（广东电网有限责任公司珠海供电局 519000）
摘要：电压互感器作为电气设备中的一种，其主要作用是为保护装置及计量仪表等提供电压信号及为操作回路提供电压等，在电力系统中发挥着非常重要的作用，因此越来越受重视。就目前的情况来看，变电站内10kV电压互感器因自身的感抗和系统对地电容达到一定的参数条件时，如线路对地间歇性电弧放电系统电压不稳定等因素，就会产生过压和过电流，损坏设备，严重时会造成烧毁，破坏电力系统稳定。因此需要采取有效的措施进行优化。基于此文对10kV电压互感器烧毁事件进行原因分析及提出处理对策。
1、电压互感器概述
1. 1、电压互感器的工作原理
电压互感器的工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组，特点是容量很小且比较恒定。正常运行过程中可以将电压互感看作是一台空载运行的降压变压器。电压互感器本身的阻抗很小一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地 高电位而造成人身和设备事故。电压互感器变换电压的目的，主要是给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者是在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安。电压互感器器在运行时，一次绕组Nl并联接在线路上，二次绕组N2并联接仪表或继电器。所以在测量高压线路上的电压时，尽管一次电压很高，但二次却是低压的，确保操作人员和仪表的安全。
1. 2、电压互感器的分类 与接线方法
通常情况下根据电压互感器的工作原理不同，可以将电压互感器分为三种，即电容式电压互感器、电磁式电压互感器和电子式电压互感器。按绝缘介质可将 电压互感器分为干式、油浸式和六氟化硫气体绝缘式等几种形式。电压互感器的接线方式较多，通常情况下V/V接线、Y/Y接线、Y/Y/?÷接线较为常见。
1.3、电压互感器的误差
运行中的电压互感器存在着一定的比差和角差，比差和角差的存在与原、副边绕组的阻抗及空载电流有直接的关系，同时还与二次负载的大小和功率因数关系密切。通常情况下，当副边接近千空载运行时，此时电压互感器的误差最小，可将电压互感器二次负载降至最小，从而确保测量的准确度。另外也可以利用高导磁材料作为电压互感器铁芯的作原材料，或是通过增加匝数及人工补偿等方法来减小误差的产生。
2、l OkV 电压互感器烧毁事件原因分析
2.1、系统发生单相接地故障时，非故障相对地电压升高为线电压，使电容电流增加，总电流发生变化引起谐振。若系统发生单相间歇性电弧接地，将产生数倍于额定电压的过电压，使电压互感器铁芯饱和，电流将急剧增加，导致电压互感器一次侧熔断器或电压互感器烧毁。
2.2、倒闸操作引起的电压互感器一次侧熔断器熔丝熔断。这主要会产生两方面的影响：一是倒闸操作引起操作过电压，导致电压互感器铁芯饱和；二是当三相不同期合闸或合闸瞬间三相电压不一样时，将造成电压互感器励磁涌流的冲击值不一样大，有可能产生铁磁谐振，使三相负载不对称。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如A相电压正好为O，而 B、C 两相正处于较大值，此时电压互感器 A 相通过的励磁涌流较大，可能使其铁芯工作在饱和区，而 B、C 相未饱和。虽然此时A 相线圈电感小，但另两相 电感较大，各相与等值电容组成的并联回路总阻抗有的呈感性，有的呈容性，致使三相负荷严重不对称。这不仅会导致仪表指示混乱，电源中性点也会发生位移，产生零序电压，发送接地信号，严重时甚至会造成电压互感器过流烧毁。
2.3、中性点不接地系统中，其运行方式的主要特点是单相接地后，允许维持一定的时间，一般为 2h，不致于引起用户断电。但随着10kV 电力电网的扩大，出线回路数增多、线路增长、电缆线路逐渐增多，10kV 电力电网对地电容电流亦大幅度增加，单相接地时形成间歇电弧不能自动熄灭，必然产生电弧过电压，一般为 3- 5 倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，危及电气设备的绝缘，并且在过电压的作用下极易造成第二点接地，并发展为相间短路，造成设备损坏和停电事故，严重威胁电网安全运行。
3、处理对策
3.1、防止铁磁谐振
在 l Ok V 电网中，消除铁磁谐振的措施主要有以下几种方法。1、选用励磁特性较好的电压互感器或电容式电压互感器。2、在电压互感器的开口三角形绕组开口端加装非线 性阻尼电阻R，可消除各种谐波的谐振现象。35kV 及以下系统中R 值一般在10～100Ω范围内。3、在 l OkV 及以下的临时倒闸措施，如投入消弧线圈、或变压器中性点临时接地、或投入事先规定的某些线路或设备。 4、在电压互感器的开口三角形绕组并联多功能微机消谐器。5、PT 中 性点临时拉开。
3. 2、选用合适的一次侧熔断器
l OkV 电压互感器应选RN2 熔断器，其额定电流为 0. 5A， 1m i n 内的熔断电流为 0. 6～0.8A，最大断流容量≥1000MVA。其熔丝为镍铬材料，总电阻为90Ω，有限制短路电流的作用。而一般熔丝不具备限流和灭弧功能，发生故障时，易扩大停电范围。熔管则采用石英砂填充，具有较好的灭弧功能。
3. 3、电压互感器的运行方式安排
对双母线接线或单母线分段接线方式的变电站，无论双母线是并列运行还是分段运行，电压互感器均应与所在母线同时投退；在母线并列运行时，电压互 感器不允许二次侧长期并列运行，只在其中一台电压互感 器因故必须退出运行时，才允许二次侧短时并联运行，然后退出需检修的电压互感器，同时，还要做好可能产生的二次侧向电压互感器反充电的防范措施，并充分考虑对继电保护、自动装置、计量装置的影响并做好相应的防范措施。
3. 4、提高变电站运行人员的技能水平
运行人员应当不断总结工作经验和教训，积极开展学习与电压互感器相关的知识内容，提高自身技能技术水平，重视对运行方式和操作顺序的安排，尤其是要熟悉电压互感器出现故障时的处理及规范更换熔丝操作。当电压互感器发生故 障时，运行人员应能够保持清醒的头脑，分析问题所在，并在最短时间内排除故障。同时，在工作前运行人员应考虑现场实际情况，清楚工作的危险点所在，制定各类紧急事故的应急预案，避免发生因误操作而导致电压互感器烧毁事件。
总之，由千电压互感器烧坏和一次熔断器熔断 的事故率较高，容易导致系统内与电压相关保护误动，造成电网不稳定事件事故发生。因此需要进一步加强对电压互感器的研究，并采取有效的措施进行优化，确保其正常运行，保证电网安全稳定运行。
论文作者:林海青
论文发表刊物:《河南电力》2019年7期
论文发表时间:2020/1/3
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