某500kV变电站35kV母线压变基频谐振故障分析

1　引言

2017年3月31日，某500kV变电站在主变送电操作时35kV系统发生电压异常，随后又发生35kV压变C相金属膨胀器顶起，主变停运。调取录波器波形后发现电压波形中B相电压含有2～10次谐波分量，A、C相电压较高(如图1所示)。通过对三相电压的分析可知：两相电压高、一相电压低而线电压正常，初步判断为基频谐振[1]。本文结合基频谐振的原理及激发条件，通过与#2主变进行对比分析基频谐振的原因，并对存在的问题提出相应的解决方案。

面对学生的这些问题，一年前的我，一来会自我贬低，觉得自己怎么这么没用，小小一个班级都管理不好；二来会贬低学生，认为他们太差劲，连认真上课都做不到。为了释放心中压抑的情绪，我可能会在班里用恶狠狠的话语骂上一通。可以想象，我的脸色极其难看，声音相当刺耳，没经过理性思考说出来的话十分难听，整个人成了“恶魔”的代言人。

图1　故障时35kV录波电压波形图

2　故障过程

2017年3月31日03：29，进行500kV某变电站#2主变复役操作，2号主变送电系统接线图如图2所示。操作人员合上2号主变高压侧5021开关对2号主变进行充电时2#主变35kV系统电压显示不正常，B相偏低，A、C相偏高，主变两套保护装置告警，发低压侧零序过压报警信号(中性点偏移)。根据电压数据表现，疑似存在绝缘降低的高阻接地现象。随后操作人员做好安全防护措施(穿绝缘靴，使用绝缘工具)对一次设备、端子箱内接线、保护装置、35kV II母线间隔，故障录波等设备进行了周密的检查，发现监控后台、保护装置电压测量、检查2号主变故障录波器录波文件、故障录波均表示35kV相电压异常、线电压正常(幅值正常，夹角异常)，无摆动现象；35kV II母线电压波形畸变严重，且波形显示与监控后台观察数据一致。现场一次设备无异常声响和异味、无渗漏油；端子箱接线、保护屏后接线无异常。

图2　2号主变送电系统接线图

55分钟后，2017年3月31日04∶25，发生一声异响，35kV II母线电压互感器A相膨胀器顶起，顶盖掉落在附近地面上。现场人员汇报网调；拉开2#主变5021开关，将500kV 2#主变停电。随后将35kV II母线电压互感器转检修。

测控显示：

使用Arcgis Getis-Ord Gi*热点分析工具探究农村居民点空间规模分异特征，使用农村居民点面积作为分析属性制作农村居民点规模空间“热点”图，结果如图2。

35kV A相电压幅值139.5V；

35kV B相电压幅值47.347V；

35kV C相电压幅值138.847V；

35kV 侧自产零序电压幅值307.92V；

35kV侧负序电压幅值3.045V；

(6)检修人员对35kV I母线电压互感器三相分别进行检查、试验，试验结果显示：

（4）落实完善安全交底制度以及重安全措施。在运维前、中、后期的各种影响安全的因素以及问题进行交底，通召开班前班后会和安全交底的形式告知作业人员。注重对运维作业过程中安全措施的落实是安全做好安全运维的有效保障。

35kV侧BC相电压夹角327度；

A相直阻较B、C相偏大；

3　故障后检查情况

(1)故障后对一次设备再次进行检查，未发现2号主变低压侧带电区设备上有异物，无任何放电痕迹；

(2)现场检查2号主变500kV侧设备、220kV侧设备运行正常；

C、D泊位的消防设备，按双回路供电，且有应急电源，操作上能满足不断电的要求。消防用水由库区的消防泵房提供，消防水炮冷却时间超过4小时，流量与供水能力满足要求。C、D泊位在后方库区设置泡沫站，抗溶性泡沫液的储量为7吨。此外，码头配备灭火器等其它消防设施。码头可燃气体报警系统完好，消防报警及控制系统未见异常。

故障时相电压严重偏高，A、C相电压升高(48kV)，B相电压降低(16kV)，线电压在正常范围(35kV左右)；

(4)对35kV I母线电压互感器高压熔丝(型号为：RXWO-35W/0.5)进行检查，用万用表测量两端电阻，三相均为145Ω，与交接试验报告对比，在合格范围内；

观察组生产时胎龄显著高于对照1组和对照2组，差异有统计学意义（P＜0.05）；且对照2组生产时胎龄显著高于对照1组，差异有统计学意义（P＜0.05）。3组剖宫产率、新生儿窒息率呈降低趋势，但两两比较，差异均无统计学意义。见表4。

