論電氣成套設備PT柜運行事故的分析討論

劉嬌

摘 要：當前，電力工程中有些開關柜在調試或工作時，經常會出現電壓互感器發熱或熔斷器燒壞等問題，給電力維修和管理帶來困難，也造成企業經濟損失。電氣成套設備PT柜運行質量事故的發生主要有以下幾種原因；電壓互感器發生燒毀或電壓互感器的熔斷器反復熔斷等，本文主要從電力系統配置電網絡中成套產品的設計缺陷出發，有效改進和消除事故隱患進而減少事故發生。

關鍵詞：電壓互感器；熔斷器；運行事故；分析

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

PT柜是高低壓配電系統和MCC控制室中至關重要的一個單元，是由電壓互感器和熔斷器組合而成，其作用是實現高低壓的轉換，它不僅可以為儀表測量、繼電保護器等裝置提供支持，還能完成PT自身的絕緣監察以及短路保護。但實際工作中的故障對電路運行導致極大影響。因而總結典型事故的成因，加強預防意識對于減少事故發生具有重要意義。

1 歸納總結事故原因

對PT柜運行事故的分析，可以看出電壓互感器被燒壞存在一些共同的特點，即所選用的保護電壓互感器熔斷器的融芯均選用0.5A或1A，甚至有高達2A。保護電壓互感器的熔斷芯額定電流則一般為0.5、0.2、0.3.且PT柜沒有安裝一、二次消諧設備。

因此我們通過原因分析，得出以下結論；第一、由于進線開關開閉閘出現涌流及弧光導致互感器發生鐵磁諧振，導致熔斷器的連接和互感器被燒現象；第二、由于單項接地原因，致使電壓互感器的散熱不好，導致燒壞；第三、熔斷器的額定電流與互感器型號不匹配。

2 電氣成套設備事故的成因分析

電氣成套設備事故的成因分析主要有以下幾個方面：鐵磁發生諧振的原因以及對PT的影響、單相接地給電壓互感器的危害分析以及熔斷器額定電流與電壓互感器不匹配的原因分析。

2.1 鐵磁發生諧振的原因以及對PT的影響

當前，在我國的高壓配電網中，通常使用的中性點經銷弧線圈接地或者中性點不接地的方式。在PT回路中采用的是電磁式電壓互感裝置，通過星形方式完成連接，通過中性點完成接地，內部電路結構形成并聯諧振回路。

通過公式的對應關系可以發現，磁力阻抗的數值通常較大，導致容納大于感納。因此，各相電路表現為容性。一旦電網發生意外負荷波動，就會導致出現較大電流，導致容相電路變為感相電路，互感器中也會出現零序電流。三相電路將會形成串聯諧振回路結構。一旦電力電網意外波動達到諧振條件時，將會造成嚴重的鐵磁諧振。一旦該現象發生，就回加大鐵磁諧振發生的幾率。勵磁電流的快速增加將會導致鐵芯發生飽和，出現嚴重的過電壓現象，嚴重時還會發生燃燒爆炸事故。

2.2 單相接地給電壓互感器的危害分析

中性點在非有效系統中，一旦發生接地故障，兩相電壓將會增加，互感器兩端的電壓也會增加兩倍左右。此時電壓互感器在輸入端的電壓也會發生較大的升高。引起電壓明顯變化，導致磁通容易發生飽和。按照當前我國的相關標準，電力系統會在30秒內完成解除，否則容易造成電壓互感設備的過熱燒毀。但在實際工作中，由于電力系統規定中指出，電力電網發生的單相接地故障，可以在兩個小時內繼續工作，導致電感設備的燒毀時有發生。

2.3 熔斷器額定電流與電壓互感器不匹配的原因分析

熔斷器在電路結構中的主要作用就是隔離，在正常工作狀態下，電壓互感設備出現故障時，熔斷器可以將其從電網中分離出來。但由于熔斷器的功能限制，在實際工作中，只能對電壓互感器本身進行一定的防護，通常只能對勵磁沖擊電流進行故障分析。由于熔斷器的功能限制，廠家選擇熔斷器時只是單純考慮隔離作用，導致由于其他故障發生引起變壓器燒毀。

3 電氣成套設備PT柜運行事故的解決方案

電氣成套設備PT柜運行事故的解決措施主要有以下幾個方面：抑制或者解除鐵磁諧振、安裝自動切除故障電氣裝置以及選擇合理的熔斷器對電壓互感器進行保護。

3.1 抑制或解除鐵磁諧振

解決此問題的基本方法是消諧處理，消諧是利用一次消諧和第二次消諧相互結合的方法。一次消諧就是利用電壓互感器，將其一次側中性點和對地之間設置接地電壓互感器，使用這種方法抑制或消除電壓互感器的繞組過電壓，削弱鐵磁諧振現象的產生，達到減小互感器燒壞和主熔斷器被熔斷的發生幾率。二次消諧，則是給電壓互感器剩余繞組的開口三角處附近設置電氣消諧裝置XZ.現在應用最多的微機消諧裝置，是利用消諧將要發生時，立刻接通阻抗電氣回路的工作原理，這樣可以從本質上抑制諧振現象的產生。

3.2 安裝自動切除故障電氣裝置

在電力系統中，安裝自動切除故障的電氣裝置，應采取無擾動電氣切換技術或者安裝無擾動快切裝置，安裝這些裝置后，當電力系統發生單相接地時，電壓波動或者電流值一旦達到臨界值便會快速切換線路，起到對電壓互感器及繼電器的保護作用。

3.3 選擇合理的熔斷器保護電壓互感器

目前國家相關電氣制造廠家制造的保護電壓互感器基本都采用P型的限流熔斷器，額定電流的規格比較多，有0.2A、0.5A、1A和2A等不同等級的電流。通過對電壓互感器的電流理論計算和與熔斷器的時間電流特性相比，得出以下結論；如果在10KV的電力網絡條件下，使用國產XRNP□-12 規格的熔斷器，要選用0.2A的額定電流，才能保證電壓互感器正常運行不受損壞。

4 結語

本文對PT柜在實際運行中發生的質量故障進行全面的分析，通過對故障原因的總結歸納，提出相應的解決方案，不難看出，導致電壓互感器燒壞的原因主要有互感器發生鐵磁諧振導致熔斷器的連接和互感器被燒現象、單相接地導致互感器散熱受阻以及熔斷器額定電流與互感器型號不匹配等三種原因。希望通過本文論述，為類似研究提供經驗借鑒與參考，提高PT柜運行質量與安全性。

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