胡德胜 王勇
江苏银佳电气设备有限公司 江苏扬中 212200
摘要：本文从一起35KV开关柜中PT烧毁的原因查找分析开始，简要论述了通过技术排查的方法途径，从而找到事故发生的根本原因，并加以防控。
关键词：PT；过电压
一.引言
2014年11月16日晚接到工程方通知，我方提供给某工程的10台KYN61柜中2号泵站的2#计量柜的PT在11月16日下午烧毁。对方试图将故障原因归咎于我方提供的产品缺陷，于是我方立即安排人员于18日上午到达现场排查原因。
二、现场情况：
该工程2号泵站共有两路进线，无母联柜，正常投用1#进线，1#计量柜正常投用，2#计量柜处于热备用状态（投用状态，2#进线未投），发生故障的为2#计量柜。
同时我方还与综保厂家一起查1#进线保护装置，综保于2014年11月16日14：36：35：832及2014年11月16日15：15：46：997分2次报过流保护动作。保护装置厂家技术员在现场调阅保护时的波形图，波形图显示是保护动作前的160ms先是A相无电压，引起，B、C相电压升高，接着引起谐波，及三相电流升高，引起保护动作。
1号和2号泵站都在一条主线上，都是在2013年年底完成试验并运行的，但本次问题1号泵站同一时间也受影响并实行了保护动作，没有损坏元件。
三、原因分析
当电网正常运行时，电网三相基本平衡。此时PT励磁感抗ωLr很大，电网零序阻抗主要是以导线对地电容容抗1/ωC0为主，等效电路如图1所示。
Ea，Eb，Ec-电动势；Lr-电压互感器电感
Cab，Cbc，Cca-导线间电容，C0-导线对地电容，Lf-导线电感
图1 电压互感器接线
当电压互感器突然合闸或电网中单相接地故障突然消失时，造成PT一（或两相）绕组中电流突然增大，导致电网三相对地阻抗出现不平衡，产生较大的零序电压，进而三相对地电压也随之变化，出现过电压。这种过电压包括工频过电压和高频过电压。
1.工频过电压
当电网正常运行时，Lr很大，C0三相是对称的，因此零序电压值很小，接近零。为了便于分析，根据电网的等效理论，图1的零序网络可等效简化为图2。
当开关突然合闸或电网中单相接地故障突然消失时，PT三相电抗ωLr中有一相（或两相）将突然下降造成饱和。假设B、C两相饱和，A相不饱和，中性点位移电压大于相电压，则必有B、C两相对地电压大于线电压，造成过电压，此过电压将可能电压互感器B、C两相处于过励磁状态，由于长时间的过励磁电流就有可能烧毁电压互感器。
2.谐波谐振过电压
电磁式电压互感器在饱和状态下是一个非线性电感元件，因此它将使一部分工频电源能量转变成谐波能量。这一过程可用图3表示
E—电动势
图3 饱和引起的电压互感器谐振等效电路
当电网线路很长，即对地电容C0很大时，该电容有可能与PT电感Lr发生分频谐振；当电网线路较短，即对地电容C0很小时，则有可能与PT电感Lr发生高频谐振。但不管发生何种谐振，均将造成电网中性点电压U0增大，相应的对地电压也将增大。由于谐振电压不是工频电压，此时各相对地电压不是电压向量单纯的叠加，而是有效值的合成。
经验表明，由于PT磁饱和引起的工频或谐波谐振过电压幅值均不很高，故对设备的绝缘威胁不大。但此过励磁电流尤其是PT的分频谐振频率低，感抗小，使其励磁电流大增加，可达到额定励磁电流的数十倍甚至上百倍，极易烧毁PT一次高压保险或使PT自身过热，甚至于烧毁、爆炸。
四、结论：
综合分析，引起故障重要原因可能在于电缆的接地现象，引起三相不平衡，发生串联谐振，PT严重磁饱和，当此过励磁会达到额定励磁电流的数十倍甚至数百倍，从而造成PT过热烧毁。设备已正常运行了1年多的时间，接地原因可能在外部其他方面。最终经多方了解和寻找，本次问题的原因为1号，2号泵站同一条主线，其中1号泵站被施工方挖机将高压电缆挖断，引起接地故障，1号泵站和2号泵站同一时间实行了保护动作。而2号泵站第2次报故障为现场值班人员误操作引起，进而导致PT烧毁。工程方彻底排除了对我方产品质量的怀疑。
为避免今后再有类似问题的发生，我方建议使用方：①完善高压柜操作流程。②注意送电前的必检工作（查看综保参数，在非正常状态下严禁送电。检查相位。停电一段时间后再次送电，要全面检查，检查内部是否积尘、异物、螺丝紧固情况。相关控制电源是否正常等）。
参考文献：
[1]编委会 高压开关柜安装、调试、运行与维护手册 中国电力出版社 2006
[2]朱根良 浅议中压开关柜事故调查中的故障分析 《高压电器》2002年第5期
[3]姚 震 35kv高压开关柜故障分析与改进 《硅谷》2011年第4期
[4]卜凡文 中性点不接地电网电压互感器烧毁原因浅析《煤炭科技》2001年第1期
论文作者:胡德胜,王勇
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签：过电压论文; 电网论文; 电压互感器论文; 电压论文; 泵站论文; 谐振论文; 我方论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;