王东方
(国网宁夏电力公司吴忠供电公司 宁夏吴忠 751100）
摘要：本文就电网10～35kV系统中性点不接地系统，频繁发生PT高压熔断器熔断原因进行分析，通过现有治理措施应用及系统内治理措施比较，提出治理措施。
关键词：高压熔断器；频繁熔断；治理措施
某地区10～35kV中性点不接地系统，为监视对地绝缘等信号，通常将PT一次绕组末端三相短路接地。但近年随着电网规模扩大以及负荷接入的增加，频繁发生电压互感器(简称PT）高压熔断器熔断事件，严重危及电网的安全可靠运行，下面就熔断器熔断的可能产生的原因以及应采取的解决措施阐述如下。
1高压熔断器熔断事件统计
2高压熔断器熔断的可能原因
PT高压熔断器频繁熔断的原因主要有：
（1）电网中性点不接地系统中，母线上星型接线的PT一次绕组，成为该电网对地唯一金属性通道，电网相对地电容的充、放电途径必然通PT一次绕组。因合闸充电或发生单相接地故障等原因的激发，会使PT铁芯过饱和，励磁电流急剧增加，当XC/XT>0.01时,则可能产生低频、分次谐波、基波、高次谐波等铁磁谐振，出现相对地电压不稳定，PT高压熔断器熔断等异常现象，严重时会导致PT击穿或烧毁，继而引发其它事故。
（2）二次负载过重导致PT熔断器过流熔断。
（3）低频饱和电流引起PT高压熔断器熔断。
（4）PT绕组绝缘降低或消谐器绝缘下降可引起高压断器熔断。
（5）PT末端绝缘水平与消谐器不匹配导致高压断器熔断。
但随着电力系统的发展，对于现在电网系统设备入网质量的提升，以及设备制造生产工艺的进步，设备精益化的运维管理来说，治理高压熔断器频繁熔断的方向主要就是消除系统谐振。
3消除谐振采取的措施
消除谐振采取的措施归纳起来主要有三方面：改变电容、电感，使其不具备谐振条件(XC/XT≤0.01)[1]；消耗谐振能量、增大系统阻尼，抑制或消除谐振的发生；采取不同的接地方式或临时倒闸措施。
（1）选用励磁特性较好的PT。
（2）在PT高压侧中性点串接电阻,但会影响接地保护的灵敏度,中性点电位要抬高,有可能超过半绝缘PT中性点的绝缘水平。
（3）PT开口三角形绕组中加装微机消谐,但存在难以正确区分基波谐振和单相接地问题，在持续时间较长的电弧过电压作用下，仍然可能烧坏PT，且对控制回路要求非常高，若判断失误，过早将阻尼绕组投入，此时就会在阻尼电阻上流过过电流[2]。
（4）PT高压侧中性点串接单相PT。但同一电网如有多组PT，则必须每组均按此接线方式有效，且中性点对地电压亦被抬高，零序电流也很大，存在一次绕组和剩余绕组过热、击穿等问题。
（5）母线上加装对地电容，使达到XC/XT≤0.01条件。变电站有多台PT的情况，因增设电容量较大，不宜采用。
（6）系统中性点经消弧线圈接地。对于对地电容较小的系统，虽然能抑制谐振的产生，但过大的电感会使得暂态震荡更加剧烈。另随着电网电缆绝缘化率的提高，局部电网单相接地容性电流越来越大，甚至达到数百安培，要求补偿电流要达到相应的数百安培且过补偿，使得消弧线圈更换频繁且投资大。
（7）采用电容式PT基本能防止谐振，但容易出现自振现象，且价格较贵。
综上所述，PT开口三角短时接入微机型消谐装置和一次侧中性点经非线性电阻接地两种措施并用效果最佳。现该地区采用上述1、2、3、6措施，但根据表1所列数据显示仍然存在PT熔断器熔断事件的发生。
4高压熔断器熔断原因分析
现该地区电网采用的一次消谐器为LXQ型，均采用压敏电阻SiC非线性电阻片，阻值具有负温度特性，温度越高阻值越小，其特性曲线如图1。其非线性特征在正常工作电流段具有一定的阻值，呈现为高阻状态；当电网发生如单相接地、断线谐振等异常情况时，电阻值下降，呈现低阻状态。
该型消谐器作为长期在一次回路中运行的设备，其主要技术指标为阻值、非线性特性、通流能力，而目前应用的消谐器的通流能力最大为2h通流200mA、10min通流500mA的产品。由于PT高压熔丝是0.5A参照图1，当电网发生持续性弧光接地等故障时，消谐器的阻值呈下降趋势，抑制消谐或涌流的作用减弱，导致高压熔断器熔断，如果消谐器参数选型不当，会造成高压熔丝未熔断消谐器就烧坏，严重时会导致PT烧损或击穿。
5防止高压熔断器频繁熔断治理建议
（1）PT一次侧中性点安装的理想的消谐阻尼电阻，应该是：正常运行状态下呈低阻状态，不改变PT的中性点接地回路；在谐振发生时，零序电压升高，电流流过热敏电阻，其阻值上升呈高阻状态，相当于互感器不接地，破坏了零序谐振回路，并限制励磁涌流在100mA以下。因此针对该电网频繁发生高压熔断器熔断等问题，建议选用热敏型消谐器用于保护PT及消谐作用。其特性曲线如图2。
（2）普查该电网配置的一次消谐器参数，对不满足要求的更换为热敏性一次消谐器；对未装设一次消谐器的PT结合停电完善；结合改造完善二次消谐装置配套使用，以取得良好的消谐效果。
6结束语
电力系统谐振引起的过电压严重危及设备绝缘、电网的安全运行，传统的消谐措施方法都起一定的作用，但不乏各自也存在弊端。考虑经济、安全、可靠运行，采用热敏性一次消谐器和微机型消谐装置联合使用，可大幅提升系统的抵抗谐振能力。
参考文献：
[1]解广润，电力系统过电压[M]，北京：水利电力出版社，1997
[2]张莉.10kVPT防谐振措施[J].江苏电气，2007，（4）：41.
附言:
作者：王东方: 工程师；生于1983.11.10；性别:男；民族:汉族；籍贯:宁夏灵武市；学历：大学本科，从事变电检修工作9年，现担任运维检修部变电检修管理专责。
论文作者:王东方
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/4
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