电厂一起变压器高压侧电缆相序接反事故分析
Yd11联接组别变压器高压侧AC相接反问题探讨
在两台及以上主变的变电站中,在涉及新主变投运、主变本体检修、高低压引线检修后,必须进行核相及带负荷测试,否则相位或相序不同的两个电源并列或合环,将产生很大的电流,巨大的电流会造成电气设备的损坏,因此带负荷测试对新投运的变压器及涉及主变工作后相当重要,必须进行核相及带负荷测试工作。
支建变电站是一座35kV变电站。
有两台接线组为Y/△-11型的主变。
接线图如图1所示。
35kV侧采用单母线接线,6kV侧采用单母分段接线,1#、2#主变高侧采用电缆连接,运行过程中由于1#变高压侧电缆故障,重新对电缆进行了敷设、连接。
完工后对1#主变进行空载充电运行同时在两台主变低压侧利用DHX-II型核相仪进行核相,核相仪显示结果如表1所示,结果显示:两台主变相位不一致。
我们对2#主变测量到高压侧的二次电压为U(A)=59V,U(B)=60V,U(C)=59V,且相序为正;测量到低压侧的二次电压为U(a)=59V,U(b)=60V,U(c)=59V,且相序也为正，潮流分布也正确。
当测量到1#高压侧一次电压与低压侧二次电压的相序时,U(A)DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.25.033Y/d11联接组别变压器高压侧AC 相接反问题探讨高玉新 刘殿超 高斌 陈德斌(国网河南省电力公司三门峡市陕州供电公司 河南三门峡 472000)摘 要:在两台及以上主变的变电站中,由于相位不同的两个电源并列将产生很大的短路电流,造成主变压器和配电设备损坏,特别是变压器因现场条件所限采用高压电缆作为变压器进出线时,在电缆敷设、试验或故障处理后,必须要进行核相,如果相位、相序不一致,坚决不能并列,并对相位、相序不一致的原因进行理论分析,从而杜绝相序不一致的问题发生,保证设备安全运行。
关键词:变压器 AC相接反 问题探讨中图分类号:TM406文献标识码:A文章编号:1672-3791(2016)09(a)-0033-02表1核相仪显示结果图1接线图图2 Y/d11联接组别接线图 图3 Y/d11联结组别相量图图6 变压器低压测电压相量图(下转35页)图4 Y/d11高压侧A、C相接反时接线图图5 Y/d11高压侧A、C 相接反时相量图. All Rights Reserved.况;配电网建设管理部门要合理安排好工程施工计划,确保台区工程“当天施工,当天送电”,最大限度缩短用户停电时间。
变压器相序错接一例浅析
可见 ， 变压器低压 侧线 电压 与高压侧 线 电压
作者简介 ： 韩
４２
波， ， 男 高级工程师 ， 从事水电站设备检修管理工作 。
２ １ 第 ３期 ０ ２年
２ １ ｍｂ ｒ３ ０ ２ Ｎｕ ｅ
水
电 与 新
能 源
总 第 １２期 ０
Ｔ ｔｌＮｏ １ ２ ｏ ａ ． ０
ＨＹＤＲＯＰ ＯＷ ＥＲ ＡＮＤ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＥＷ ＥＮＥ ＲＧＹ
文章 编 号 ：６ １ ３ ５ （０ ２ ０ ０４ ０ １７ — ３４ ２ １ ）３— ０ ２— ２
２ 影 响分 析
２ １ 变压器 联 结组别 的 变化 ．
器 的相序与系统接人相序不一致 ， 如图 １ 所示。可见 ，
