电压互感器二次保险熔断故障分析

摘要：某电厂汽机发电机在一次同期装置改造完成后，出现发电机无法正常并网的情况。经过分析，确定故障为改造过程中，更换同步检查继电器时接线错误导致主变压器低压侧电压互感器二次保险熔断所造成。本文就该故障过程进行描述及分析。

关键词：电压互感器 二次保险 熔断

互感器是一次系统和二次系统间的联络元件。电压互感器将交流高电压变成低电压，供保护、计量、仪表装置使用, 使二次设备与一次高压隔离。电压互感器二次回路常见的故障包括因二次短路导致熔断器熔断、元件损坏等现象；因线芯松动、熔断器损坏造成的二次断线；由于电压互感器的安装不当等问题造成的二次回路多点接地等等。电压互感器二次回路故障，可能使得其各保护装置采集的电压幅值发生变化，进而引起保护功能异常形成保护误动，影响机组和电网的安全性和稳定性。

1故障背景

某电厂在一次机组检修期间，对汽机发电机的同期装置进行改造。具体工作内容包括同期装置的更换升级、同步检查继电器的更换、同期屏柜内部接线更换等。检修结束后，该机组在正常起机过程中，出现了无法并网的情况。

2故障现象

在机组的起机过程中，汽轮机转速已达到3000r/min，运行人员发出合闸命令时，机组却无法同期并网。查看机组的测控数据，发现主变低压侧线电压Uab、Ubc降为0，Uca为10.74kV。查看机组的同期装置，机端侧电压数值正常，系统侧电压为0。

3故障分析

机组主变低压侧电压互感器的二次回路如图1所示，B相在保护盘柜处接地。分别测量不同接点间的电压值，测得的数值如表1所示。

图1 主变低压侧电压互感器二次回路图

表1 主变低压侧电压互感器二次回路各接点间的电压值 单位：V

接点 A630-N600 C630-N600 B600-N600 B601-B600 电压值 100.3 100.3 值 无电压值 无电压由表1可得出，电压互感器二次回路中的B相存在断线的故障。将B相的二次保险2RD取出，测量其保险丝电阻，电阻值为无穷大，因此确定为二次保险2RD熔断，导致二次回路B相断线，Uab、Ubc无电压值。

机组主变低压侧电压互感器将一次侧10.5kV的交流电压变为二次侧100V的交流电压，二次电压经小母线送至机组测控装置，并取B、C相间电压送至机组

同期装置，作为机组同期并网时的系统侧电压。因二次回路B相断线导致Ubc无电压值，所以同期装置检测到的系统侧电压为0，机组无法同期并网。

进一步检查导致二次保险2RD熔断的原因，因此前的机组大修期间，电厂人员对汽机发电机的同期装置进行改造，更换了同步检查继电器和同期装置的内部接线，所以对同期装置进行全面检查。

DT-1型同步检查继电器的内部接线如图2所示。继电器的铁芯上嵌有两个匝数相等，方向相反的线圈，两个线圈分别取主变低压侧电压互感器电压和发电机出口处电压互感器电压。当两个电压相位角相差小于所设置的角度（调节范围为15-40度）时，两个线圈磁力相等，相互抵消，铁芯释放，常闭辅助触点闭合，接通同期回路。当两个电压相位角相差大于所设置的角度时，总有一个线圈磁力过大，铁芯吸合，常开辅助触点闭合。

图2 DT-1型同步检查继电器内部接线图

在检查该同步检查继电器的内部接线时，发现其线圈接线（图2中②、④和⑥、⑧）和辅助触点接线（图2中①、③和⑤、⑦）接反，主变低压侧电压互感器电压引出线错接至常闭辅助触点，导致主变低压侧电压互感器二次回路BC两相短路，将B相的二次保险2RD熔断。

4处理过程

更换主变低压侧电压互感器二次回路的二次保险2RD。重新测量不同接点间的电压值，测得的数值如表2所示。

表2 主变低压侧电压互感器二次回路更换2RD后各接点间的电压值 单位：V

接点 A630-N600 C630-N600 B600-N600 电压值 100.3 100.3 0 根据同步检查继电器的内部接线图，将继电器接线改接。查看机组的测控数据，主变低压侧线电压Uab、Ubc、Uca已恢复为10.74kV、10.74kV、10.76kV。机组重新起机，正常顺利并网。

5改进措施

在上述故障发生后，检修人员将主变低压侧线电压和机端侧线电压的测控数据显示在NCS后台画面中，并建议运行人员在机组起机前先确认主变低压侧线电压和机端侧线电压的数值正常。若电压数值异常可在起机前提前处理，避免再次发生因电压互感器二次回路故障导致机组无法并网的事件。

6结论

综合上述分析，发生该故障的直接原因是主变低压侧电压互感器B相的二次保险2RD熔断，导致机组同期装置检测到的系统侧电压为0，机组无法并网。故障的根本原因是在机组检修过程中，同期装置接线错误导致主变低压侧电压互感器二次回路电压引出线BC两相短路，将B相的二次保险2RD熔断。上述故障事件及其分析过程，可供同行参考。

参考文献：

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