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摘要;电压互感器故障影响变电站的正常运行,影响着变电站周围居民的生活和工作,严重时会造成巨大的经济损失,因此加强电压互感器常见故障的监测和检查,对快速解决电压互感器常见故障具有促进作用,切实保障电力系统安全稳定运行,提供高质量的供电服务。
关键词:220kV变电站;电压互感器;常见故障;处理措施
引言
电压互感器是变电站的主要设备之一,变电站是发电长提高生产电能并送入高压电网的重要设施。在电厂的实际生产中,受多种因素的影响,变电站一旦发生故障就严重影响电厂的正常工作,而电压互感器故障作为变电站中常见的故障之一,具有重要的研究意义。
一、电压互感器概述
目前,我国投运在产的220kV变电站的接线方式主要为双母线接线,线路保护所用的电压量来自母线电压互感器,该电压互感器具有二次并列切换回路。通过对220kV变电站中的运行现状分析可知,在双母线接线方式的变电站中投资成本低于其他接线方式的变电站,但是这种接线方式的变电站中二次电压异常等故障较为常见,影响电力系统的安全运行。
二、220kV变电站电压互感器常见故障
(一)电压互感器的组件故障
220kV变电站中电压互感器的组件都是互相协调合作的,每个环节中的组件都是电压互感器的重要组成部分。从对220kV变电站电压互感器的日常分析中可知,影响整个电压互感器的安全、稳定、可靠运行的常常是单个电力组件失效。例如电压互感器的组件生产中,如果组件生产工艺不达标,就会造成电压互感器组件的连接脱焊、虚焊等,进而导致电压互感器出现局部放电、融蜡、绝缘物质劣化等问题;或者在运输过程中没有做好组件的防护措施,导致组件出现松动、损伤甚至脱落,降低电压互感器的工作效能,影响220kV变电站的正常运行。
(二)电压互感器的绝缘故障
电压互感器属于半绝缘设备,其绝缘性能的好坏对电压互感器工作效果有着直接影响。当前我国电压互感器工艺水平有所欠缺,在制造过程中,空气中的水分使电压互感器的电容组件潮湿,受潮后水分子渗入到电容组件中且不断运动,容易使电容器件在220kV的高压袭击下被击穿,降低电压互感器的绝缘性能,影响电压互感器的安全稳定运行。
(三)部分电容单位绝缘击穿故障
在220kV的高压下,电压互感器的电容绝缘部分很容易被击穿。而电容在电压互感器中起到分压的作用,当电压互感器的电容被击穿后,就会导致电容失去降压功能,电压互感器会受到损坏。因此,在采购时要严格把控电压互感器的质量,采购电容绝缘性强的电压互感器。
(四)串联电容末端接地故障
在220kV变电站的日常工作中,如果电压互感器的电容器末端没有按照要求接地,或有接地但接触不良,会导致电压互感器中的末屏和大地之间产生悬浮电压,从而出现对地放电现象。当悬浮电压的数值过高时,对电压互感器的组件产生损害,严重时还会使电压互感器发生爆炸,这将直接威胁到操作人员的人身安全,对电网的稳定发展也会造成不良影响。因此,在变电站的日常运行、维护工作中,应加强重视电压互感器末屏的接地情况,确保电压互感器的末屏必须可靠接地。
(五)电压互感器的过热故障
在220kV变电站电压互感器的实际工作中,过热故障是运行中最为常见的故障之一。当电压互感器承受的温度长时间过高时,电压互感器内部组件会被烧毁,严重时还会产生爆炸,影响周围居民的生活和工作,同时造成巨大的经济损失。引发220kV变电站电压互感器过热故障的原因有很多,主要是因为流过电阻的电流过大,引起很大的电阻热,使电压互感器损坏甚至爆炸,影响电压互感器的正常工作。
(六)电压互感器的漏油故障
在220kV变电站的日常运行中,如果220kV油浸式电压互感器本体密封不良,会产生绝缘油泄露的问题。当电压互感器的绝缘油发生滴漏时,电压互感器内部受到潮气和湿气侵蚀,绝缘性能将受到影响。如果漏油量超过所能承受的最大限度,就会导致电容芯子出现浸油不佳,甚至出现脱油现象,使电容板和断面间形成空气间隙,就会产生电容从而出现放电现象,导致220kV变电站电压互感器在运行时,内部组件容易被击穿,电压互感器会发生严重故障,进而影响电力系统的稳定运行。
三、常见故障的处理措施
(一)积极应用先进的现代监控设备
随着传统电网朝着智能电网的方向改变,传统的经验判断已经不能满足当前电网的发展需求,因此在电网运行中需要积极应用先进的现代监控设备,如红外成像仪、铁磁谐振技术、变电站智能机器人巡视系统等。利用红外成像仪能够及时检测出电压互感器内部组件的异常发热情况。通过铁磁谐振技术检测电压互感器能准确发现阻尼电阻的运行情况以及电压互感器内部的铁芯是否饱和等信息。随着电网监控的实施及变电所无人值班模式的推进,在220kV变电站巡视中采用变电站智能机器人巡视系统,能自动检查电压互感器外观是否正常等,加强对变电运行的监控和检测,为变电安全运行提供保障。
(二)根据二次电压的输出情况合理判断故障
在电压互感器发生不同的故障时,二次电压的输出情况也会随着改变,变电运行人员可以根据PT二次电压的输出情况来判断和监测电压互感器故障。变电站运行人员在电压互感器发生故障时,应提高自身的警惕性,做好电压互感器数据的收集分析工作,第一时间到达现场后,能快速分析出故障原因,防止事故的进一步扩大。
(三)处理措施
220kV变电站中电压互感器故障原因是多种多样的,当电压互感器发生故障时,运行人员应该采取以下措施。
1当发现电压互感器出现故障时,应准备好需要的工具,到现场后应先检查后台机电压情况,确认信号和故障相;检查异常相PT外观是否正常,以确认PT内部故障。如电压互感器无明显故障现象时,用万用表测量各组空开两侧电压,若某相电压测量值各绕组和两侧都相应降低或为0,开口三角出现零序电压,同时检查电压互感器到端子箱电缆是否有明显故障,可初步判定该电压互感器内部故障。确定故障后,应将检查情况汇报调度,申请母线停电处理。
2按调度令退出相关线路距离保护、零序方向保护及主变复压闭锁压板,恢复其他设备运行并对电压互感器进行检修。例如当检查确定故障是由电压互感器中的组件受潮引起的,测试人员应先检查组件中的绝缘部分,对组件受潮的原因进行分析,并拆解组件,进行电气实验,对受潮组件进行维修,完成检修后做好善后工作,并对设备进行复测。
220kv变电站在实际运行中经常发生故障。电压互感器在220kv变电站中占有非常重要的地位。电压互感器故障也是220kv变电站的常见故障。关系设计师和操作人员密切关注电压互感器故障,详细分析电压互感器故障原因,及时发现设备故障迹象,并根据实际情况采取相应的解决方案。
结束语
综上述,随着智能化电网的迅速发展,电压互感器已成为220kV变电站不可缺少的装置之一。在长期应用中,电压互感器故障发生较为频繁,尤其近年来用电负荷的逐年增加,导致电压互感器的故障更加凸出。
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