Ｂ（ ） 、 接线 正确 ， Ａ（ ） 、 ｅ 相两 相接 反 。 ｂ 相 ０相 而 ａ 相 ｃ（ ） 该段配 电变 压 器 共 有 ４台， 号 均 为 Ｓ Ｂ — 型 Ｃ９ １０ ／ ． 联 结 组 别 均 为 Ｙ ｎ 。各 变 压 器 高 、 压 母 ０ ０６３， ｙ０ 低 线 均用硬 铜排 连接 ， 低压 母线 经穿 墙 引入变 压器 室 ， 且 受 空 问限制 ， 变压 器与 母线 的相 对位 置 、 相序 排列 均不
设 备 的相序 问题 尤其 需 要注 意 。
Ｂ Ａ
６ｋ 母 线 Ｖ 配 电 变 压 器
４ ０Ｖ母 线 ０
１ 问题 的 提 出
在对某水 电站 ６ Ｖ厂用电系统进行检修时 ， ｋ 对泄
水 闸段配 电变 压器 进 行 了例 行 检 查 。结 果 发 现 ， 压 变
图 １ 变 压 器 与 接 入 系 统 接 线 示 意 图
变压器开关柜一次相序装反对差动保护的影响及对策
变压器开关柜一次相序装反对差动保护的影响及对策摘要：本文研究了变压器开关柜一次相序装反对差动保护系统中可能发生的一次相序装反情况，以及这种情况对保护系统性能的影响。
通过分析一次相序装反引发的问题，提出了相应的对策和改进建议，以确保变压器的安全运行和保护系统的可靠性。
关键词：变压器开关柜；一次相序装反；差动保护；影响；引言：一次相序装反是指在电力系统中，变压器的一次侧相序与二次侧相序不匹配的情况。
这种情况可能发生在变压器开关柜中，由于操作错误或设备故障，导致一次相序装反。
一次相序装反可能会对电力系统和变压器保护系统产生严重的影响，因此需要特别关注。
一、一次相序装反的影响1.1电流不平衡：一次相序装反会导致电流不平衡，即各个相之间的电流幅值和相位不同。
这可能会使一些相的电流超过额定值，而另一些相的电流下降。
电流不平衡会引起以下问题：1）设备过热：电流不平衡会导致电力设备的不均匀负载，其中一部分设备承受较大的电流负荷，可能导致过热。
这会缩短设备的使用寿命，增加维护成本，并可能引发设备故障。
2）电能浪费：电流不平衡导致电能分布不均匀，使得一些导线和设备负载更重，而其他部分则负载较轻。
这会导致电能在电力系统中的不平衡分配，浪费了电能，增加了能源成本。
3）误动作：电流不平衡可能导致保护系统的误动作。
由于电流的不均匀分布，差动保护装置可能错误地判断出现故障，导致不必要的设备跳闸，从而降低了电力系统的可靠性和连续供电性。
4）电压不稳定：不平衡的负载分布可能导致电压不稳定。
部分电压下降可能影响其他设备的正常运行，进一步引发电力质量问题。
5）电流谐波：不平衡电流还可能导致电流谐波，这会影响电力系统的谐波失真水平，可能对系统中的其他设备和设施产生不利影响。
1.2差动保护失效：电力系统中通常使用差动保护来检测电流差异，以便识别故障。
一次相序装反会导致电流不平衡，使差动电流超出正常范围，从而干扰差动保护系统的正常运行。
这可能导致保护系统误动作或无法检测内部故障。
变电站相序接反实例分析
变电站相序接反实例分析前好几年，笔者作为市电业局到某县局辅导调度自动化实用化验收的准备工作，到某35千伏变电站作遥测检查时，发现有功测量正常，无功指示偏负，无功电度表稍向倒走。
笔者带的是多功能测量仪器，仪器屏幕上显示向量图B、C两相倒置，疑为全站反相序运行。
于是笔者用笔在纸上作向量分析，符合发现的现象。
到前年笔者到该县参加办电工进网考试辅导班时，一位主任告诉笔者，该站需要与其它站并列以转移负荷，这是第一次要并列，在试验相序时无论哪相对哪相都试不对。
笔者想起了相序问题，笔者肯定地说，相序错了，不可能试对。
这证实了笔者原来的的判断。
为什么，到最后再讲，现在对测量状况作一下向量分析。
有比较才有鉴别，我们下边对有功和无功分别作一下正相序、反相序分析。
因字库不全，我们用符号顶上带“`”代替“·”表示交流电向量。
