二次回路绝缘异常分析

电力18讯：    
浙江余杭供电局  夏红军  

常见的二次回路绝缘不良主要存在于控制回路，由于其可能引起保护误动或拒动，进而导致严重的电网事故，所以一直在行业内备受重视，然而二次交流回路的绝缘情况，却往往被忽视，现就系统出现的二次交流回路绝缘不良导致的两起故障为例，做简单分析。

1 电流回路绝缘不良导致遥测数据异常

2006年5月14日某110 kV变电所新建一条10 kV出线，该线路带上负荷后，运行人员发现该线路有功电能表显示不正常。

检修人员到达现场检查设备，四合一线路测控装置（RCS-9611AII）中的遥测电流、电压值均正常，与当前负荷一致，也与保护电流、电压值吻合。由此可排除电流回路分流或TV变比接错等可能，电流计量回路原理如图1所示。


再用相角仪检查电流角度，Ψ AN = 43°，Ψ CN = -16°。根据电路常识，C相电流应超前A相电流120°，而该线路为滞后60°，则可断定C相的极性接反，遂将线路开关柜二次小室内端子排上LHC-1S1和LHC-1S2两根线交换位置。随后再次检查电流相位，此时电流相位正确，却出现了一个新问题，换线前A、C相电流均在2.4 A左右，换线后A相电流不变，而C相却减为0.7 A。根据现场可判断C相电流回路存在分流。考虑到电流回路开路会引起高电压，甚至其他更严重的后果，带电检查不方便，也比较危险，于是向调度申请停电检查。

线路停电改检修状态后，首先检查了整个交流电流回路，未发现寄生或分流回路，于是将注意点落在了绝缘问题上，很可能是绝缘不良导致分流。拆开电流回路保护接地后，用1000 V摇表对交流电流回路测绝缘电阻，测得绝缘电阻为0，这一结果印证了前面的判断。于是再采用相关手段，缩小排查范围，最终发现绝缘不良的是一根多股软线，从C相经1S2桩头引至开关柜二次小室端子排LHC-1S2端子。为了彻底查明原因，将该多股软线经过的所有线槽的盖板全部拆开，经核查，最终在开关柜背面的线槽发现问题，该处的多股软线有破皮现象。简单推断可能是线槽盖板密封时，盖板压住了多股软线，并压破，导致C相电流回路经盖板与地构成回路，电流回路示意图如图2所示。


从图2的示意中，可以清楚看出C相电流回路存在第二点接地，进而导致分流，那么为什么LHC-1S1和LHC-1S2两根线调换位置前电流没有分流呢，再来看一下示意图3。可以看出在LHC-1S1和LHC-1S2两根线调换位置前，虽然电流回路同样存在两个接地点，但是由于测控装置在两个接地点的外侧，所以对测控装置来说不存在分流，TA极性端流出的电流便是测控装置测量到的电流；而在LHC-1S1和LHC-1S2两根线调换位置后，测控装置在两个接地点之间，便多出一个与测控装置并联的回路，同时由于两个接地点间的电阻比测控装置（含电能表）电流回路的电阻小很多，使得流过测控装置的电流大幅减小，仅为0.7 A。


2 电压回路绝缘不良导致电压互感器爆炸

某110 kV变电所，110 kV采用线变组接线方式，10 kV接线为单母分段，10 kV母线电压互感器采用4TV（防谐振压变）接线。

2007年3月17日9点55分，调度报10 kV I段母线接地，经试拉为东仁913线接地（后经供电所检查为80#杆A相扎线断裂，导线碰在横担上引起）。

2007年3月17日10点19分，县调监控发现10 kV I段母线相电压和线电压均为0。

检修人员到达现场，10 kV开关室充满扑鼻的焦味，打开10 kV I段母线压变柜下柜门（电压互感器布置在电压互感器柜底部），经检查母线TV的B、C、“0”相已经炸开，黑色液体(内部绝缘物质熔化)已经凝固。

现场对损坏的三只TV进行解剖，发现“0”相电压互感器内部绝缘物质熔化后严重变形，一次线圈、二次线圈均有灼烧痕迹，B相、C相两只电压互感器仅外表破损，内部一、二次线圈完好。通过经验判断，该10 kV电压互感器为4 TV防谐振布置，谐振导致TV炸裂的可能性很小；另外，如果是TV内部一次线圈匝间短路，则一般是一次线圈烧毁，二次线圈仅会发热，不会留有灼烧痕迹；本案例出现的情况，与TV二次短路的情形吻合。

根据前面的初步判断，检修人员重点对TV的二次回路进行了检查，通过1000 V摇表检查绝缘，发现零序电压回路绝缘为零。通过进一步检查，在TV柜内二次小线所经过线槽某一点发现放电痕迹，该处的二次小线外皮破损，示意图如图4所示。


至此印证了前面的推断，当线路有单相接地时（东仁913线A相接地，共历时24 min），“0”相TV一次侧为相电压，感应到二次侧在零序上的电压为3U0，而L601这根二次小线在线糟内被压伤，外皮破损，引起与外壳短路接地，且N600也