高压电压互感器烧坏的五大原因
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高压电压互感器烧坏的五大原因 高压电压互感器烧坏的常见原因： 1、电压互感器低压侧匝间和相间短路时，低压保险尚未熔断，由于激磁电流迅速增大，使高压熔管熔丝熔断或烧坏互感器。 2、当10kV出线发生单相接地时，电压互感器一次侧非故障相对地电压为正常电压值的根号3倍。电压互感器的铁芯很快饱和，激磁电流急剧增强，使熔丝熔断。 3、由于电力网络中含有电容性和电感性参数的元件，特别是带有铁芯的铁磁电感元件，在参数组合不利时引起铁磁谐振。如断路器非同期合闸，带有变压器、铁磁式电压互感器的空载母线投入，配电变压器高压线卷对地短路时，都可能引起铁磁谐振。在发生铁磁谐振时，其过电压倍数可达2.5倍以上，这就造成电气设备绝缘击穿，烧毁设备事故。高压电压互感器烧坏的原因。 4、流过电压互感器一次绕组的零序电流增大(相对于接地电流超标的系统而言)，长时间运行时，该零序电流产生的热效应将使电压互感器的绝缘损坏、炸裂； 5、系统中存在非线性的振荡(弧光接地过电压)，大大加剧了系统中电压互感器的损坏进程； 6、电压互感器自身的散热条件较差。 电压互感器烧毁的原因有哪些？ 电压互感器是一个带铁心的变压器，它主要由一、二次线圈、硅钢片铁心和绝缘部分组成。在雷雨季节，发生线路落雷、瓷瓶闪络等故障，导致电压互感器的高压熔断器熔断，甚至烧毁电压互感器。 电压互感器烧毁的常见原因： 当10kV线路出线发生单相接地时，电压互感器一次高压侧非故障相对地电压为正常电压值倍。电压互感器的铁芯很快饱和，激磁电流急剧增强，使高压熔断器熔断。 电压互感器二次低压侧匝间和相间短路时，低压保险尚未熔断，由于激磁电流迅速增大，使高压熔断器熔断或烧坏电压互感器。 由于电力网络中含有电容性和电感性参数的高压元件，特别是带有铁芯的铁磁电感元件，在参数组合不利时引起铁磁谐振。如断路器非同期合闸，带有变压器、铁磁式电压互感器的空载母线投入，配电变压器高压线卷对地短路时，都可能引起铁磁谐振。在发生铁磁谐振时，其过电压倍数可达2.5倍以上，这就造成电气设备绝缘击穿，烧毁电气设备事故。 针对以上情况,可以采取以下措施，防止电压互感器烧坏。 加强巡查力度，杜绝高压熔断器用低压保险代替的现象。 在电压互感器一次高压侧接地线上加装零序接地自动开关，切断接地线路；二次侧加装3～5A的小型空气开关，避免短路烧毁电压互感器。 在10kV电压互感器的开口三角处并联安装一次消谐装置,即10KV一次消谐器。 10KV电压互感器烧毁原因： 10kV电压互感器爆炸绝大部分是因为谐振导致过电压和过电流（电压谐振和电流谐振）使一次设备的绝缘损坏；另外发生较多的还有二次发生短路使之烧毁。 1、绝缘损坏，一次对二次或地击穿产生大电流； 2、过流，铁磁谐振导致铁芯饱和，电流急剧上升；二次短路也会导致； 3、熔断器安秒特性不好，不能及时熔断切除故障过流设备。 附，10千伏电压互感器烧坏原因分析及解决方法 据我局MIS数据库中的统计，自2001年1月1日至2003年7月15日的两年半中，10千伏电压互感器烧坏共25次。每次烧坏的同时系统中均有单相接地故障存在。 根据记录，2001年7月25日，110千伏向家桥变0524电压互感器是在10千伏系统单相接地故障持续9小时之后烧坏，其它的均在8小时之内烧坏。而根据都匀电网《调度治理规程》(1997年3月)中第三章第七节明确规定(不包括弧光接地故障)：都匀电网10千伏或35千伏中性点不接地系统，当发生单相接地故障时答应带接地故障运行，同时，通知有关单位尽快查找和排除故障(带电巡视)。10千伏、35千伏系统可答应带接地故障连续运行8小时。 那么，究竟是什么原因导致这些电压互感器的故障呢？电压互感器的损坏与接地故障之间又有什么必然联系呢？ 我局电网的飞速发展使网络复杂化。