母线接地导致PT二次空开跳闸事件原因分析

1、 电压互感器简称PT或VT。它的作用有：（1）可以将一次高电压转换成二次低电压。通过二次电压变化反应一次实际变化量。（2）可以使高低电压隔离，有安全隔离作用，在二次回路上工作对人身更安全。（3）可以为保护装置提供动作依据，如：距离保护、过电压保护、复压过流保护等。（4）可以为自动化装置提供动作依据，如：低压解列装置、备自投装置。因此电压互感器的安全稳定运行对电网的运行起到重要的作用。 2001年2月20日16时15分，大雨天气，35kV西城站报35kV母线C相接地，当值班员打开系统图发现35kV西城站上级电源110kV新城站两段35kV母线电压均为零，而35kV西城线为110kV新城站35kV

2、II段母线的出线，判断为这段母线接地。通知运维人员现场检查。 监控系统显示110kV新城站和35kV西城站35kV母线电压如图：两个变电站系统接线图如图所示： 图中标红的开关为运行状态，白色的开关为热备用状态。可以看出110kV新城站为同一个110kV电源带两台主变，两台主变又分别带各自的10kV和35kV母线运行。 运维人员到达35kV西城站后检查发现35kV母线接地，电压变化符合C相接地象征。另一组人员到110kV新城站发现两段35kV母线PT二次空开跳闸，对跳闸的二次空开进行试送，发现送上一个空开后继续送另一个空开时两个空开同时跳闸。 运维人员检查PT并列装置把手在并列位置，将PT并列装

3、置把手打到解列位置，试送两个PT二次空开成功。 线路检修人员查找接地线路，隔离故障点后电压恢复正常。 母线母线相别相别接地发生前接地发生前接地发生后接地发生后接地消除后接地消除后35kVI段母线Ua21.15kV0kV21.06kVUb20.95kV0.02kV21.25kVUc20.76kV0.03kV20.89kV35kVII段母线Ua21.15kV0kV0.32kVUb20.95kV0.02kV21.21kVUc20.76kV0.03kV20.53kV接地前后110kV新城站35kV母线电压变化表：现场设备运行情况： 经向运维部门了解得知事故发生前110kV新城站35kVII段母线PTA

4、相保险击穿，而仓库并无备品更换。为保证表计的电量计量，和解决装置频繁上传PT断线信号，由检修人员将PT并列装置上分段开关位置接点短接，将PT并列装置把手打到并列位置实现两个运行PT二次侧长期并列运行，这样两段母线上的计量表计和保护装置均能采集到看似合格的电压值，实现看似正常的运行。 PT并列运行原理如下图： 上图为转换开关QK，把手打至1-2位置退出PT并列，打至3-4位置投入PT并列。下图为PT并列的控制回路图，从上向下共三条回路。第一条回路采集分段开关及其两侧刀闸位置和转换开关QK位置；第二条回路采集#1PT开关位置；第三条回路采集#2PT开关位置。35kV0kV当35kVII段母线上35

5、kV西城线C相发生接地： 20kV20kV20kV35kV35kVII段母线C相发生接地后电压向量变化： 接地发生后 电压变化 20kV0kV相当于短路对发生接地的C相PT进行分析如下图： II母线C相PTI母线C相PT 未接地母线C相电压正常为20kV，接地的母线C相电压为0kV。线路接地点和PT接地点形成通路，相当于PT高压侧短接状态。 对C相PT接线进行变换后如上图，PT二次侧形成通路。根据厂家提供数据该PT型号为JDZXFW-35型，变比（35/ ）/（0.1/ ）/（0.1/ ）/（0.13 ）容量为20VA 、50VA、 100VA。对于测量绕组容量为50VA阻抗压降为2.7%，通

6、过计算短路阻抗为 = 0.027*58*58/50=1.81。因此当发生接地时II母线C相PT高压侧短路，二次电压电缆电阻不足0.1 忽略不计，这样回路中就会产生电流I=58V/（1.81*2） =16A 。333NNkSUUX2%空开空开58V 根据现场了解测量用PT二次空开型号为IC65N C6A型，即额定电流为6A。根据空气开关设计要求：在30摄氏度恒温下，通过2.55倍额定电流时应在1秒至60秒内跳闸。根据上面计算实际电流已达到16A大于2.55倍额定电流，再考虑保护装置和计量表计通路的电流，实际电流还将大于16A，所以二次空开会瞬时跳闸。母线分列运行时PT并列运行的影响： （1）不能

7、准确反应母线电压59V？V57V 若两段母线电压不同假设I母和II母电压分别为20.6kV和19.9kV，这样两个PT二次绕组内部的感应电压就存在差别分别为59V和57V，回路中就会产生环流。由于两个PT二次抽头通过导线连接，因此两抽头处电压相同。又因为两个PT参数相同即阻抗相同，在两个PT上的压降也相同，所以两PT抽头至电压小母线的电压为平均值58V。值班人员进行母线电压调整时不能及时发现电压较低的母线，如果母线电压较低将影响到电网经济运行。母线分列运行时PT并列运行的影响： （2）影响计量准确性 对于计量绕组也存在同样的情况。若在计量电压小母线上联接计量表计时，表计采集的电压也与实际电压存

8、在偏差。这样电压较低的那条母线上出线的计量装置采集到的电压将比实际值偏大，造成计量功率偏高。按上例计算，假设母线流入电流为100A计算，对于II母线实际一小时的电量为3*19.9*100*1=5970kWh，而计量装置采集的一小时电量却为3*20.25*100*1=6075kWh，误差为6075-5970=105kWh，误差率为105/5970*100%=1.7%。母线分列运行时PT并列运行的影响： （3）电网异常时极易发生烧毁PT等设备故障 当一段母线接地，另一段母线正常运行，这样就会造成上述分析的空开跳闸事故。若这时空开损坏不能正常跳闸将造成PT内部产生较大电流从而发热过度烧毁PT甚至引起

9、PT爆炸。爆炸爆炸烧毁烧毁母线分列运行时PT并列运行的影响： （4）对配网抢修指挥班指标的影响。 当母线分列运行而PT二次侧并列运行，造成小母线上电压实际并不是两段母线的电压。调度监控系统所统计的功率变化就会与实际功率产生差别。导致母线和变压器的功率流入流出不平衡。最终影响母线平衡率指标和状态估计指标。通过上述分析，变电站现场运行中对于单母线分段系统母线PT的正常运行方式应为以下方式： 母线并列运行，一个P运行，另一台冷备用或检修，通过PT 并列装置实现PT并列。（分列 运行的两台PT其中一台转检 修的操作，允许短时间出 现两台运行PT并列）。母线分列运行，两PT分列运行。 母线并列运行，两PT分列运行。1、根据本事故总结变电设备运行过程中应注意哪些？（1）不允许检修和运维人员随意改变现场设备接线。（2）若必须进行设备改动需通知调度值班,人员及设备运维单位。得到同意后方可更改。（3）调度方式专工应根据设备故障和改动情况合理安排设备。运行方式（如本事故中，I段母线PTA相保险击穿无备件进行更换时应安排两段母线并列运行，将故障PT转冷备用或检修状态，用正常