变电站10kV母线PT高压保险熔断分析
时间：2021-02-19 08:00:53 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：根据变电站10kV 母线PT高压保险熔断的事例，对该段母线上的馈线是否发生单相接地引起过电压，PT是否铁磁谐振过电压，该段母线上的接地变兼站用变本体避雷器是否存在故障，引起过电流、过电压造成PT高压保险熔断进行分析，确定造成PT高压保险熔断的原因，并进行处理，最终解决问题，保证电力系统的安全运行。
关键字：PT高压保险;熔断;避雷器
0 前言
随着经济的发展，社会的进步，人民生活水平的不断提高，电力供应的持续性和可靠性变得十分重要。要保证变电设备的安全运行，除了对设备的日常巡视维护、风险管控和差异化运维之外，更重要的是对设备发生故障的原因分析和预防。变电站10kV母线上的PT作为一种与保护和测量装置配合的一次设备，其重要性不言而喻，而PT的高压保险会因系统运行方式的改变引起的过电流和高电压而熔断，为了避免PT高压保险多次熔断，保证PT的正常运行工况，就需要对PT的运行工况进行分析。
1 10kV PT高压保险熔断事例
某供电局的巡维中心管辖的无人值班变电站，在10天内某110kV变电站10kV I段母线51PT高压保险共熔断三次，8月12日监控后台机信息如图所示：
8月12、14、17日，某110kV变电站后台机都频繁发出“10kV I段母线接地，预警动作、复归”、“消弧装置10kV线路接地，预警动作、复归”、“10kV F1 XX线消弧装置选跳”和“10kV F1 XX线重合成功”等信息，经现场检查核实消弧装置动作正确。
2 10kV PT高压保险熔断分析
根据事件的调查分析，判断该110kV变电站10kV I段母线51PT高压保险熔断可能由以下原因引起，一是馈线发生单相接地，引起母线出现过电压，使PT高压保险熔断;二是10kV I段母线PT铁磁谐振过电压，使PT高压保险熔断;三是该母线上的接地变兼站用变本体避雷器存在故障，对PT的运行产生影响，致使高压保险熔断。针对以上判断，现对每种可能性进行调查分析：
2.1 10kV I段母线上的馈线发生单相接地
当系统正常运行，没有相接地时，中性点电压为0，而这时地的电压也是0，即中性点O和地O’是一个电压。当C相接地时，C相接地点电压与地是一个，为0，当然是电压降低了;而这时的中性点并未接地，其电压变成了-Uc;同时，三相平衡對称的关系并未破坏，A相对地的电压就变成了A相对C（接在地上）相的电压了，这时的A相电压等于Uac了;B相对地的电压就变成了B相对C（接在地上）相的电压了，这时的B相电压等于Ubc了; 相电压变成线电压，增大了1.732倍。
当单相间谐接地时，C相接地点电压与地有残压，而这时A、B相电压都小于线电压，但在间谐接地过程中，可能是电压互感器铁芯饱和，激磁电流急剧增加，这时也会出现过电压，过电压的数值可能达到相电压的3～3.5倍，从而使高压熔断器熔断。
从该110kV变电站后台机频繁发出“10kV I段母线接地，预警动作、复归”、“消弧装置10kV线路接地，预警动作、复归”信息，及发出“10kV F1 XX线消弧装置选跳”和“10kV F1 XX线重合成功”信息来看，如果10kV I段母线上F1 XX线发生单相接地，虽然F1 XX线重合成功，但短路电流Ic仍然存在，消弧装置应该动作，跳开10kV F1 XX线701开关，现场消弧装置没动作，只是I段母线51PT高压保险熔断。而且通过配网运检人员检查该条线路，也没有发现该线路有接地点。因此判断，10kV I段母线上F1 XX线线路接地不是该变电站10kV I段母线51PT高压保险熔断的原因。
2.2 10kV I段母线PT铁磁谐振过电压