(5)测量35kV II母线电压互感器电压一次接地正常、二次接地正常；

3.1 肝穿刺病理检查是明确诊断、衡量肝脏炎症和纤维化程度的金标准，为合理治疗提供依据 肝脏有很强的再生能力，当肝脏有轻微的炎症活动时，可以不表现出任何的临床症状，这就造成了一些临床表现与肝脏病理改变并不一致的病例，对于这样一些乙型肝炎病毒感染者无任何症状，肝功能检查ALT正常或轻度升高，通常的处理原则是定期随访而不考虑抗病毒治疗，但这些病例其实肝组织存在病变，就有可能本该抗病毒治疗而不坚持抗病毒治疗而贻误最佳治疗时机。有文献报道，肝功能正常的乙型肝炎患者肝穿刺活检术肝组织病理学检查，约50%患者有不同程度炎症，有的甚至有早期肝硬化［1］。早期明确诊断，使患者能及时获得最佳治疗时机。

作为院级项目，这项工作以绩效为切入点，通过信息手段，得以融入更多新的评价因素。“在既往医院绩效考核指标体系基础上，进一步完善细化，引入更多医疗质量管理和运营管理评价指标，诸如质量管理要求、医院战略发展目标等。”高黎介绍，项目启动时，医院即成立了包括主管院长、各职能部门负责人的精细化管理项目小组，并建立了每周例会制。

A相一次对二次及地绝缘电阻不合格；

A相正接法测试结果介损值不合格；

35kV侧CA相电压夹角41度。

气相色谱分析表明A相乙炔、氢气和总烃均严重超标。

检修试验人员对35kV I母线避雷器，以及电压互感器故障时35kV I母线上带电设备进行了绝缘测量，母线侧闸刀连同母线、主变低压侧一起摇绝缘值为22GΩ，开关侧连带开关绝缘测量值20.5GΩ，绝缘正常，满足要求。二次班对35kV I母线电压互感器二次侧至保护装置接线进行了检查、试验，未发现有异常现象。

2017年4月5日，公司组织检修试验人员对故障35kV I母线电压互感器三相进行解体，结果如下：

适用于CPU+GPU协同架构的大规模病态潮流求解方法//王明轩,陈颖,黄少伟,魏巍,常晓青//(10):82

该工程对“海绵城市”的实施具有一定的先天优势。该路东侧紧邻沪渝高速公路及京广高速铁路，且京广高速铁路与保税园路间隔地带有一大块荒地。为了便于雨水的收集和城市生态的恢复，可在该区域设置一片下凹式绿地，并在其中种植一些耐旱、耐涝、可净化雨水、维护要求低的植物，使其在降雨时可收集、净化雨水，达到“海绵城市”的功效。

35kV II母线电压互感器C相膨胀器虽未膨胀，但有油迹，推测应为C相承受过电压时，过热产生大量油气，并由气塞处喷出后凝结导致。

35kV II母线电压互感器A、C相油迹相似，膨胀器均有高压滋油现象，除膨胀器外顶部没有油迹，B相无油迹，有灰尘。

因专项资金的滞留和挪用，造成不同程度的存在奖补资金拨付不及时、专项资金挂在往来账的问题，个别单位甚至存在财政资金公款私存现象。

4　故障原因分析及判断

(1)现场人员合上1号主变5021开关充电2号主变后，监控后台显示35kV II母线电压异常，A、C相有一定程度的过电压，B相电压降低，特征与单相接地相似。因此现场人员按单相接地查找故障但未找到故障点。停电后也全面检查，无放电痕迹，避雷器外观及红外检查正常，基本排除系统接地可能。

(2)电压互感器故障原因也可能是二次回路故障；二次接线短路、接地等也可能造成A、C相电压互感器过载，且故障波形有畸变，红外测温表明A、C相电压互感器接线盒温度在12℃左右，B相温度在6℃左右，与二次接线回路短路现象类似。但检修试验人员检查二次系统正常，排除了二次系统原因。绝缘试验未找到接地设备及接地点。

(3)现场人员对一次、二次设备再次进行详细的检查，重要信息如下：

(3)对35kV I母线避雷器、35kV I母线出线设备、1号主变低压侧套管及末屏、35kV I母线电压互感器熔断器进行了红外测温，A相熔丝温度略高，8.7℃；其它5℃左右，温度正常；

