PT高压熔断器熔断的常见原因
在实际运行中,电压互感器高压熔断器经常会发生熔断现象,其原因主要有以下几种:①系统运行环境变化,出现危及系统安全运行的铁磁谐振,引起电压互感器一、二次侧熔断器熔断。②一次系统发,生单相接,产生弧光接地过电压。③二次负载过重,将导致电压互感器熔断器熔断。④低频饱和电流可引起电压互感器一、二次熔断器熔断。⑤电压互感器一、二次绕组绝缘降低、短路故障或消谐器绝缘下降可引起一、二次侧熔断器熔断。⑥电压互感器X端绝缘水平与消谐器不匹配导致一、二次侧熔断器熔断。⑦操作方法不当,不按规程操作。
实际案例
2009年2月,某变电站将两组型号为JSJW-10Q的10kV 油浸式互感器更换为型号为JDZX9-10Q的干式互感器。投运后不久,该电压互感器的高压熔断器多次出现熔断现象。
根据PT高压熔断器熔断的常见原因,结合现场的故障现象以及相关的高压试验结果,排除了由PT本身绝缘降低及操作不当等原因造成的高压熔断器熔断,经过分析与讨论,初步认为故障主要原因可能是系统产生铁磁谐振引起的。
电力系统的任一回路都可简化成电阻R、感抗wL、容抗1/wC的串并联回路。不管是串联还是并联回路,当容抗1/wC和感抗wL相等时,这个回路就会发生谐振。回路中的电感元件和电容元件就会产生过电压和过电流,此时的电场能量(电容)与磁场能量交换达到最大值。在高压回路中,由于线路等电气设备对地存在分布电容,再加上电压互感器之类的非线性铁磁元件电感的存在,具备了构成谐振的必要条件,一旦系统电压发生扰动,就有可能会激发谐振,由于铁磁元件的非线性(如铁芯饱和时感抗会变小),这一谐振会进一步增大,当出现wL=1/wC时,这种谐振称为铁磁谐振。铁磁谐振对地产生很高的过电压,此电压可能是额定电压的几倍至几十倍,致使瓷绝缘放电,绝缘子、套管等的铁件出现电晕,电压互感器一次熔断器熔断,严重时将损坏设备。在实际运行中产生铁磁谐振的具体原因,可能有以下几方面:①中性点不接地系统发生单相接地、单相断线或跳闸,三相负荷严重不对称等。②与电压互感器铁芯的饱和程度有关。在中性点不接地系统中使用中性点接地的电压互感器时,若其铁芯过早饱和则更容易产生铁磁谐振。③倒闸操作过程中由于运行方式恰好构成谐振条件,如三相断路器不同期分合时,都会引起电压、电流波动,引起铁磁谐振。
由于本次电压互感器高压熔断器熔断的故障是更换电压互感器后才频繁产生,因此进一步认为:由于新旧PT结构的不同,致使该变电站10kV设备在外界系统发生不对称接地时更容