一、有功正相序图1是有功表正相序接线和向量。
因为是35、10千伏三相三线制，采用两元件法，如图1(A)。
第一个元件M1取A相电流和UA、UB线电压 UAB，相角差30 º+φ1;第二个元件M2取A相电流和UB、UC线电压的反相UCB，相角差30 º-φ2;现在分别对两元件进行计算，参看图1(B)。
三、无功正相序无功测量与有功测量有所不同，有功测量两元件是三个单相功率之和推导出来的，而无功测量仍用有功表，用电压跨相接线、转变为无功的量的方法实现的，其结果需要成一定的系数，更重要的是要求三相电压、电流平衡。
一般在中压线路如6、10、35千伏，三相电压、电流基本平衡，适用三相三线制、两元件跨相 90º接线，接线图和向量图看图3。
图3中A相电流取BC电压，C相电流取AB电压，相角是90º减功率因数角φ，计算公式为：M1=UBCIACcos(90º-φ1)=UBC IAsinφ1M2=UABICcos(90º-φ2)=UABICsinφ2 ——(8)当三相电路完全对称时，有功表的读数为：M=M1+M2=2UIsinφ ——(9)我们知道,三相无功功率3Q为：3Q=√3UIsinφ ——(10)为了得到(10)式三相无功功率数值，(9)式读数应乘以√3/2：2UIsinφ×√30º+ φ1/2=√3UIsinφ=3Q ——(11)这是两元件跨相90º测量无功功率的结果。
变压器高压侧电缆相序接反事故分析及预防
变压器高压侧电缆相序接反事故分析及预防背景在电力系统中，变压器是起到电压变换作用的重要设备之一。
在变压器高压侧的电缆敷设过程中，存在一定的人为因素，例如在敷设电缆时未注意相序方向等。
这种情况下，电缆相序接反会导致严重的电力事故，甚至损坏设备或者人员伤亡。
因此，在高压侧电缆敷设过程中，必须严格执行操作规范，确保电力系统的稳定运行。
事故分析变压器高压侧电缆相序接反事故是由于敷设电缆时未注意相序方向等人为因素造成的。
当电缆相序接反后，会导致变压器高压侧的三相电压出现乱序，进而导致电力系统的稳定性受到影响。
特别是在高负荷时期，因为电网的瞬时过负荷，很容易引起电缆故障，并导致设备损坏或者人员伤亡。
以下是变压器高压侧电缆相序接反可能引起的事故形式：•变压器向电网提供三项电力时，因电缆相序错误，导致三相电压不对称。
其结果是，形成了电流不平衡，进而产生了电场和磁场的不均匀分布，导致电机和变压器的温度升高，最终可能造成设备损坏。
•发生电缆相序接反时，三相出线序列变为CAB，在断路器重合后会引起短路，使变压器受到冲击，并可能损坏断路器和开关等设备，对电力系统造成损坏。
•一些感性负载如电灯和电动机等，会在电压的高峰期通过电流，导致电力系统内部产生严重的电压削弱和不平衡，从而对整个电力系统的负载造成影响，压降，电动机不能正常运行，影响设备的稳定性。
预防措施•正确理解电缆的相序方向，严格执行安装规范。
在安装电缆的过程中，应该明确标识出相序的方向，避免相序接反的情况出现。
•建立标准的质量检验制度。
在安装电缆前，必须经过质量检查，以确保电缆质量合格。
•在安装电缆之前，应在电缆外包层上做好相序的标识，检查相序的正确性。
•建立安全监控机制，必要时使用高精度相序检测仪器来检查相序的正确性。
任何时间出现相序问题时应及时处理，避免对设备和人员造成损伤。
•给工作人员提供充足的安全培训，确保应对故障的安全知识，及时处理安全事故，确保恢复供电有力。
一起35kV华变高压电缆接头烧毁事故的分析及整改措施
36.5 R10.5
R25 22.2
30 55
13.5
60 图 7 线鼻与铜排最小搭接面积尺寸图
