芻議降低變電站10kV電壓互感器高壓保險熔斷率的措施

秦艷 明愛紅 孟令苗 國網昌吉供電公司

一、電壓互感器概述

電壓互感器具有變換電壓的功能。電壓互感器轉變電壓的主要目的，是為測量儀表、繼電保護設備提供電力資源，以保證其可準確測量線路電壓、功率及電能[1]。通常情況下，高壓保險容量只有幾伏安、幾十伏安。電壓互感器的工作原理為電磁感應原理，其電磁結構與電流互感器相反。在電壓互感器二次負載阻抗降低的情況下，二次電流增大，與此同時一次電流增大才能保證一次、二次側之間電磁均衡性。在線路故障時，高壓保險熔斷可保證線路中貴重設備、電機或互感器安全性。

二、電壓互感器損壞、高壓熔絲熔斷的危害探析

電壓互感器損壞、高壓熔絲熔斷的危害主要展現在以下方面：首先，對變壓設備的危害。供電系統運行問題中出現概率較高的是異常運行問題，即諧振過電壓。雖然諧振過電壓幅值并不高，但是其存在時間比較長[2]。低頻諧振不僅對線圈類設備產生負面影響，還會影響變電、其他設備絕緣效果，部分情況下可導致母線部分絕緣被擊穿，形成短路、大面積停電故障。其次，對電力系統運行方式的危害。出現問題后若工作人員未及時進行處理，將影響母線運行方式，增加維護工作量。再次，對工作人員的危害。如果運維人員巡視時，發生電壓互感器損壞、高壓熔絲熔斷，其爆炸的威力可能會致使巡視人員灼傷或中傷。最后，影響供電可靠性。出現問題后不能保證變電站供電量準確性，引發電量損失等問題。

三、電壓互感器高壓保險熔斷原因及故障解決方法

（一）熔斷原因

變電站出現電壓互感器高壓保險熔斷問題，將影響變電站運行效率、變電站電力服務水平、變電站經濟效益及社會效益[3]。因而，相關管理人員需積極探析引發此故障的主要原因，其主要為以下幾點：首先，鐵磁諧振。在電力系統正常運行時，電壓互感器勵磁繞組將形成一個線性工作區域。電力系統處于合閘瞬間或出現單項接地故障等情況下，電力系統將形成鐵磁諧振。在此情況下，出現熔斷問題概率較高。其次，系統電壓過高。10kV電力系統長時間處于高壓運行狀態，致使高壓保險一直處于熔斷臨界值，引發高壓保險過熱熔斷問題的概率較高。通常情況下，10kV電力系統電壓處于10—10.7kV之間，高壓保險額定電壓設置為12.5kV。再次，運行環境惡劣。10kV電壓系統運行環境較差，單相接地事故頻發。再加之目前10kV系統多使用干式互感器，其絕緣存在薄弱環節，一旦拉路不及時也將造成互感器絕緣受損，同時造成高壓保險熔斷。

（二）故障解決方法

故障后，可能出現高壓保險熔斷問題，進而對供電穩定性造成負面影響。因而，相關管理人員需采取以下措施解決故障：第一，故障后由調度人員指揮值班人員，由其負責對故障原因的全面排查，明確故障原因。第二，10kV電壓系統故障后，母線將出現焦臭味，故障位置冒煙。若高壓保險未熔斷、故障嚴重致使絕緣系統毀壞，檢查人員需將負荷轉移，確保母線停電、隔離故障。若高壓保險已熔斷、絕緣系統未毀壞，檢查人員可使用刀閘隔離故障。第三，若檢查發現存在兩相或兩相以上的高壓保險熔斷故障，可確定系統出現故障。檢查人員需及時處理互感系統，更換高壓保險。在更換完畢后，工作人員不能立即恢復供電系統運行。工作人員需將此故障問題反饋給檢修部門，由檢修部門進行檢修及試驗，在故障全部處理完畢后，才可恢復供電系統通電。

四、制定預防措施

（一）電壓系統環境問題

為避免由于電力系統運行環境不佳引發故障，管理人員需深入分析突變形式。為避免互感器、二次設備發生故障影響供電穩定性，需重視使用消諧設備。消諧設備可充分顯示各種電壓值，詳細分析這些數據信息。工作人員可詳細記錄不同運行環境下的各種數據信息，以免由于檢修、維護不及時引發熔斷問題，影響供電穩定性。

另外，為防止互感器燒損，一次安裝時采用四PT結構或采用一次流敏型消諧器，也起到了一定的效果。

（二）單項接地問題

為免單項接地故障影響供電穩定性，管理人員需依據相關要求合理選擇并安裝母線電壓互感器消諧設備，利用此設備對比各電壓值。工作人員需詳細分析單項接地故障原因等，詳細記錄相關數據信息。工作人員需保證數據準確、全面，為保證電力系統穩定運行奠定堅實基礎。

另外，為防止系統接地未及時拉路造成電壓互感器燒損，一次安裝時可以采用四PT結構或采用一次流敏型消諧器，也能起到了一定的效果。

（三）加強檢查工作

工作人員需引進先進設備及技術，加強對互感器二次回路、消諧設備的檢查，及時發現電力系統存在的問題，并制定有針對性解決措施，以保證電力系統穩定運行。

（四）嚴格控制設備質量

變電站建設中，需選擇勵磁特性較好的電壓互感器，以降低出現保險熔斷概率。同時，需嚴格控制電壓互感器一次性保險質量，在發現老化問題后需將其更換為質量更好的高壓熔斷器；為保證高壓熔斷器與相關標準相符，需對高壓熔斷器各項指標進行檢測，在保證合格后才可采購、使用；安裝人員需對直流電阻值進行檢測，在保證高壓熔斷器接觸性能較好的情況下，才可安裝高壓熔斷器。

五、結語

電力系統運行中互感器高壓保險熔斷問題的出現將影響電壓系統運行穩定性。變電站需采取合理使用消諧設備、加強檢查工作、嚴格控制設備質量等措施，降低電力系統故障概率，保證電力系統穩定運行。