电力系统出现铁磁谐振时，将出现额定值几倍至几十倍的过电压，瓷绝缘放电，绝缘子、套管等出现电晕，电压互感器一次高压保险熔断，严重时将损坏设备。
众所周知，电力线路对地存在着分布电容，而这个分布电容很容易同联接于系统上的电磁式电压互感器等元件形成铁磁谐振过电压.铁磁谐振过电压主要是由于非全相拉合闸、一相断线并接地以及电磁式电压互感器铁芯饱和引起的，铁磁谐振过电压可以在很大的范围发生.若谐振频率等于工频的整数倍（如1、3、5??）时，称之高次谐波谐振过电压;若谐振频率等于工频的分数倍（如1/3、1/5、1/7??）时，则称之分次谐波谐振过电压.实测证明，不论是高次谐波谐振过电压还是分次谐波谐振过电压，其过电压的幅值可达3～4Umax.这样高的电压足可以造成高压熔断器熔断。
通过上面的分析，PT铁磁谐振过电压引起高压保险熔断的几率比较高，因此在8月20日 11：50：00 至 8月21日 10：40：00对51PT的电能质量进行测试， 2至25次谐波电压通过率（%）全都为100.00%，所以铁磁谐振过电压使不是造成该变电站10kV I段母线51PT高压保险熔断的原因。
2.3监控室后机监控机事故信息分析
避雷器是一种释放过电压能量、限制过电压幅值的保护设备。使用时将避雷器安装在被保护设备附近，通常与被保护设备并联。避雷器可以有效的保护电力设备，一旦出现不正常电压，避雷器产生作用，起到保护作用。 当被保护设备在正常工作电压下运行时，避雷器不会产生作用，对地面来说视为断路。从信息看，由于#1接地变兼站用变本体避雷器存在故障，当电压高于避雷器额定电压时，即低于避雷器本身的冲击放电电压 避雷器就产生了泄压现象，即避雷器产生了放电动作，当避雷器动作后的残压比被保护设备通过同样电流时所能耐受的电压低的时候，避雷器动作返回，所以监控机频繁发出“10kV I段母线接地，预警动作、复归”;当在发生10kV I段线路接地现象时，#1接地变兼站用变（消弧装置）对10kV系统提高电压时，#1接地变兼站用变本体避雷器又产生了动作，这时产生的泄压现象更明显，监控机频繁发出“消弧装置10kV线路接地，预警动作、复归”信息，同时使10kV I段母线PT高压保险熔断。
3 对引起PT高压保险熔断的隐患处理
根据以上对10kV I段母线51PT高压保险熔断的分析，确定了10kV I段母线51PT高压保险熔断是由#1接地变兼站用变本体避雷器存在故障所致，于是对#1接地变兼站用变本体上的避雷器进行更换，并对新避雷器进行绝缘电阻、直流下的泄漏电流进行预试，预试合格后投入运行。
#1接地变兼站用变本体避雷器更换后，当监控后台机发“10kV线路接地，预警动作、复归”，并发出“10kV F××线消弧装置选”信息后，经过现场对10kV I段母线51PT高压保险进行检查，高压保险完好，证明10kV I段母线51PT高压保险熔断问题已解决。
4 结论
设备的风险预控和事故事件的应急处置，风险的事前、事中和事后管控，变电设备的运维管理，是变电运行专业的重要工作，也是保证电力系统安全、稳定运行的防线。为确保变电站10kV母线PT高压保险不在出现短时间内多次熔断，总结事故事件处理经验，提高运行人员应急处置的能力和水平，通过对变电站10kV母线PT高压保险熔断事件的处理，对可能引起10kV 母线PT高压保险熔断的原因进行分析，并经过处理，保证了10kV母线PT能够安全、稳定的运行，为今后运行人员遇到同类事件时采取应急处置措施提高了宝贵的经验，守护了变电设备安全运行的底线。
参考文献
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[2] 刘增良，刘国亭，等.电气设备及运行维护.中国电力出版社，2004.
[3] 何仰赞，温增银.电力系统分析（上册）.华中科技大学出版社，2002.
