10kV線路單相接地引起電壓互感器燒毀原因分析

摘 要：文章針對一起10kV線路單相接地引起電壓互感器燒毀的事故實例，分析產生事故的原因，并且提出了一定的解決措施。

關鍵詞：線路單相接地；電壓互感器；燒毀；原因分析

中圖分類號：TM45 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 06-0000-01

目前我國10kV線路電力網絡主要采用經消弧線圈接地或者中性點不接地的方式運行，如果10kV出線進行單相接地時，接地電流只是較小的網絡電容電流，因此保護裝置不會產生跳閘現象，只會給出信號，電網在此情況下依舊可以運行2小時左右，大大增加了供電的可靠性。但是由于這種方式的經濟性較差，因此10kV中性點不接地網絡進行單相接地時，不接地的地電壓就變成了線電壓，這就很容易出現弧光引起諧振過電壓，從而對相關的電力設施造成嚴重的破壞。

文中就一起10kV線路單相接地引起電壓互感器燒毀的事故實例，簡單介紹了事故前的運行方式和事故的全經過以及電壓互感器燒毀的原因，并提出了相關的預防措施。

一、事故前運行方式

在事故發生前，設備的運行方式主要是110kV東母帶1#主變運行，110kV中母帶2#主變運行，110kV西母帶3#主變運行，110kV1101以及1102母聯處解備位置。1#、2#、3#（3×75MW）分別帶10kV I段、II段、III段運行，10kV母聯開關助于解備狀態，10kV備用出線均在解備位置。因此在事故發生前該電路的運行較為正常。

二、事故的經過

在中午時分，西110kV變電站的監控臺發出故障信號，顯示“西10kV III段TV打出接地告警信號”。同時后臺主機也顯示該段的A、B兩相電壓急速升高，而C相電壓則呈現下降趨勢。這次情況下，工作人員立刻匯報動調，獲得許可后，穿著相關的保護措施進入10kV的高壓室進行檢查。通過檢查發現10kV III段TV柜內冒出煙霧，整個高壓室中煙霧籠罩。經過許可，將西103主變出線由運行狀態轉為備用狀態，10kV III段母線停電后將該母線所帶的分回路逐條轉為備用狀態。將西10kV III段TV轉為檢修狀態后打開柜門發現，電壓互感器C相絕緣擊穿本體破裂，并且有黑色的液體流出，電壓互感器C相一次保險擊穿。工作人員迅速匯報，并將該段解備，實現與母線的隔離，從而使母線能夠迅速恢復供電。除該段10kV III段母線TV之外，其他的設備全部再次正常運行，從而整個事故處理結束。

三、10kV線路單相接地引起電壓互感器燒毀原因分析

這種電壓互感器是由廣州一家廠商在2006年進行制造的，并且由開關柜的廠家進行捆綁安裝，因此設備質量需要進一步考察。

在后臺的監控主機發出警告信號后，現場消諧裝置顯示出諧振現象分別出現在分頻和基頻中。因此可以確定單相非金屬接地故障出現在系統中，從而導致系統的電壓迅速升高，使得電壓互感器無法承受壓力出現絕緣擊穿現象，并給TV帶來過流情況，從而熔斷了TV熔斷器，最后燒毀電壓互感器。不管發生幾次諧振諧波，電壓都會迅速升高到原有線電壓的2-3.5倍。再加上電壓互感器本身也存在一定的質量問題，從而直接引發了這次事故。

在中性點不接地的配網中，由于中性點對地具有絕緣的性質，因此電磁式電互感器很容易在低電容較小的配電網絡中出現鐵磁諧振的情況，當單相能夠穩定接地時，另外兩項的電壓就會上升到線電壓的水平。發生間歇性弧光接地時，在情況第一次出現后就會產生鐵磁諧振現象，而弧光接地的再次產生則是由于網絡有諧振過電壓，因此暫態過電壓就極有可能超過3倍的額定電壓。

四、相關的防范措施

在了解了10kV線路單相接地引起電壓互感器燒毀的原因后，就可以針對這些原因找出相應的解決方法。目前香瓜的防范措施主要有防止TV電磁諧振、加強新投運設備的檢查、提高工作人員處理事故的能力和加裝消弧線圈，以下將對這四種方式進行簡單的介紹。

（一）防止TV電磁諧振。首先要加強對設備的點檢，尤其是設備處在高溫的工作環境下或者負荷較大時要格外關注設備的運行情況，通過對設備運行的環境加強通風降溫的措施來確保設備運行的穩定。在采購一些與電壓互感器相關的關鍵備件，要選擇信譽度高、產品質量好的正規廠家。同時聘請專門的廠家對電網中存在的諧波問題進行測試，采取相應的治理。

可以在電磁式電壓互感器上安裝消諧器，或者在TV開口繞組段安裝二次消諧裝置。

在10kV的配電網中，如果網絡對地電容較小，可以借助TV組數和網絡對地電容進行相應的估算，在可能出現鐵磁諧振現象時，采取將高壓中性點的電阻接地的措施。

（二）加強新投運設備的檢查。在采購了新的TV設備后，應該對其進行V-A特性的檢驗。按照國家電網頒布的18項反措的要求，確保三相TV的V-A特性是一致的，并且在1.9倍的額定相電壓下，電流不會出現飽和現象。這就可以有效地減少諧振發生的可能性。

同時還要做好金屬氧化物避雷器的驗收工作。在該事故中10kV的金屬氧化物避雷器閥片炸裂，內腔全部閃絡，外層部分出現燒毀，這就代表避雷器的同流能力低下，因此要定制質量更高的金屬氧化物避雷器。

（三）提高工作人員處理事故的能力。在發生事故后，相關的工作人員只有經過仔細檢查相關設備，通過一系列試驗確定事故發生的原因，進行有效地修復工作，再將設備投入使用，這樣才能確保事故不會進一步擴大。這就要求工作人員具有較高的事故處理能力。所以加強對工作人員的技術培訓是必不可少的。

（四）加裝消弧線圈。根據相關經驗可以看出，增加消弧線圈可以有效地減少因為出線短路而引起的燒間隔事故。由于消弧線圈被設置成過補償的運行狀態，系統在發生單相接地時，電弧可以自動熄滅，從而降低弧光接地過電壓。

五、結束語：

電網的工作安全不僅與工作人員的生命安全息息相關，也關系到用戶的使用效益，因此加強電網的安全工作時每個變電站應該注意的問題，10kV線路單相接地引起電壓互感器燒毀的實例表示目前電網運行依然存在著不少問題，因此要不斷開發新的技術并加強管理，從而減少事故發生的可能性。

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