故障波形中存在畸变，有很高零序电压。

(4)原因初步推论：2号主变充电后，35kV II母线对地电容与35kV II母线电压互感器内部电抗构成铁磁谐振的条件，激发了谐振。35kV II母线电压互感器A、C相承受48kV过电压，并且谐波含量丰富及幅值大，铁芯饱和情况下发热，致使设备内线圈及绝缘油迅速发热，由于A相绝缘薄弱，A相压变绝缘损坏，内部发生放电，温度升高，产生大量气体，膨胀器发生剧烈膨胀，最终致使膨胀器顶起。由于系统谐振点发生变化，膨胀器顶起前电压曾恢复正常。因此发生基波谐波是本次事件的主要原因。

5　防范措施

为了让基频谐振不再威胁电网设备的稳定运行，同时一次消谐和二次消谐存在电阻相互配合的问题，给消谐带来许多的不确定，应采取有效措施防止和消除谐波。主要措施如下：

(1)控制XCo/XL的比值，尽量躲开谐振区：

35kV II母线电压互感器A相因过热一次线圈已有明显放电痕迹，绝缘受损；受损部位在中柱两端结合部，即高压线圈尾部。

井下大型贯通加测陀螺定向边的重要性及其精度分析……………………………………………………… 李孝茂（1-53）

当XCo/XL≤0.01或XCo/XL≥3时不产生铁磁谐振；

当运行相电压Up除以额定电压Un等于0.58时极易发生分频或基波铁磁谐振；

35kV侧AB相电压夹角352度；

改变运行方式，以改变网络参数，消除谐振。

(2)控制电源电压、降低铁磁谐振的工作点，使Up/Ue≠0.58；

(3)注意倒闸操作中的操作步骤：

2.动物标识及动物疫病可追溯体系建设是现代畜牧业发展必然趋势，全世界70%多的国家都在致力于可追溯体系的建设，近年来，农业部采取积极有效措施，探索建立动物防疫和动物产品安全监管工作的长效机制和有效手段。根据《畜牧法》（2006年施行），农业部颁布实施了《畜禽标识与养殖档案管理办法》，对推行动物标识溯源工作做出明确规定。通过动物标识溯源系统建设，将逐步在全国建立现代化的动物防疫和动物产品安全监管信息化平台，利用信息化网络有效集成畜牧兽医工作中的组织协调、业务管理、执法监督、诊断检测等业务，实现标准统一、传递迅速、追溯快捷的管理目标。

运行中注意监视备用母线的情况，发现异常，及时进行处理。热备用母线，如发现母线电压又指示时，应首先考虑是否发生了串联铁磁谐振，此时应尽快合上一组低抗。由于谐振时电压互感器一次绕组电流很大，应禁止用电压互感器或直接取下一次侧熔断器的方法来消除谐振。 系统发生并联谐振时，应瞬间短接TV开口三角形绕组，有时也可以消除谐振，尤其是分频谐振特别有效[2]。

秘书把牛皮糖送到楼下，招手时说，牛皮爹你老人家放心，我会把你的材料和鸡婆转给书记的。下个星期二来听信。

某500kV变电站35kV母线电压互感器可将原电磁式更换为电容式电压互感器。这样可以避免谐振的发生。因为电容式电压互感器阻尼装置跨接在二次绕组上，正常情况下阻尼装置有很高的阻抗；当铁磁谐振引起过电压，在中压变压器受到影响前，电抗器已经饱和了只剩电阻负载，电阻负载使振荡能量很快被降低从而抑制谐振[3]。考虑到35kV II母电压互感器为电磁式(型号：JDX6-35W3)C相已损坏且运行时间已达14年。为避免再次发生此类故障，我们将某500kV变电站35kV母线电压互感器更换成电容式电压互感器(型号：WVB235-20HF)，2017年4月1日01∶48，网调许可∶2号主变转运行，04 ∶03，操作完成，1号主变、35kV II母线电压运行正常。

6　结语

此次故障、暴露出我们运行维护的不足之处：设备选型不符国网反措要求、应选电容式电压互感器。现场运行、检修人员对基频谐振现象不熟悉，故障处理时没有方向感，始终在35kV系统接地上转圈子、不能及时准确地判断出故障的性质，表现出业务水平不高、处理措施不得力。因此要加强业务理论学习、提高运行管理水平，对发生异常的情况要深究。事故和异常处理时要心中有数，发现异常情况时应查出原因后设备才能投运，这样才能确保电网安全、稳定运行。

参考文献：

[1] 方瑜.配电网过电压[M].北京：水利电力出版社，1994.

[2] 赵吉东.配电网几种消谐措施的对比[J].西北电力技术，2004(4):126.

[3] 孙杰,朱福桥.铁磁谐振分析及其防治[J].电气时代，2007(12):74.