10kV PT的巡视及故障特征与处理方法

【摘要】本文分析了10kV PT铁磁谐振产生的原因，在此基础上有针对性地提出了预防铁磁谐振产生的技术及管理措施，以期为同行提供参考。

【关键词】10kV PT;巡视管理;故障特征;处理方法

1.10kV PT巡视方式

在实际工程中，对于10kV PT回路完整性巡视方法大体上有四种，然而这四种巡视方式都存在着各自的问题。

（1）并联辅助回路红绿灯巡视方式

当10KV PT合闸后，辅助开关进行转换，此时红灯巡视回路接通发亮，则表明此时故障回路状态是完整的，可以随时待命故障。但此时合闸回路并没有受到巡视，合闸回路状态是否完整不能判定，要等到故障后10kV PT辅助开关转换，如果绿灯巡视回路接通发亮，则表明此时合闸回路状态是完整的，反之，则不然。

同样，当10kV PT故障后，辅助开关进行转换，此时绿灯巡视回路接通发亮，则表明此时合闸回路状态是完整的，可以随时待命合闸。同时故障回路并没有受到巡视，故障回路状态是否完整不能判定，要等到合闸后10kV PT辅助开关转换，如果红灯巡视回路接通发亮，则表明此时故障回路状态是完整的，反之，则不然。

（2）并联辅助回路PT位置继电器巡视方式

当10kV PT合闸后，辅助触点进行转换，常开触点闭合接通合位巡视回路，合位继电器动作，而常闭触点断开故障位置巡视回路，故障位置继电器返回，由于合位继电器常闭接点是断开的，则中央信号回路不会启动，所以不会报警，从而表明故障回路状态是完整的，相反，如果中央信号报警，则表明故障回路状态是不完整的，提醒值班人员处理。

同样，当10kV PT故障后，辅助触点进行转换，此时故障位置巡视回路接通，故障位置继电器启动，而合位巡视回路断开，合位继电器处于释放，则中央信号回路由于故障位置继电器常闭接点是断开的而无法接通，所以不会报警，从而表明合闸回路状态是完整的，相反，如果中央信号报警，则表明合闸回路状态是不完整的，提醒值班人员处理。从2种巡视方式分析可知，两者巡视原理一样，10kV PT在合闸后对故障回路能否故障进行完整性巡视，而合闸回路下次能否正常合闸不知道;同理，10kV PT在故障后对合闸回路能否合闸进行完整性巡视，而故障回路下次能否正常故障不知道。

（3）故障回路串接巡视灯巡视方式

在操作箱回路中增加了故障回路完整性巡视灯，只是在合闸后对故障回路能否故障进行完整性巡视，故障后故障回路下次能否正常故障不知道。

（4）故障回路串接高内阻继电器巡视方式

此方法可以实现对故障回路进行故障或合闸情况下完整性巡视，但是合闸回路在合闸后完整性没有进行巡视。

通过对现有的四种PT回路的巡视方式分析，我们发现都不能实现对PT的完整性巡视，若系统发生故障，则10kV PT可能拒绝故障，故障不能及时切除，则会造成系统不稳定，设备损坏，事故扩大等后果;若故障排除后，也有可能发生10kV PT拒合闸现象，虽然损失不大，但是妨碍了供电的可靠性，所以有必要对10kV PT实现真正的完整性巡视。

高压10kV PT在实际运行中，经常会发生故障合闸线圈被烧毁的事情，10kV PT线圈被烧毁主要原因就是因为线圈动作设定是短时间通电的，如果发生10kV PT操作机构卡死或者辅助触点切换不正常，造成线圈长时间通电而被烧毁。而目前对于PT线圈保护并没有具体的措施，只是要求变电站值班人员在10kV PT进行PT操作时注意控制屏台上PT位置指示灯和电流变化，当出现异常情况时立即采取必要措施，这种方法不科学，所以有必要对PT线圈进行保护。

2.10kV PT常用跳闸故障中防跳方法

2.1 串联式防跳回路

串联式“防跳”回路，即“防跳”继电器TBJ采用电流线圈启动电压线圈保持的“防跳”回路，当10kV PT处于合闸状态时，若此时系统发生故障，微机保护动作，故障回路接通，则会达到TBJ电流线圈启动电压，TBJ动作后，串接于合闸回路中的常闭触点TBJ―3断开，则会使合闸回路断开，如果合闸信号还存在，由于常开触点TBJ―2闭合，并联于合闸回路的TBJ电压线圈“防跳”回路接通，则会达到TBJ电压线圈启动电压，即使故障结束后，10kV PT常开触点DL断开，故障回路断开，TBJ电流线圈复归，而由于TBJ电压线圈一直动作，串接于合闸回路中的常闭触点TBJ―3一直断开，则合闸回路一直处于断开状态，10kV PT常闭触点DL闭合也不会使10kV PT合闸，从而防止10kV PT多次回路。另外，TBJ1常闭接点的作用是保证故障时有足够长的故障脉冲时间以可靠故障，同时也可避免继电保护故障时由于故障按钮或出口继电器触点复归过早而断弧烧毁。