上个世纪90年代中期以来，我局电网得以飞速发展，500千伏福泉变的投运，标志着我局已经进进超高压、大电网的行列，随着两网改造的不断深进，又进一步使电网结构、参数趋于复杂化。 我们来具体分析一下10千伏系统发生单相接地故障时的情况。 电力系统的中性点(实际上是发电机、变压器的中性点)的运行方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地三种。而我局10千伏、35千伏系统正是采用中性点不接地的运行方式。 为了说明电网改造与接地电流增大的关系，我们可以借助下列公式来理解接地电流： 对于排挤线路： 对于电缆线路：
当中性点不接地系统中发生单相故障时，流过故障点的接地电流是电容性电流。尽大多数是以电弧的形式存在的。以前我局电网还是小电网的时候，则接地电流较小，单相故障时电弧可以自行熄灭。现在我局已经进进超高压、大电网的行列，故接地电流增大、超标，此时电弧就很难以自行熄灭。但这种电弧又不足以形成稳定的燃烧电弧，而是形成时燃时灭的电弧，这将导致电网中的电感电容回路的振荡，造成弧光接地过电压。其值可达2.5~3.5倍相电压(根据国内外实测结果，弧光接地过电压一般不超过3倍相电压，但有个别可达3.5倍相电压)。 JDZJ-10系列PT单相接地故障时零序磁通的分布情况图 再来看接地相电压互感器的情况。假设当A相接地时，零序磁通的通路为如图所示。 由于零序磁通经过两边的芯柱，因而磁阻较小，使得零序磁通增大，则一次绕组的零序阻抗增大，在一定程度上限制流过的零序电流。所以，从设备的选型和结构上看，是不存在题目的。 存在的题目是，多数接地故障均会造成弧光接地过电压，所以接地相中的序磁通的变化是非线性的，其变化率较大，当然流过电压互感器一次绕组的零序电流也会大大增加，使得绕组的发热量增加。又由于这些电压互感器都是浇注式的尽缘方式，绕组密封在内，所以散热条件较差，接地故障的时间一长，电压互感器将不可避免的因过热而发生尽缘损坏、炸裂(也有一部分是由于过热与过电压同时作用而损坏)。另外，由于零序电流增大，也经常造成一相(或多相)高压保险烧断。 综上所述，当系统中发生单相故障时电压互感器损坏的主要原因有如下三点： 一、流过电压互感器一次绕组的零序电流增大(相对于接地电流超标的系统而言)，长时间运行时，该零序电流产生的热效应将使电压互感器的尽缘损坏、炸裂； 二、系统中存在非线性的振荡(弧光接地过电压)，大大加剧了系统中电压互感器的损坏进程； 三、电压互感器自身的散热条件较差。 针对第三点，由于电压互感器的形式、产品质量、尽缘等级都没有题目，所以不能 从实际上加以解决。但从理论上说是可以解决的。如加大铁芯的截面、采用新型的散热条件更好的尽缘材料等。 针对以上原因，可以采取如下方法来解决题目： 一、在现阶段没有采取可靠措施以前，建议将可答应带接地连续运行的时间改为2小时甚至更短的时间(在都匀电网《调度治理规程》中规定没有弧光过电压时单接地故障可以连续运行的时间为8小时)，在不影响重要负荷的情况下，最好立即停电处理。 二、在10千伏、35千伏电压互感器一次侧中性点加装消谐器。该消谐器为一非线性电阻，起阻尼与限流作用，可有效地抑制发生接地时电压互感器与故障回路引起的铁磁谐振。这种方法能够在一定程度上缓解电压互感器的损伤情况。 三、按照根据中华人民共和国电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和尽缘配合》(DL/T630-1997)中的要求：3千伏～10千伏不直接连接发电机的系统和35千伏、66千伏系统，当单相接地故障电容电流不超过下列数值时，应采用不接地方式；当超过下列数值又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式： 因此，在接地电流超标的变电站中性点加装消弧线圈。该消弧线圈与电压互感器一次侧中性点的消谐器配合使用，就会比较彻底地解决小接地电流系统中发生单相故障时的各种题目。 |
