jìn)行恢復(fù)送電操作，送220k V線路、220k V 5#母線以及220k V 1#主變時(shí)均正常；19:03:24，合 301 開(kāi)關(guān)，向 35k V#5 母線送電；19:03:49，35k V5#母線5-9PT爆炸；19:03:50，1#主變低壓側(cè)301開(kāi)關(guān)跳閘，故障消失。

3 保護(hù)裝置信息

19:03:2 4.548，1#主變測(cè)控301合閘位置；19:03:24.573公用測(cè)控消弧消諧柜接地告警；19:03:25.641，1#主變低壓零序過(guò)壓告警；19:03:47.128公用測(cè)控消弧消諧柜報(bào)警信號(hào)已復(fù)歸；19:03:50.753，1#主變測(cè)控主變保護(hù)A后備保護(hù)動(dòng)作；19:03:50.917，1#主變測(cè)控301分閘位置。

4 故障錄波數(shù)據(jù)

故障錄播數(shù)據(jù)如圖1~圖3所示。

圖1 301合閘前后波形

圖2 消弧消諧柜復(fù)位前后波形

圖3 301保護(hù)跳閘前后波形

5 事故原因分析及解決方案

5.1 事故過(guò)程還原

從表1保護(hù)裝置信息及故障錄波器波形對(duì)比可得出，1#主變低壓側(cè)斷路器 301 合閘（T0）；40ms后（T1），消弧消諧柜動(dòng)作使C相接觸器閉合并且金屬性接地，A、B兩相電壓升高倍；23s后（T2），消弧消諧柜退出，導(dǎo)致電壓突變，在這一過(guò)程中，PT高壓線圈的非接地兩相的勵(lì)磁電流就突然增大，甚至飽和，從而此構(gòu)成相間串聯(lián)諧振；1.5s后（T3），發(fā)生諧振的電壓互感器過(guò)熱燒毀，電壓信號(hào)消失，保護(hù)動(dòng)作。

表1 報(bào)文信息與錄波波形對(duì)比表

5.2 原因分析

從還原的事故全過(guò)程分析來(lái)看，T1與T2是2個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間點(diǎn)。T1時(shí)刻，35k V 5#母線發(fā)生單相接地故障，消弧消諧柜動(dòng)作；T2時(shí)刻，接地故障消失，消弧消諧柜復(fù)位。消弧消諧柜的2次動(dòng)作是整個(gè)事故誘因。系統(tǒng)停電后，檢修人員首先對(duì)35k V 5#母線進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：35k V 5#母線無(wú)故障點(diǎn)，說(shuō)明35k V 5#母線無(wú)永久故障點(diǎn)。消弧消諧柜的動(dòng)作可能有以下2個(gè)原因引起：35k V 5#母線出現(xiàn)臨時(shí)故障，消弧消諧柜動(dòng)作后，35k V 5#母線故障消除，消弧消諧柜復(fù)位；由于消弧消諧柜所處環(huán)境電磁干擾較強(qiáng)，消弧消諧控制裝置出現(xiàn)誤動(dòng)[1]。但無(wú)論是以上哪個(gè)原因，都已經(jīng)無(wú)法通過(guò)后期試驗(yàn)驗(yàn)證。

5.3 解決方案

根據(jù)事故原因，提出以下解決方案：

1）更換已損設(shè)備，在恢復(fù)送電前，應(yīng)做好各設(shè)備的檢查和試驗(yàn)工作，避免帶傷送電的情況發(fā)生；

2）在35k V 5#母線PT中性點(diǎn)加裝一次消諧器，以調(diào)整電壓互感器等效阻抗參數(shù)，達(dá)到破壞諧振條件的目的；

3）綜合考慮運(yùn)行實(shí)際情況后，應(yīng)盡快將“小電阻+接地變”取代消弧消諧柜的方案列入實(shí)施計(jì)劃。

6 結(jié)語(yǔ)

本文詳細(xì)介紹了事故相關(guān)情況，通過(guò)對(duì)升壓站護(hù)裝置記錄信息和故障錄波數(shù)據(jù)的分析，還原了事故發(fā)生的過(guò)程，確定了事故原因，為后續(xù)處理工作提出建議，同時(shí)，為其他風(fēng)電場(chǎng)升壓站類(lèi)似故障分析處理提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。