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变压器检修电压互感器烧毁原因分析与解决措施

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变压器检修电压互感器烧毁原因分析与解决措施

发布日期:2017-04-12 作者: 点击:

变压器检修电压互感器烧毁原因分析与解决措施
  10kV不接地系统的电压互感器经常出现高压熔断器熔断、甚至互感器烧毁等异常故障,这不仅影响了电能表的准确计量,而且还容易造成保护装置和安全自动装置的误动作,严重危及配电网的安全可靠运行。
为什么出现接地故障时容易造成PT损坏故障呢?因为个人时间原因,给大家简单讲一个深入浅出的渐进式分析过程吧。
  ①把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,监视母线电压及电力设备运行状况,并供保护、计量、仪表装置使用。
  ②标准电压使仪表和继电器规格统一,易于实现标准化。
  ③电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离,且二次侧可设接地点,确保人员及二次设备的安全。
  可以说,电压互感器就是一个有着特殊结构和使用形式的小型变压器
  然后,了解一下电网谐振的定义
  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。
  谐振如何影响电压互感器正常工作
  10kV中性点不接地电网中的电磁式电压互感器一次绕组是电网对地唯一的金属性通道。单相接地或消失时,电网对地电容通过PT一次绕组有一个充放电的过渡过程。试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过PT,此电流足够将PT高压熔丝熔断。
  在这一瞬变过程中,互感器高压绕组中将会流过一个幅值很高的低频饱和电流,使铁芯严重饱和,饱和后的电压互感器励磁电感变小,系统网络对地阻抗趋于感性,此时若系统网络的对地电感与对地电容相匹配,就形成三相或单相共振回路,可激发各种铁磁谐振过电压,造成高压互感器烧毁。
  由此可见,如果遇到断断续续的接地故障(一般表现为单相接地),是非常容易烧毁电压互感器,或熔断高压熔丝的。
  上文中提到铁磁谐振这个词,所以还有必要讲一下铁磁谐振的产生过程。
  铁磁谐振的产生过程及危害
  电力系统产生谐振的回路中,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。

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