電圧変換器の異常二次回路の事例分析

1. 故障状況

2023年9月、最前線の故障メンテナンス作業員として、変電所の10kV第Iセクションバスに異常な電圧を検出し、運転維持チームに通知しました。モニタリングシステムは次のように表示していました：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

私のチームと私は現場に急行しました。10kV第Iセクションバスの電圧トランスフォーマーの二次エアサーキットブレーカーが閉じていると疑い、U相のヒューズが切れていますことを確認しました。このブレーカーを切断すると、900バス-セクショニングブレーカーが自動的に動作し、第1主変圧器の10kV側の95Aブレーカーをトリップし、911-915のラインを相互トリップし、その後900を閉じました。

二次回路を復旧させた後、電圧トランスフォーマーの本体とヒューズ（両方とも正常）をチェックしました。二次回路を点検したところ、キャビネット内のA660端子が緩んでいました。これを締めると、10kV第Iセクションバスの電圧が正常に戻りました。

2. 原因分析

10kV第Iセクションバスには6つのフィーダーがあり、そのうち5つ（911-915）は小水力発電に接続されています。全出力時、第1主変圧器の10kV側の負荷電流が低下し、バス電圧が上昇します。

運転維持スタッフは経験に基づき、保護装置への影響を分析せずに電圧トランスフォーマーの二次エアサーキットブレーカーを切断しました。この時点で、95Aブレーカーの電流（約48A）が自動バックアップの無電圧/電流条件（二次値：25V、0.02A）を満たしていました。自動バックアップが動作し、95Aブレーカーをトリップし、5つの小水力発電フィーダーを相互トリップしました。根本的な原因は、電圧トランスフォーマーの異常処理中に自動バックアップを退出させなかったことによる誤動作でした。

3. 予防措置

静電容量式電圧トランスフォーマーには様々な故障があり、二次電圧出力の異常が一般的です。最前線の運転維持スタッフは以下の措置を講じるべきです：

• 部門管理を強化し、より多くのデータを収集し、警報を監視して早期に異常を検出する。

• 電圧トランスフォーマーの取り扱いにおける危険点を分析し、現場の操作規程を更新する。ヒューズの交換などの作業を行う前に、主変圧器の電流と自動バックアップ設定を確認する。電流が無電流閾値以下の場合、手順に従って自動バックアップを退出させる。

• 「三誤」（誤操作、誤配線、誤設定）事故のための対策を定期的に見直し、訓練を行う。緊急処置プロセスを標準化して不適切な行動を避ける。

• 現場でのリスク管理を強化し、誤操作の危険性のある設備に明確なラベルを付ける。