PT燒毀原因的探討

1、pt燒毀原因的探討摘要：重點(diǎn)分析了熱電廠35kv寬板變電站pt燒毀原因，并提出了相關(guān)的整改措施。主題詞：電壓互感器、鐵磁飽和、燒毀、原因1、前言2007年5月，熱電廠35kv寬板變電站當(dāng)班值班人員發(fā)現(xiàn)監(jiān)控電腦反映出接地信號(hào)，同時(shí)35kv段母線電壓顯示不正常，在向調(diào)度匯報(bào)情況后立即進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)高壓室中濃煙滾滾，焦臭味向四周散發(fā)開(kāi)來(lái)。當(dāng)班人員迅速將35kv段停電，負(fù)荷轉(zhuǎn)35kv段，將35kv pt手車退出進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)三相保險(xiǎn)熔斷，三個(gè)單相接成y0/y0/形式的電壓互感器已被燒毀。2、電壓互感器燒毀的原因分析在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中,pt一次高壓保險(xiǎn)熔斷或pt自身燒毀的事故時(shí)有發(fā)生,影響pt

2、正常工作,甚至擴(kuò)大事故。究其原因,則是pt 繞組內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)電壓。引起過(guò)電壓的原因有二:一是當(dāng)斷路器對(duì)母線突然合閘時(shí),母線pt一相(或兩相)繞組內(nèi)有可能產(chǎn)生巨大的涌流,出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象；二是運(yùn)行中的電網(wǎng)因雷電或其他原因造成單相接地故障消失時(shí),pt健全相對(duì)地電容上的殘余電荷將通過(guò)其繞組放電,出現(xiàn)瞬間磁飽和現(xiàn)象。2.1 鐵磁飽和引起pt燒毀的原因分析電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí), pt 勵(lì)磁感抗lt很大, 電網(wǎng)零序阻抗主要是以導(dǎo)線對(duì)地電容容抗1c0 為主, 電網(wǎng)三相基本平衡。等效電路如圖1所示。當(dāng)電壓互感器突然合閘或電網(wǎng)中單相接地故障突然消失時(shí),造成pt一(或兩相) 繞組中電流突然增大,此時(shí)電網(wǎng)三相對(duì)地阻抗出現(xiàn)不平

3、衡, 將產(chǎn)生較大的零序電壓, 三相對(duì)地電壓也隨之變化,出現(xiàn)過(guò)電壓。這種過(guò)電壓的性質(zhì)基本可分為工頻過(guò)電壓和高頻過(guò)電壓。2.1.1 工頻過(guò)電壓為了便于分析, 根據(jù)電網(wǎng)的等效理論, 將圖1的零序網(wǎng)絡(luò)等效簡(jiǎn)化為圖2。當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí),lt 很大, c0三相是對(duì)稱的,因此零序電壓值很小, 接近零, 見(jiàn)式(1)：0=- (1)當(dāng)突然開(kāi)關(guān)合閘或電網(wǎng)中單相接地故障突然消失時(shí), pt三相電抗lt 中有一相(或兩相) 將突然下降至lt造成飽和。假設(shè)b、c 兩相飽和,a 相不飽和, 則有： a、b、c電動(dòng)勢(shì)；lt電壓互感器電感；cab、cbc、cca導(dǎo)線間電容；co導(dǎo)線對(duì)地電容；lf導(dǎo)線電感圖1 電壓互感器接線 y

4、a=jc0+jc (2)yb=yc=jc0+1jlt (3)將(2) 、(3)代入（1），并簡(jiǎn)化，則有：0=-a×=-k×a (4) 此時(shí)電網(wǎng)的三相對(duì)地電壓分別為:a=a+0b=b+0 (5)c=c+0由于式(4)中k=1,即中性點(diǎn)位移電壓大于相電壓, 則必有b、c 兩相對(duì)地電壓大于線電壓, 造成過(guò)電壓。此過(guò)電壓將可能維持電壓互感器b、c 兩相處于過(guò)勵(lì)磁狀態(tài), 而長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)勵(lì)磁電流有可能燒毀電壓互感器。2.1.2 諧波諧振過(guò)電壓電磁式電壓互感器在飽和狀態(tài)下是一個(gè)非線性電感元件, 因此它將使一部分工頻電源能量轉(zhuǎn)變成諧波能量。這一過(guò)程可用圖3表示。 由圖3可知, 當(dāng)電網(wǎng)線路很長(zhǎng)

5、, 即對(duì)地電容c0很大時(shí), 該電容有可能與pt電感l(wèi)t發(fā)生分頻諧振；當(dāng)電網(wǎng)線路較短、即對(duì)地電容c0很小時(shí), 則有可能與pt電感l(wèi)t發(fā)生高頻諧振。但不管發(fā)生何種諧振, 均將造成電網(wǎng)中性點(diǎn)電壓u0增大, 相應(yīng)對(duì)地電壓也將增大。應(yīng)該注意, 由于諧振電壓不是工頻電壓, 此時(shí)各相對(duì)地電壓不能用式(5)電壓向量疊加求出, 而應(yīng)采用有效值合成:ua= ub= (6)uc=運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明, 由于pt磁飽和引起的工頻或諧波諧振過(guò)電壓幅值均不很高, 故對(duì)設(shè)備的絕緣威脅不大。但此過(guò)勵(lì)磁電流尤其是pt的分頻諧振頻率低, 感抗小, 使其勵(lì)磁電流大大增加, 可達(dá)到額定勵(lì)磁電流的數(shù)十倍甚至上百倍, 極易燒毀pt一次高壓保險(xiǎn)或

6、使pt自身過(guò)熱, 進(jìn)而噴(冒)油, 甚至燒毀、爆炸。3、抑制因飽和引起過(guò)電壓的措施根據(jù)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)介紹, 消除諧振的措施有以下幾種，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，具體采用哪種方式應(yīng)根據(jù)具體條件而定。（1）在pt開(kāi)口三角繞組上加裝性能良好的消諧器；（2）選用勵(lì)磁特性好的pt,使鐵芯不易飽和；（3）在pt開(kāi)口三角繞組并接200500w燈泡；（4）采取臨時(shí)倒閘措施, 改變運(yùn)行方式, 使網(wǎng)絡(luò)參數(shù)滿足xc0xl0.01條件, 限制諧振發(fā)生。4、幾點(diǎn)建議（1）造成鐵磁諧振過(guò)電壓的內(nèi)在原因是電壓互感器勵(lì)磁特性不好、鐵心截面偏小、易進(jìn)入鐵磁va曲線飽和區(qū)。所以，在pt選型時(shí)，應(yīng)盡量選取勵(lì)磁特性好的產(chǎn)品，以根本上解決諧振問(wèn)題；（2）造成諧振過(guò)電壓的另一個(gè)原因是pt組的y0/y0/結(jié)線組別。pt的一次線圈采用y0接法為發(fā)生諧振提供了“通道” 。對(duì)于同一系統(tǒng)電氣連結(jié)的pt組按上述接法越多，xl越小，越容易滿足xc0xl0.01條件，所以，建議運(yùn)行單位將該種接法降低到最底限度。并實(shí)測(cè)網(wǎng)絡(luò)在正常運(yùn)行電容c0，予以調(diào)整，以防止產(chǎn)生諧振。參考文獻(xiàn)1.周敦鋒，電工調(diào)試m，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995.2.范錫普，發(fā)電廠電氣部分m，北