66
机电技术
2021 年 6 月
3.3 硬母排开孔规格选型复核
根据《GB50149—2010 电气装置安装工程 母 线装置施工及验收规范》中 3.3 硬母线安装要求[5]， 螺栓长度宜露出螺母 2 扣~3 扣。
将故障电缆三相线鼻割下，与配套铜排通过
作者简介：李俊超（1989—），男，工程师，主要从事清洁能源机电设备技术管理、工程建设管理工作。
第3期
李俊超 等：一起 35kV 华变高压电缆接头烧毁事故的分析及整改措施
65
图 3 #35 箱变 B 相电缆线鼻 图 4 #35 箱变 B 相电缆线
与铜排故障点
鼻与铜排高温氧化发黑
现场检查 B、C 相螺栓未漏出，原配套弹垫及 螺栓过短，导致端子与母排压接螺栓未能漏出螺 帽，垫片尺寸偏小，导致紧固力不足，影响电缆头 螺栓紧固。
4 综合分析
#35 箱变 B 相线鼻与铜排安装不规范，原配套 弹 垫 及 螺 栓 过 短 ，垫 片 尺 寸 偏 小 ，导 致 紧 固 力 不 足，搭接面积不足，实际安装后存在间隙。另外， 铜排开孔设计不合理，导致 300 mm2 电缆线鼻未 能完全与铜排搭接。综上原因，造成载流量超过 设计标准值，导致搭接处长期发热，铜排表面氧化 形成氧化层，接触电阻逐步增大，导致电流经过固 定螺栓，钢制螺栓通流后发热严重最终断裂引发 燃弧，瞬间燃弧将电缆头线鼻与铜排烧熔，且分离 过程拉弧放电，造成整个箱变高压室负荷开关不 同程度的烧毁情况。
5）现 场 电 缆 安 装 和 固 定 参 照《GB 50149— 2010 电气装置安装工程 母线装置施工及验收规 范》要求：a）线鼻固定前检查线鼻与铜排搭接面是 否存在侧向应力；消除电缆及线鼻侧向应力；紧固 线鼻固定螺栓。b）按《GB 50149—2010 电气装置 安装工程 母线装置施工及验收规范》要求，使用 力矩扳手对连接螺栓进行紧固，确保满足力矩要 求。M12 螺栓力矩范围为 31.4~39.2 N·m，M16 螺 栓力矩范围为 78.5~98.1 N·m。c）螺栓紧固后，采 用 0.05 mm 塞尺或透光法进行检查线鼻和铜排接 触面是否接触良好。使用 0.05 mm 塞尺对搭接面 进行检查，塞入 3 次，进入尺寸不应超过 5 mm。
一起接线错误引起设备损坏的事故分析
一起接线错误引起设备损坏的事故分析10 kV电压互感器在10 kV系统发生单相接地时，容易发生铁磁谐振，引起过电压而烧毁。
虽然现在已有很多预防措施，比如使用抗谐振的电压互感器，在开口三角加装消谐器或加装一个阻值为50～60 健500 W左右的阻尼电阻，或在一次侧中性点串联1个阻值为9 k健150 W左右的阻尼电阻等，但以前安装的10 kV电压互感器中，在没有采取以上措施时，10 kV电压互感器(TV)在10 kV系统发生单相接地时因铁磁谐振过电压而被烧毁的事故仍时有发生。
和田天力电业有限公司一座35 kV变电站的10 kV电压互感器在系统发生单相接地时烧坏,原因是厂家二次接线错误。
1 事故经过2005-04-05 T14:00，该公司一座35 kV变电站的一条10 kV出线速断保护动作开关跳闸，运行人员试送后，发现10 kV母线接地告警信号，C相电压快速下降。
随即巡视设备，发现10 kV高压室电压互感器柜冒烟，即刻停电。
检查发现C相TV冒烟流油，经巡线检查知，该10 kV线路上发生故障，导致C相接地。
将C相TV更换后，试送电时，电压互感器又冒烟，经检查此次为A相TV冒烟。
又将A，B相TV全部更换，用1 000 V绝缘表测量换下的TV，数值显示一、二次线圈绝缘良好。
