变电站电子式互感器异常运行及分析

王绍亚，彭 林（国网阜阳供电公司，安徽阜阳236017）

变电站电子式互感器异常运行及分析

王绍亚，彭 林（国网阜阳供电公司，安徽阜阳236017）

变电站是供配电系统中的核心组成，是实现各种电压等级、交直流供电的重要媒介，而电子式互感器是变电站、智能变电站中的核心元件，发挥着至关重要的作用。本文对变电站电子式互感器的异常运行进行分析，找出造成电子式互感器出现异常的原因，并采取相应的解决对策，提高电子式互感器运行可靠性。

电子式互感器；变电站；异常运行；处理对策

前言

随着智能电网、智能变电站建设进程的逐步推进，电子式互感器在电力领域得到了广泛的应用，具有体积小、重量轻、结构简单等特点，缺点是运行经历尚短，异常、故障发生概率大，运行可靠性得不到保证。为了克服上述缺陷，需要以实际为出发点，对电子式互感器异常进行分析。

1 变电站电子式互感器异常

电子式互感器的工作原理是：利用各种物理效应将一次设备（一次电流、电压传感器）采集来的电流/电压信号转换为光信号进行传输，然后再通过转换器还原成数字信号或模拟信号。电子式互感器的主要构成包括三个部分，即传感头部件、低压合并器、信号传输部分，组成元器件包括激光电源、采集器、低能量传感器、线圈、并联感应分压器、时钟电源等[2]。在实际的应用中，电子式互感器激光电源的持续供电会降低传感头部件的使用寿命，而合并器运行工况恶劣，处理任务繁多，加之温度对线圈输出信号的影响，导致变电站电子式互感器经常出现运行异常现象和各种故障，如由温度变化导致的精度降低、漂移偏差、固定/变比偏差故障、完全失效故障等。

现结合某工程实例，对变电站电子式互感器异常运行进行分析。某220kV智能变电站新建试点工程全站电压等级为35kV/110kV/220kV，主变采用三相自耦有载调压变压器，对变电站一次设备及其在线监测、自动化系统、电子式互感器等进行智能化建设。正式投入运行后约半年左右时间，变电站频繁出现110kV和220kV侧Ⅰ母线及Ⅱ母线负序电压超出限定值情况，导致系统经常发出现场电压异常、母线保护电压开放等警报信号。这些异常情况的发生给整个智能变电站运行稳定性及可靠性造成了较大的影响。根据系统记录的异常故障波形图分析，110kVⅠ母C相电压一开始就处于超前状态，且零序电压持续时间较长，中间过程有零序电压减小现象而后又开始增大，在运行200ms左右开始恢复正常。

借助仿真软件对变电站电子式互感器和实际带回路进行模拟，进行异常运行仿真分析，结果发现：当低压臂电容与底座接触不牢时，由接触不牢靠而接入的接触电阻阻值变化会对母线角度超前产生影响，电阻值越大，角度超前越多；当电子式互感器底座与大地接触不牢时，接触电阻阻值的变化对角度和幅度影响不明显；当电子式互感器与采集器间的接线不牢时，接触电阻阻值的增大变化对角度几乎无影响，但幅值呈现降低趋势。进一步实验分析发现，只有当电子式互感器底座接地不牢时，变电站才会出现电压角度偏差故障[3]。

2 保证变电站电子式互感器正常运行的有效方法

从上面分析可知，对于不同变电站、不同运行环境所发生的异常、故障种类不尽相同，对于同一异常现象的诱发原因也可能存在差异。因而对于变电站电子式互感器异常、故障的预防和处理，必须要从变电站实际出发，充分考虑变电站的规模、电压等级、结构组成等相关方面。在此基础上借助仿真软件对系统所记录故障波形的仿真分析，通过相应的检测和实验，找出异常、故障的产生原因，有针对性的采取有效措施对异常、故障进行处理。

对于电子式互感器底座接地不牢、低压臂电容与底座接触不牢、底座与接地网、采集器连接的不牢等各种接触不牢靠现象，应采取的处理措施是对连接处进行加固处理，对各接地进行有效处理，保证接地的良好，尤其是胶合处，必须要保证胶合的紧密牢固，可以将胶合螺丝替换成牙口螺丝。采用性能更好、抗干扰能力更强的采集器。由于采集器主要负责二次数据的采集，属于小功率设备，实际工作时，所处的温度环境、灰尘污染、电磁干扰都较为恶劣，因而为了保证采集器持续正常的工作，应将其电源板替换成大功率电源板，提高采集器的抗干扰能力。采集器具备较强抗干扰能力，具备较高的稳定性，既有利于采集数据准确性的提高，有利于其自身工作的稳定可靠，又有利于变电站电子式互感器工作状态的稳定和采集数据精确性的提升，在减少电子式互感器运行异常、故障发生中起着重要积极作用。此外，对于变电站电子式互感器故障异常的分析，除了仿真分析外还可以采用小波分析法、协同诊断法等方法。

3 总结

智能变电站的建设具有重要意义。随着智能变电站、数字化变电站建设规模的进一步扩大，供电所必须要重视起对变电站电子式互感器异常运行的分析与故障排查，采用仿真分析、实验分析等方法找出异常产生原因，并采取有效对策加以及时解决，保证变电站运行可靠良好。

[1]王红星，张国庆，郭志忠，蔡兴国.电子式互感器及其在数字化变电站中应用[J].电力自动化设备，2015，09：115～120.

[2]熊小伏，杨雪东，刘 年.基于站间信息的电子式互感器故障协同诊断方法[J].电力系统保护与控制，2012，21：80～83+89.

[3]徐大可，汤汉松，孙志杰.电子式互感器在数字化变电站中的应用[J].电力设备，2014，03：12～16.

TM63

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2095-2066（2016）33-0021-01

2016-11-12