35kV电压互感器烧毁的原因分析及解决方案论文_訾曲波1,姜玉莲2

35kV电压互感器烧毁的原因分析及解决方案论文_訾曲波1,姜玉莲2

(1.国网突泉县供电公司 内蒙古突泉县 137500)

(2.长春工业大学电气与电子工程学院 吉林长春 130000)

摘要:在我国电网配置中,电压互感器被广泛应用于电压低于35kv且中性点不接地的系统中,但是由于电网中的接地电容和线路容易与电压互感器产生铁磁谐振,导致电压互感器烧毁或是熔断器损坏,严重威胁到电力系统的安全,甚至有可能造成大规模经济损失和人员伤亡。本文旨在对35kV电压互感器频繁烧毁的原因进行分析,并对预防35kV电压互感烧毁的对策进行探讨,规避35kV电压互感器烧毁问题,确保供电系统安全。

关键词:35kv电压互感器;烧毁原因;解决方案

1 35kv电压互感器用途及原理

随着近年来科技的不断发展,对电压互感器的分类也出现了很多种,就本文研究来看,按安装地点分,35kv以上为制成户外式,35kv以下的则多安装为户内式;另外,电压互感器又可分为三相式和单项式,各自具有不同的特点,且35kv以上就不能制成三相式,在电压互感器的运用过程中,就三绕组电压互感器来看,不单单有二次基本侧和一次侧,在此基础上,还有一组辅助二次侧,作用是用来保护接地,构成了其基本架构。

不同于变压器的工作原理,电压互感器以铁心和原、副绕组为其基本结构。在实际运用中,互感器的容量虽小但较为恒定,这也使得其其在运行时一般接近或是处于空载状态,另外,由于互感器本身阻抗小的事实,就是得其发生短路时电流会急剧增加致使线圈饶坏,所以,为了杜绝短路情况的发生,在选择安装地点的时候副边绕组连同铁心可靠接地。

经过使用电压互感器,可实现对高电压的比例关系分配,让其变为电压更低的有效设备,对使用者提出了更高的要求,使用时为确保工作人员的人身安全,需将高电压与工作人员进行隔离。另外,其二次回路为高阻抗回路,其阻抗决定了电流的大小,这种形式下,电压互感器成为了一个被限定了结构的特殊变压器。

2 常见的两种35kv电压互感器故障

在当前的发展中,经笔者研究变电站互感器发现,空载运行时,整个设备的储能元件大多存在于35kv以下非接地系统中,这种情况的存在极容易导致发生谐振现象,即铁心的饱和引起电感量的变化,在变化的过程中,当线路的地容抗XC与铁心的感抗XL相等或接近时,就会形成和引发并联铁磁谐振,而电路中非线性电感原件是形成这种铁磁谐振的首要条件,电路参数的突变,如短路及供电变压器发生三次谐波等,会使得互感器的绕组过热,极易发生烧毁或爆炸现象,造成变电站的重大故障。

除上述故障外,还有一种常见故障叫做电压互感器熔断器熔断,这种故障一般在小接地短路电流系统中发生,故障与两种互感器的发生环境有关,互感器的形式则是造成当前电压互感器熔断器熔断的原因,两种形式一种是三相五柱式电压互感器,之外的另一种则为单相组式电压互感器,共同影响着变电站电压互感器的运用。

3 35kv电压互感器烧毁原因分析

造成35kv电压互感器烧毁的原因多种多样,通过对实际工作中的问题进行分析,可以发现35kv电压互感器烧毁的主要原因可以归结为不同原因引起的谐振,进而导致电压或电流量上升,设备内部温度过高,进而将35kv电压互感器烧毁。

3.1 电力系统发生铁磁谐振

变电站停电对供电系统进行检修后,在恢复供电的工程中,出现35kv电压互感器烧毁的情况。技术人员对35kv电压互感器进行了测试,发现35kv电压互感器在正常运行状态下,其电流量不足以引起烧毁事故,而35kv电压互感器本身也不存在问题,因此,35kv电压互感器烧毁极有可能是系统问题。

3.2 接地方式不正确

在中性点不接地的电网中,母线系统以YO接线的电压互感器是电网充电和放电的必然通道,电流经过电压互感器的一次绕组,系统对地电容和励磁电感形成回路,造成铁磁谐振,并在电压的作用下,转化成谐波致使电压互感器熔丝温度不断升高,最终将35kv电压互感器烧毁。