即仔细检查电压互感器二次线路，发现其开口三角接线错误，将开口三角闭合后，从一相上引出L611与N611。
接线如图1。
2 原因分析(1) 该TV柜为小车式，即厂家出厂时就将开口三角错误接线，而安装时，又未仔细检查，留下隐患。
正常运行时，三相电压平衡，开口三角处电压接近于0。
当某一相绝缘下降或发生接地时，开口三角处就有零序电压输出，最高达100 V。
上述接线将开口三角闭合，在发生单相接地时，就有很大的零序电流在闭合回路中流动，而TV的二次绕组匝数很少，阻抗很小，短路时，短路电流较大，致使TV发热，绝缘受到破坏而冒烟流油。
(2) 更换后出现同样问题，原因是在第一次的耐受过程中，该只TV内部已发生匝间或层间短路，而绝缘表又很难测量出，致使在送电时，导致该TV过热、冒烟流油。
一起35kV线路相序错误引起的事故分析
对 ３５ ｋＶ大 平 ２线 及 东 张 孟 Ｔ接 线 所 站 ３５１—１隔 离 开 关 与 ３５ ｋＶ１母 线 进
（５）变 电 运 维 班 加 强 乙 变 电 站
带 ２座 ３５ ｋＶ变 电 站 进 行 停 电 倒 负 行 核 相 ，结 果 是 丙 变 电 站 大 平 １线 所 有 运 行 设 备 特 巡 ，并 恢 复 站 内 有
荷 。 甲 变 电 站 停 电 倒 电 恢 复 供 电 ３６３线 路 与 乙 变 电 站 ３５ ｋＶ母 线 Ｌ１， 人 值 班 制 度 ，及 时 与 县 调 控 中 心 联
后 ，全 站 电 网 负 荷 运 行 正 常 ；乙 变 电 Ｌ３相 相 序 错 误 。
系 。
站 停 电 倒 电 恢 复 供 电 负 荷 后 ，供 电
（８）２２０ ｋＶ 丙 变 电 站 大 平 １线
０３７，０３５，０３３，０３１，０３２，０３４，０３６， 就 有 用 电 客 户 反 映 电 动 机 反 转 ，调 ３６３断 路 器 检 修 工 作 完 毕 后 ，及 时 恢
０３８有 保 护 电 压 互 感 器 断 线 ；主 变 压 控 中 心 及 时 通 知 运 维 部 门 和 相 关 领 复 该 线 路 充 电 备 用 ，由 运 维 部 牵 头 ，
县 调 控 中 心 初 步 判 断 可 能 是 ３５ 相 并 采 取 相 关 措 施 。
行 直 接 汇 报 制 度 ，不 准 他 人 转 告 汇
ｋＶ大 平 ２线 及 东 张 孟 Ｔ接 线 线 路 相 ３ 事 故 处 理
报 。
序 有 误 。 检 查 调 控 中 心 运 行 记 录 和
行 ；② 大 平 ２线 及 东 张 孟 Ｔ接 线 充 电 备 用 ；③ 站 内 ｉ号 、２号 主 变 压 器 运 行 ；④ １０ ｋＶ Ｉ ，Ⅱ段 母 线 并 列 运 行
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电厂一起变压器高压侧电缆相序接反事故分析
集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
某电厂一起变压器高压侧电缆相序接反事故分析1999年12月15日，我厂发生一起由于检修人员擅自扩大检修范围，工作结束后又未按有关规定认真核对相序，造成保安变高压侧电缆相序接反的事故。
1事故经过
事故发生前，保安电源电保2（工作开关）供电的#4发变组停机备用，其高压厂用电由接于老厂110kV系统的高备变供电，保安变高压侧电源同样取自老厂的110kV系统，机组处于正常盘车状态。
在#4机停机备用期间，有部分设备的临修工作。
1999年12月15日，应电气检修保2开关小修工作票要求，需要将保2开关停运解备。
