Fallanalyse von Fehlfunktionen in Sekundärkreisen von Spannungswandlern

1. Störfall

Im September 2023, als Frontlinien-Mitarbeiter für Störungsbehebung, stellte ich während der Überwachung eine ungewöhnliche Spannung am 10kV-Sektion-I-Bus einer Umspannanlage fest und informierte das Betriebs- und Wartungsteam. Das Überwachungssystem zeigte an: U₀ = 0 kV, U_a = 6.06 kV, U_b = 5.93 kV, Uc = 6.05 kV, U_ab = 10.05 kV, U_bc = 5.94 kV

Mein Team und ich eilten zum Standort. Wir vermuteten, dass der sekundäre Luftkreisbrecher des Spannungswandlers der 10kV-Sektion I-Bus geschlossen war, und fanden den U-Phasen-Sicherung ausgefallen. Nachdem wir diesen Schalter getrennt hatten, aktivierte sich der 900-Busschalter automatisch, wodurch der 95A-Schalter auf der 10kV-Seite des Haupttransformators Nr. 1 und die Linien 911–915 ausgelöst wurden, anschließend schloss sich 900.

Nach der Wiederherstellung des Sekundärkreises überprüften wir den Hauptkörper des Spannungswandlers und die Sicherung (beide normal). Bei der Inspektion des Sekundärkreises fand ich einen lockeren A660-Anschluss im Schrank. Nach dessen Festzurren kehrte die Spannung am 10kV-Sektion I-Bus in den Normalzustand zurück.

2. Ursachenanalyse

Der 10kV-Sektion I-Bus hat sechs Speisungen, von denen fünf (911–915) mit kleiner Wasserkraft verbunden sind. Bei voller Erzeugung sinkt der Laststrom auf der 10kV-Seite des Haupttransformators Nr. 1, was die Busspannung erhöht.

Das Betriebs- und Wartungspersonal trennte, basierend auf Erfahrung, den sekundären Luftkreisbrecher des Spannungswandlers, ohne die Auswirkungen auf die Schutzgeräte zu analysieren. Zu diesem Zeitpunkt erfüllte der Strom des 95A-Schalters (≈48A) die Bedingung für die automatische Ersatzversorgung (Sekundärwert: 25V, 0.02A). Die automatische Ersatzversorgung wurde aktiviert, löste den 95A-Schalter aus und trieb die fünf kleinen Wasserkraftspeisungen aus. Die Wurzelursache lag darin, dass die automatische Ersatzversorgung nicht deaktiviert wurde, während der Spannungswandler außerhalb des Normalzustands war, was zu einem Fehlbetrieb führte.

3. Präventive Maßnahmen

Kondensator-Spannungswandler haben verschiedene Fehlerarten, wobei ein ungewöhnliches sekundäres Spannungs-Ausgangssignal häufig vorkommt. Das vor Ort tätige Betriebs- und Wartungspersonal sollte:

• Die Abteilungsverwaltung stärken, mehr Daten sammeln und Alarme überwachen, um Anomalien frühzeitig zu erkennen.

• Gefahrenpunkte bei der Behandlung von Spannungswandlern analysieren, die vor Ort geltenden Betriebsvorschriften aktualisieren. Bevor Sicherungen (oder ähnliche Aufgaben) ersetzt werden, den Strom des Haupttransformators und die Einstellungen der automatischen Ersatzversorgung überprüfen. Wenn der Strom unter dem Nullstrom-Schwellwert liegt, gemäß Vorschrift die automatische Ersatzversorgung deaktivieren.

• Regelmäßig Maßnahmen zur Vermeidung von „Dreifachfehlern“ (Fehlbetrieb, Fehlschaltung, Fehleinstellung) überarbeiten und Schulungen durchführen. Notfallentsorgungsprozesse standardisieren, um unangemessene Handlungen zu vermeiden.

• Die Risikokontrolle vor Ort verbessern; Geräte, die fehleranfällig sind, deutlich kennzeichnen.