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3.3 单相接地故障

当电力系统的单相接地发生故障时,非故障线路的电压升成为线电压,电容电流不断上升,导致总电流量增加,进而引起谐振。单项接地系统如果发生间歇性的电弧接地,所产生的电压甚至会高于额定电压的数倍,使得35kv电压互感器的铁芯趋于饱和,电流量快速上升,电压互感器烧毁。

倒闸操作导致35kv互感器熔丝被熔断倒闸操作会导致35kv电压互感器熔丝被熔断,也会引起电压表指示出错。一方面因此而产生的操作过电压,会让35kv电压互感器的铁芯趋于饱和。另一方面,在合闸的瞬间,若三相的电压不同,会导致励磁涌流的值不同,进而产生铁磁谐振。导致三相负载不对称,使得中性点偏移,35kv电压互感器被烧毁。

4 解决措施

4.1 抑制铁磁谐振的措施

(1)抑制谐波的产生主要方法是将35kv电压互感器的开口三角处并联一个电阻,这样,电阻就可以抑制谐振的发生,因为此时这个电阻相当于接到电源变压器的中性点上,电阻的变化就可以抑制谐振,当电阻越小时,谐振发生的可能性就会越低。

(2)防止铁磁谐振的措施还有很多,就是尽量减小铁磁谐振的范围,尽可能的去避免铁磁谐振。

(3)尽可能的降低电压互感器的运行电压,这样可以使大幅度的减少电压不稳定的区域,因为电压可以从10KV降低到5.8KV,最大的保持了电压的稳定性,不过,虽然这个措施可以尽量避免电压互感器被烧毁,但它也有其弊端,那就是电压器没有出线来连接电压表了。

(4)增加直流电阻,这样也可以缩小铁磁谐振的范围,具体做法是在电压互感器的线上原有电阻的基础上来增加直流电阻,这样就可以缩小铁磁谐振的范围了。

4.2 电压互感器质量问题

针对电压互感器自身的质量问题,那就需要企业能够认真选购,尽量选择质量好的,对买来的电压互感器进行检测,如果符合标准才可以投入使用,如果电压互感器质量出现问题很容易造成烧毁甚至产生更严重的后果,电力企业必须予以重视。

4.3 实行值班制度

不断加强变电值班现象,杜绝使用高压熔丝来替换低压熔丝的现象发生,现在有很多不法分子会对其进行调换,动手脚,导致电压互感器烧毁,对此,企业必须加强管理,杜绝这类现象的发生。

4.4 加上开关

在电压互感器的一次测接地线上加上一个接地自动开关,这样当出现短路时就可以自动关闭,避免因短路烧毁电压互感器,而且,在二次测接地线上也要加上一个3~5A的空气开关,也有利于避免电流互感器烧毁。

4.5 加强对工作人员的培训监督

要提高对工作人员的监督,加强培训,不断的提高工作人员的专业技能以及职业素养等的综合素质,一旦发生事故,一定要对设备进行仔细的检查,及时的发现事故原因,并对其采取一定的措施,避免由此带来更大的损失。

结语

电能已经成为我们日常生活中必不可少的一部分,电力系统的稳定发展与我们息息相关,电压互感器是电力系统的重要组成部分,它的安全稳定运行也直接影响着电力系统的稳定,本文对35KV电压互感器烧毁的各种原因以及解决措施都进行了一一的论述,希望对电力企业提供借鉴,同时也希望电力企业能够多加注意,因为引起35kv电压互感器烧毁的原因很多而且也很复杂,需要工作人员认真对其进行检测,促进电力企业的发展。

参考文献:

[1]张素升,张登宇.35kv电压互感器谐振分析及抑制措施探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(12):176-177.

[2]黄东兰.电压互感器二次回路压超差原因和改进措施分析[J].中国电力教育,2013(29):229-230.

[3]李大卫,张胜.电磁式电压互感器加装消谐器后三相电压不平衡原因分析[J].中国科技投资,2012(33):62-63.

论文作者:訾曲波1,姜玉莲2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期

论文发表时间:2018/3/14

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