一起 PT二次单相电压下降原因及处理方法分析

一起 PT二次单相电压下降原因及处理方法分析

曹少飞 张学峰

华能铜川照金煤电有限公司 陕西铜川 727100

摘要：运行中的PT二次回路单相电压下降后，将会造成交采装置采样偏差、电压调节系统失调、保护误动或拒动等问题。为缩短故障消除时间，结合某厂二次单相电压下降波形的实际案例及在实验室进行故障模型复现模拟试验等，进一步分析了这种现象的典型特征，提出了针对性的处理措施，供同类型缺陷查找原因时参考。

关键词：单相电压下降；故障模型；实验室模拟；处理措施

0 引言

电压互感器是电力系统中一、二次电气回路间必要的连接设备，其可靠程度对电力系统的稳定、安全运行起着至关重要的作用。本文针对正常运行中PT二次回路单相电压下降的问题进行探讨，结合某厂实际案例，通过实验室进行故障模型复现试验等方法分析故障现象及对应的原因，并提出针对性的处理措施。

1 电力生产实际案例

某厂一期工程两台机组均以发电机—变压器组单元接线接入330kV母线，采用双母线接线方式，母联断路器合位。

2020年5月3日17点30分，某厂运行中的330kV I母PT二次绕组C相电压间断性的下降，检查厂内涉及该PT回路的测控装置显示电压下降幅度基本一致，经过一段时间后恢复正常。

I
母PT二次绕组C相电压间断性的下降（I母PT共三组线圈，一组测量级，二组保护级），母联断路器合位，II母C相电压正常，可判断PT一次回路正常；

图1：PMU装置记录电压下降波形

检查故障录播器未启动，无波形记录，PMU装置有启动报文，拷取波形如图1，波形电压幅值减小，未畸变，仍为工频，可初步判断PT二次线圈内部未发生匝间短路等故障，电压下降原因应为PT二次回路上故障，可能存在的原因是某点端子接触不良。

2 实验室进行故障模型复现及试验

为了实测PT二次回路线缆绝缘降低及回路中接触电阻变大后的电压、电流变化情况，在实验室对故障模型复现及试验如下：

2.1 仪器仪表

标准电阻器ZX79JD（1台），发电机智能变送装置BPT9301G（2台），实验室直流电阻器ZX25a（3台），继电保护测试仪CMC256-6（1台）。

2.2 生产现场复现模型建立

图2：故障模型

2.3 生产现场复现模型模拟试验

试验一：模拟任意一支路（已变送器2支路为例）末端电缆绝缘下降：

a.开关K1断开，开关K2闭合

b.不同工况下的数据记录见表1

c.试验结论

c1.支路末端绝缘降低时二次回路上任一点的电压几乎没有变化；c2.绝缘降低的支路及与其串联的回路中产生毫安电流，毫安电流与绝缘降低程度有关，绝缘值越低，毫安电流越大，绝缘值越高，毫安电流越小；c3. 绝缘正常的支路无毫安电流。

试验二：模拟主路电缆绝缘下降：

a. 开关K1闭合，开关K2断开

b.不同工况下的数据记录见表2

c.试验结论

c1. 主路末端绝缘降低时二次回路上任一点的电压几乎没有变化；c2.绝缘降低点之前的回路中产生毫安电流，毫安电流与绝缘降低程度有关，绝缘值越低，毫安电流越大，绝缘值越高，毫安电流越小；c3. 绝缘降低点之后的回路中无毫安电流。

试验三：模拟二次回路中某一点接触电阻变大：

a. 开关K1断开，开关K2断开

b.不同工况下的数据记录见表3

c.试验结论

c1.任一支路上接触电阻变大，本支路电压下降明显，其余支路电压几乎没有变化；c2.主路上接触电阻增大，接触电阻增大点之后的主路及所有支路电压下降明显，电源点电压几乎没有变化；c3.二次回路任一点接触电阻变大，所有回路中均无毫安电流；c4.二次回路中接触电阻越大，电压降越大。

表1

表2

表3

3 结论及处理措施

3.1上述案例分析、建模试验结论：a.PT二次回路绝缘降低后，回路上电压几乎无变化，回路上可产生毫安电流值；b.接触电阻变大的回路对应的电压下降大，其它回路正常。

3.2检修维护人员掌握故障现象对应的故障原因，在设备运行中发生单相电压降低，可参考下述处理措施检查

a.检查全厂所有继电保护及自动化装置的采样运行是否正常，重点关注参与保护、调节的装置运行情况，并对所检查数据做好记录，建议使用手机拍照记录，可缩短检查时间。

b.将数值存在问题的数据进行分类、分析、处理。

c.如果是PT二次问题，可能原因如下：a.PT本体二次线圈内部分绕组存在匝间绝缘下降、短路等或本体接线柱接触电阻变大；b. PT二次回路第一个端子排通过不同回路送至采样装置之间接触电阻变大。

d
.通过查看之前统计采样电压降低的装置，或通过使用万用表的交流电压档测试的方法查找：（以“图3”举例说明，A代表PT本体接线柱）

图3：示意图

d1.用万用表测量PT二次回路B端子电压正常，可初步判断PT本体正常，故障点应在B端子排之后。

d2.如果D、E、F、G、H支路装置电压降低幅值基本一致，可推断故障点为C端子排至A端子方向主回路上某点接触电阻变大引起，可通过查找相关回路所涉及的端子排、空开、刀闸位置等接点是否可靠。

d3.如果D、E、F、G、H支路其中任一个支路电压降低幅值较大，其余支路电压幅值几乎无变化，可推断故障点为C端子排至A端子方向主回路上某点接触电阻变大引起。

e.PT二次回路绝缘降低后，回路上电压几乎无变化，可定期通过采用毫安型钳形电流表测试二次回路线路上电流，如果电缆绝缘正常，则无毫安值，如果绝缘下降则可测到毫安值，绝缘降低程度越大，毫安电流值越大。

参考文献

[1]陈琳 张鹏 继电保护中PT二次回路故障的探讨【J】.中国新技术新产品,2010

作者简介：

曹少飞（1987-），男，陕西西安人，继电保护高级工，助理工程师，从事发电厂继电保护检修维护与管理工作。