35kV电压互感器熔丝熔断现象的分析

洪湘媚

(福建省石狮电力有限责任公司，福建 石狮 362700)

在电力系统的日常运行过程中，经常会发生电压互感器熔丝熔断现象。电压互感器作为发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电压测量电器，是将高等级的电压按比例转换为100V或更低电压等级的标准二次电压，为综保、计量、测控仪表等装置提供电压数据。同时，电压互感器还起到将高电压与电气工作人员隔离的作用，以保证电气工作人员在日常工作中的人身安全。电压互感器熔丝的熔断不但会使线路保护失去效果，而且还会严重影响了电能计量的准确性，给电力系统的稳定运行带来很大隐患。如何有效的避免电压互感器熔丝熔断现象的发生是电力系统运行中一个重要的研究。在这篇文章里我们就将通过分析造成35KV电压互感器熔丝熔断的现象、原因，并针对性的提出预防措施。

目前在我国10-35kv电网中，电压互感器普遍还是使用电磁式电压互感器，由于互感器自身特性及诸多原因，在运行中时常会发生熔丝熔断现象，在日常系统运行监视中，熔丝熔断依据熔断相数的不同其具体表现如下:

(1)电压互感器一相熔丝熔断:在相电压指示中熔断相电压降低，非熔断相指示正常;线电压指示中与熔断相相关的线电压降低，无关相电压显示正常;有关电力表指示降低，电能表转速下降;中央信号光字牌报警显示电压互感器断相;由于其现象和单相接地时现象相似，所以也被称做虚幻接地现象，电压继电器有可能会动作，并发出接地报警信号。依据系统发生单相接地时，接地相对地电压降低，其余两相对称升高的特点可以对两者进行区分。

(2)电压互感器两相熔丝熔断:线电压无显示，相电压只有非熔断相指示相电压，熔断相的相电压无指示;有关电力表、电能表停止运行，中央信号光子牌报警显示电压互感器断相。

(3)电压互感器三相熔丝熔断:电压表相电压、线电压均无指示;相关电力表、电能表停止运行，中央信号光子牌报警显示电压互感器断相。

在我国电网中，电压等级在35KV及以下高压电力系统中接地方式一般都采用中性点不接地运行方式。通过对历史发生事故的分析我们总结得出电压互感器熔丝熔断的几个主要原因如下:

一、系统发生铁磁谐振时，产生的过电压以造成电压互感器熔丝熔断。在中性点不接地系统中，如果电压互感器突然合闸，一相或两相绕组会出现励磁涌流，当线路单相弧光接地时出现暂态涌流，线路单相弧光接地时出现暂态涌流以及发生传递过电压时，就可能会使电磁式电压互感器三相电感程度不同地产生严重饱和，形成三相或单相共振回路，从而激发产生各次谐振过电压，使电压互感器的激磁电流增加，造成电压互感器熔丝熔断。

二、低频饱和电流可引起电压互感器一次熔丝熔断，在中性点不接地电网中，电磁式电压互感器高压熔丝熔断，并不一定都是由铁磁谐振过电压引起的。当电网的对地电容较大，同事系统又间歇性发生单相弧光接地或接地消失现象时，相对地电容中贮存的电荷就会重新进行分配，由此将会产生3-3.5倍额定电压的过电压，将通过中性点接地的电压互感器一次绕组形成回路，形成低频振荡的电压分量，从而促使电压互感器的铁芯处于饱和状态，形成低频饱和电流。较大的饱和电流将会造成电压互感器熔丝熔断现象的发生。

三、电压互感器的一、二次绕组绝缘降低或消谐器的绝缘下降也会引起电压互感器熔丝熔断现象的发生，特别是当电网中出现位移过电压或单相接地等情况时，电压互感器的熔丝会加速熔断。

四、电压互感器X端绝缘水平与消谐器不匹配也容易导致熔丝熔断现象的发生，35kV电压互感器的X端绝缘一般分为全绝缘与弱绝缘两种，全绝缘的电压互感器X端耐受电压和首端一样(这种互感器通常也被称为羊角电压互感器)，而弱绝缘的电压互感器X端工频耐受电压是3kV。当X端绝缘为弱绝缘时，所安装的消谐器必须是能够在电网正常运行和受到大的干扰时，都能将X端电压限制在其绝缘允许范围之内，否则X端子就有可能会对地放电，从而使电压互感器一次绕组中的电流增大，造成熔丝熔断。

五、在雷雨季节，雷云闪电也可能会造成电压互感器多相高压熔丝熔断现象，不过雷击造成的熔丝熔断只是属于小概率事件，熔丝熔断主要还是由于发热的原因，而雷击造成的侵入波电压一般并不高，且持续时间比较短，并不构成熔丝熔断的条件。在雷电冲击时，电压互感器只能依靠熔丝自身的抗冲击能力去避免熔丝熔断，安装设置的消谐电阻并不能限制雷击时产生的冲击电流。

六、电压互感器的接线也可能会引起熔丝熔断现象的发生。

根据以上对熔丝熔断原因的分析，我们可以有针对性的去避免熔丝熔断现象的发生，下面就是几点避免熔丝熔断的几点建议:

1.针对铁磁谐振过电压可引起电压互感器侧熔丝熔断，可以通过以下三点去避免，(a)在35KV配电室安装35KV系统消谐装置，即在一次绕组中性点或开口三角绕组处加装消谐器或非线性阻尼电阻。(b)选用励磁特性较好的电磁式电压互感器或抗铁磁谐振的电压互感器。(c)增大对地电容，破坏谐振产生的条件。在电压互感中性点装设非线性电阻或消谐器，在产品设计制造时，应着力于改善电压互感器的空载励磁特性，在设备选型上，建议选择伏安特性优越的电压互感器。在电压互感器中性点装设非线性电阻或消谐器的方法同时也可以抑制低频饱和电流。

2.熔断器的选择也很重要，在安装时要注意校核熔丝的型号，使高低压侧熔丝满足选择性配合关系，以及熔丝与PT的型号的匹配，还要确定好接线的准确性，在运行过程中要注意操作顺序，加强运行人员的监视作用。问题发现的越早，事故发生造成的影响就越小。

3.采用消弧线圈测控仪自动调整消弧线圈的运行档位，及时跟踪系统运行状况，随时对运行参数进行调整，尽量使系统避开谐振点运行。

4.在母线连接和35KV电压互感器的连接处使用具有一定电阻的母线，增加谐振回路的电阻，脱离谐振点。

5.将35KV电压互感器更换为优质的电容式电压互感器，消除谐振的产生条件，尽量使互感器在其伏安特性的线性区域内运行。在电压互感中性点装设非线性电组或消谐器也可以抑制低频饱和电流的产生，在产品设计制造时，应着力去改善电压互感器的空载励磁特性，在设备选型上，建议选择伏安特性优越的电压互感器。

6.对消弧线圈进行技术改造，将目前与电阻串接的方式改为以可控硅导通的方式，使其无法沟通谐振回路，避免谐振的产生。

通过以上对35kV电压互感器熔丝熔断现象的分析，我们可以认识到，电压互感器熔丝熔断现象是无法避免的，只能是尽量去减少熔丝熔断的发生次数。在电网运行过程中，电压互感器熔丝的熔断原因，依据实际情况各有不同，在事故发生后要具体问题具体分析，并作出相应措施，避免类似情况的再次发生。在日常运行监视过程中，值班人员应时刻注意母线电压是否在正常范围内，及时发现异常，防止故障范围的扩大。在定期设备检修过程中也要提高维护检修质量，在设备自身层面上降低熔丝熔断故障发生的可能性。

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