论电气成套设备PT柜运行事故的分析讨论

刘娇

摘 要：当前，电力工程中有些开关柜在调试或工作时，经常会出现电压互感器发热或熔断器烧坏等问题，给电力维修和管理带来困难，也造成企业经济损失。电气成套设备PT柜运行质量事故的发生主要有以下几种原因；电压互感器发生烧毁或电压互感器的熔断器反复熔断等，本文主要从电力系统配置电网络中成套产品的设计缺陷出发，有效改进和消除事故隐患进而减少事故发生。

关键词：电压互感器；熔断器；运行事故；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.169

PT柜是高低压配电系统和MCC控制室中至关重要的一个单元，是由电压互感器和熔断器组合而成，其作用是实现高低压的转换，它不仅可以为仪表测量、继电保护器等装置提供支持，还能完成PT自身的绝缘监察以及短路保护。但实际工作中的故障对电路运行导致极大影响。因而总结典型事故的成因，加强预防意识对于减少事故发生具有重要意义。

1 归纳总结事故原因

对PT柜运行事故的分析，可以看出电压互感器被烧坏存在一些共同的特点，即所选用的保护电压互感器熔断器的融芯均选用0.5A或1A，甚至有高达2A。保护电压互感器的熔断芯额定电流则一般为0.5、0.2、0.3.且PT柜没有安装一、二次消谐设备。

因此我们通过原因分析，得出以下结论；第一、由于进线开关开闭闸出现涌流及弧光导致互感器发生铁磁谐振，导致熔断器的连接和互感器被烧现象；第二、由于单项接地原因，致使电压互感器的散热不好，导致烧坏；第三、熔断器的额定电流与互感器型号不匹配。

2 电气成套设备事故的成因分析

电气成套设备事故的成因分析主要有以下几个方面：铁磁发生谐振的原因以及对PT的影响、单相接地给电压互感器的危害分析以及熔断器额定电流与电压互感器不匹配的原因分析。

2.1 铁磁发生谐振的原因以及对PT的影响

当前，在我国的高压配电网中，通常使用的中性点经销弧线圈接地或者中性点不接地的方式。在PT回路中采用的是电磁式电压互感装置，通过星形方式完成连接，通过中性点完成接地，内部电路结构形成并联谐振回路。

通过公式的对应关系可以发现，磁力阻抗的数值通常较大，导致容纳大于感纳。因此，各相电路表现为容性。一旦电网发生意外负荷波动，就会导致出现较大电流，导致容相电路变为感相电路，互感器中也会出现零序电流。三相电路将会形成串联谐振回路结构。一旦电力电网意外波动达到谐振条件时，将会造成严重的铁磁谐振。一旦该现象发生，就回加大铁磁谐振发生的几率。励磁电流的快速增加将会导致铁芯发生饱和，出现严重的过电压现象，严重时还会发生燃烧爆炸事故。

2.2 单相接地给电压互感器的危害分析

中性点在非有效系统中，一旦发生接地故障，两相电压将会增加，互感器两端的电压也会增加两倍左右。此时电压互感器在输入端的电压也会发生较大的升高。引起电压明显变化，导致磁通容易发生饱和。按照当前我国的相关标准，电力系统会在30秒内完成解除，否则容易造成电压互感设备的过热烧毁。但在实际工作中，由于电力系统规定中指出，电力电网发生的单相接地故障，可以在两个小时内继续工作，导致电感设备的烧毁时有发生。

2.3 熔断器额定电流与电压互感器不匹配的原因分析

熔断器在电路结构中的主要作用就是隔离，在正常工作状态下，电压互感设备出现故障时，熔断器可以将其从电网中分离出来。但由于熔断器的功能限制，在实际工作中，只能对电压互感器本身进行一定的防护，通常只能对励磁冲击电流进行故障分析。由于熔断器的功能限制，厂家选择熔断器时只是单纯考虑隔离作用，导致由于其他故障发生引起变压器烧毁。

3 电气成套设备PT柜运行事故的解决方案

电气成套设备PT柜运行事故的解决措施主要有以下几个方面：抑制或者解除铁磁谐振、安装自动切除故障电气装置以及选择合理的熔断器对电压互感器进行保护。

3.1 抑制或解除铁磁谐振

解决此问题的基本方法是消谐处理，消谐是利用一次消谐和第二次消谐相互结合的方法。一次消谐就是利用电压互感器，将其一次侧中性点和对地之间设置接地电压互感器，使用这种方法抑制或消除电压互感器的绕组过电压，削弱铁磁谐振现象的产生，达到减小互感器烧坏和主熔断器被熔断的发生几率。二次消谐，则是给电压互感器剩余绕组的开口三角处附近设置电气消谐装置XZ.现在应用最多的微机消谐装置，是利用消谐将要发生时，立刻接通阻抗电气回路的工作原理，这样可以从本质上抑制谐振现象的产生。

3.2 安装自动切除故障电气装置

在电力系统中，安装自动切除故障的电气装置，应采取无扰动电气切换技术或者安装无扰动快切装置，安装这些装置后，当电力系统发生单相接地时，电压波动或者电流值一旦达到临界值便会快速切换线路，起到对电压互感器及继电器的保护作用。

3.3 选择合理的熔断器保护电压互感器

目前国家相关电气制造厂家制造的保护电压互感器基本都采用P型的限流熔断器，额定电流的规格比较多，有0.2A、0.5A、1A和2A等不同等级的电流。通过对电压互感器的电流理论计算和与熔斷器的时间电流特性相比，得出以下结论；如果在10KV的电力网络条件下，使用国产XRNP□-12 规格的熔断器，要选用0.2A的额定电流，才能保证电压互感器正常运行不受损坏。

4 结语

本文对PT柜在实际运行中发生的质量故障进行全面的分析，通过对故障原因的总结归纳，提出相应的解决方案，不难看出，导致电压互感器烧坏的原因主要有互感器发生铁磁谐振导致熔断器的连接和互感器被烧现象、单相接地导致互感器散热受阻以及熔断器额定电流与互感器型号不匹配等三种原因。希望通过本文论述，为类似研究提供经验借鉴与参考，提高PT柜运行质量与安全性。

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