为缩短保安段的停电时间，运行值班人员采取瞬间停电方法，将保2停运，保20联动投入，带保安Ⅱ段运行。
但当保20投运后，汽机值班人员发现直流密封油泵、直流润滑油泵联动，同时，电源了自保安Ⅱ段的盘车跳闸，保安段所带交流密封油泵及交流润滑油泵电机电流为正常值的1/3左右，上述交流油泵均无出力。
电气运行值班人员就地检查电机，电现电机电源三相电压正常，三相电流平衡，电气检修人员复查，检查结果同上。
此时因锅炉检修正在使用接于保安Ⅱ段上的炉本体电梯，需马上恢复保安电源，电气运行值班人员将保2开关检修工作票押回，决定按贯例采用并列倒换方法，先将保2开关投运，然
后再断开保20开关。
当合上保2时，其电流表满档，保2开关出现“过流”光字，值班人员遂立即断开保20，上述现象消失，保安Ⅱ段运行正常，汽机交流密封油泵及交流润滑油泵运行也恢复正常。
为进一步查明原因，电气检修及运行人员一起检查，在保20开关上下口分别测其三相电压，发现A—A’、B—B’、C—C’三相电压分别为226V、454V、
229V，将保20开关解备后，发现保20开关消弧罩有扯弧痕迹，取下消弧罩发现该开关消弧触头有少量毛刺，主触头无异常。
2原因分析
(1)检修人员严重违反《电业安全工作规程》，擅自扩大检修范围。
事故发生后，按照“三不放过”原则，我们组织有关人员进行了认真分析，发现在事故发生的前两天，检修人员刚对保安变进行了一次小修，经过对参与检修工作人员的调查，他们曾趁检修保安变时，将保安变高压侧电缆一并检修，且在检修过程中，将保安变高压侧电缆从变压器本体拆掉，在拆除电缆之前，未按规定将三相电缆与所对应的变压器接线柱分别做记号，检修结呸后恢复接线时，三相电缆与接线柱的连接仅按“黄、绿、红”色标分别一致的原则恢复。
工作结束未按规定对保安变核对相序，也未将此情况向运行值班人员交代。
得到这一信息后，我们怀疑检修人员在恢复变压器接线时，将电缆相序接反，通过核查，确定变压器高压侧电缆A、B两相相序接反。
(2)电气运行值班人员对检修工作项目了解不全面。
检修工作结束时，没有仔细向检修人员询问工作内容，漏掉了保安变电缆检修的信息，失去了防止事故发生的机会，未起到应有的把关作用。
(3)汽机值班人员缺乏高度的工作责任心。
当油泵运转正常而无出力时，未认真检查泵的转向是否正确，就草率的汇报自己所辖设备无问题，直接诱导了事故发生。
(4)现场个别设备电缆引线A、B、C三相色标不规范，未严格按照“A—黄、B—绿、C—红”的要求标注。
3预防对策
(1)检修人员在工作中应认真遵守《电业安全工作规程》，严格按照工作票所列的检修项目进行工作，严禁擅自扩大工作内容，若特殊情况需要增加工作内容时，应按规定重新更换工作票；运行值班人员在销工作票时，要向检修工作负责人详细询问其工作内容和检修情况，对检修内容要做到心中有数，确保其检修内容与工作票一致，切实把好最后一道关。
(2)规范现场电缆三相色标，严格按照“A—黄、B—绿、C—红”的要求，对现场电缆头色标进行全面检查。
(3)检修人员在进行设备拆线检修工作时，不管是一次回路，还是二次回路，拆线前应认真核对原回路接线并做好明确标记，检修结束恢复接线时，应由拆线人对原标记核对无误后，再恢复接线，有条件时应使设备带电后，进一步核对相序无误。
(4)对未安装同期装置的双电源供电变压器、配电盘等电气设备检修后，运行值放人员在恢复备用时，必须用测量表计测量两路电源相序，压差不应超过5%，并将此规定列入现场运行规程。
(5)提高值班人员的技术素质和工作责任心，在发现设备异常时，要从多方面认真查找原因，要意识到一时工作疏忽，就可造成无法挽回后果，考虑问题要全面，善于查找问题的真正原因。