图1 单相接地故障时的电流流向

2.2 并联式防跳回路

10kV PT合闸完成后，常闭触点DL断开，切断合闸回路;如果合闸信号还存在，由于常开触点DL闭合，并联于合闸回路的TBJ电压线圈“防跳”回路接通，则会达到TBJ电压线圈启动电压，其常闭触点TBJ1就会闭合使TBJ电压线圈一直动作，即使故障结束后，10kV PT辅助触点DL断开，而TBJ电压线圈一直动作，则串接与合闸回路的TBJ2常闭接点就一直断开，则合闸回路一直处于断开状态，10kV PT常闭触点DL闭合也不会使10kV PT合闸，从而防止10kV PT多次故障。

2.3 故障线圈辅助接点式防跳回路

当10kV PT合闸后，常闭触点DL断开，切断合闸回路;当10kV PT保护故障时，故障回路的故障线圈TQ接通，达到TQ线圈启动电压，若此时合闸命令还一直存在，则故障线圈会通过常开接点TQ2闭合而自保持，即使故障结束后，常闭触点DL闭合，串接于合闸回路的TQ1常闭接点断开合闸回路，从而防止10kV PT多次故障。

图2 接地时电荷释放等效电路

2.4 弹簧储能式防跳回路

当10kV PT合闸后，常闭触点DL断开，切断合闸回路;当10kV PT保护故障后，储能限位常闭触点WK闭合，若此时合闸信号还存在，并联于合闸回路的KO电压线圈“防跳”回路接通，则会达到KO电压线圈启动电压，其常开触点KO就会闭合使KO电压线圈一直动作，即使储能结束后储能限位常闭触点WK断开，而KO电压线圈一直动作，则串于合闸回路的KO常闭接点就一直断开，则合闸回路一直处于断开状态，10kV PT常闭触点QF闭合也不会使10kV PT合闸，从而防止10kV PT多次故障。

2.5 利用防跳继电器KO防跳

10kV PT合闸完成后，常闭触点DL断开，切断合闸回路;如果合闸信号还存在，由于常开触点DL闭合，并联于合闸回路的KO电压线圈“防跳”回路接通，则会达到KO电压线圈启动电压，并使其触点由2转到5位置，切断合闸回路并自保持以使合闸回路可靠断开，即使故障结束后，10kV PT常开触点DL断开，而KO电压线圈一直动作，则KO触点一直在5位置，则合闸回路一直处于断开状态，10kV PT常闭触点DL闭合也不会使10kV PT合闸，从而防止10kV PT多次故障。此方法虽然简单可靠，但是此方法适合某些进口开关故障电流很小或现场10kV PT操作线圈电流不明确时使用，而且会导致故障与合闸二回路间耐压下降。

3.10kV PT保护公用部分管理

（1）二次接线应与设计图纸相符。原理接线图、二次回路安装图、电缆敷设图等全部图纸，要求现场实际接线与设计图纸相符。二次接线应该整齐美观、牢固可靠。端子排上内部、外部连接线，以及沿电缆敷设路线上的电缆标号正确完整，与图纸资料吻合。电缆固定应牢固可靠，接线端子排不受拉扯。电缆牌应整齐，格式符合南网标准要求且标示清晰正确，不褪色。

（2）正、负电源端子应适当隔开。交、直流的二次线不得共用电缆;动力线、电热线等强电线路不得与二次弱电回路共用电缆;二次回路电缆不得多次过渡、转接。为防止开关、刀闸辅助触点拉弧，交流电压窜入直流回路，应检查开关、刀闸的同一层辅助触点不能既有接入直流回路的，又有接入交流回路的，同一层辅助触点只能都接入直流回路或都接入交流回路。

（3）所有开关场二次电缆都应采用铠装屏蔽电缆，对于单屏蔽层的二次电缆，屏蔽层应两端接地，对于双屏蔽层的二次电缆，外屏蔽层两端接地，内屏蔽层宜在户内端一点接地。以上电缆屏蔽层的接地都应连接在二次接地网上。严禁采用电缆芯两端接地的方法作为抗干扰措施。控制电缆不宜采用多股软线电缆，多股软线必须经压接线头接入端子。

（4）PT并列屏本身必须可靠接地。保护屏柜下部应设有截面不小于100mm2接地铜排，屏上设有接地端子，并用截面不小于4mm2的多股铜线连接到该接地铜排上， 接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的二次接地网相连。装设静态保护的保护屏间应用专用接地铜排直接连通，各行专用接地铜排首末端同时连接，然后在该接地网的一点经铜排与控制室接地网连通。保护装置的箱体，必须经试验确证可靠接地。

（5）不同截面的电缆芯，不许接入同一端子。相同截面电缆芯接入同一端子接线不宜超过两根。所有端子接线稳固。PT并列回路直流控制电源宜采用辐射供电方式。双重化配置的PT并列回路直流供电电源应分别取自不同段直流母线。

4.结语

PT铁磁谐振可能引起系统过电压，破坏电力系统的绝缘，危及电网的安全供电，预防PT铁磁谐振的发生一直是生产运行部门研究的重要课题。在长期的运行实践中，传统手段产生的效果越来越有限，运行经验证明4TV接线方式对抑制铁磁谐振效果较佳，被国内的供电企业广泛采用，它能使PT不发生饱和，从而大大降低了谐振发生的可能性，不过一旦发生谐振，其影响和破坏力将更大。

参考文献

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