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35kV母线电压互感器熔断器烧毁故障研究与处理 第9卷第3期 VoL_9No.3砷2011年6月1ur1.2《)11 35kV母线电压互感器熔断器烧毁故障研究与处理 赵明远 (神华陕罔华锦界能源有限责任公司,陕两榆林,719319) 摘要:谐振过电压是引起电压互感器熔断器烧毁较典型的故障,在中性点不接地系统中,由于电磁 式电压互感器铁芯电感元件饱和,使回路中的非线性的电感参数在满足一定的谐振条件时,产生铁磁 谐振过电压.本文通过某电厂35kV母线电压互感器熔断器烧毁故障案例分析,找出了在中性点不接 地系统中产生谐振过电压的主要原因,提出了几种改进方案,并通过对比分析,找出最为经济合理且有 效治理手段,为解决谐振过电压引起电压互感器熔断器烧毁故障提供了一个方法. 关键词:电压互感器熔断器烧毁处理 中图分类号:TM45文献标识码:A文章编号:1674—8492(2011)03—069—03 某电厂自35kV配电装置加装四套抑制次同步 谐振装置(SSR—DS)后频繁发生母线电压互感器熔断 器烧毁故障.通过对故障的综合分析,判断故障原因 为消谐装置损坏或不能满足在电压互感器由于母线 空载等原因合闸充电,造成与线路接地故障的电容 产生谐振条件,使PT铁芯电感元件产生饱和现象, 进一步产生了铁磁谐振过电压.并用加装中性点消 谐装置的方法消除了该故障,保证了电网设备的安 全稳定运行. 熔断事故.从事故的现象上分析,此现象并不是单纯 瞬时过电压引起的事故,而是消谐装置损坏或不能 满足在电压互感器当母线空载或出线较少时,PT带 铁芯的电感元件与线路中的对地电容产生谐振条 件,造成Prr过饱和,由此产生了铁磁谐振过电压.出 现相对地电压不稳定,接地指示误动作的异常情况 下的正常保护.专业技术人员对此咨询相关电厂及 技术人员,针对该设备进行消谐装置的采购及更换 的相关准备工作. 1事故概况2原因分析 1.1系统运行概况 某电厂起动备用电源,由500kV系统直接经降 压变压器供电至两段35kV配电装置,并分别给四套 抑制次同步谐振装置(SSR—DS)提供电源.35kV系统 为不接地系统. 1.2事故经过 2008年l2月2日,某电厂35kV1母PT2B相 电压异常降低,随即对PT进行绝缘,变比,空载电流 测试及外观检查正常,I母母线PTB相熔断器烧毁, 此间1降压变退出运行,由降压变带35kV母线, 35kVI,Ⅱ母通过母线联络开关并列运行.35kVI母 PT退出运行,由35kVⅡ母PT对35kV母线进行电 压监视.对熔断器备件进行相关实验,合格后立即进 行了更换,1降压变投运,35kVI,Ⅱ母分段运行, 35kVI母PT投入运行正常.在2008年l2月10日 35kVI母母线PTA相继发生熔断器烧毁故障.2008 年12月19日,又出现35kVI母母线PTC相熔断器 2.1谐振过电压分类 电力系统中的电感元件与线路中的电容元件, 在操作或接地故障等一定条件下会产生线性或非线 性的谐振过电压.谐振过电压分为以下几种: (1)线性谐振过电压.当中性点不接地系统中存 在的电感元件为线性特性或励磁特性为线性的感性 元件在电力系统发生接地故障等冲击干扰下,系统 的自振频率与电源的频率较为接近甚至相等时,会 发生线性谐振过电压. (2)铁磁谐振过电压.铁磁谐振过电压也可以称 作非线性谐振过电压,是指在电力系统中的非线性 的电感元件(如空载变压器,电压互感器)与线路中 导线与地之间的相问电容,接地故障产生的电容等 在特定的谐振条件下.使非线性电感元件(如PrI1)饱 和,会产生铁磁谐振过电压. (3)参数谐振过电压.在电力系统中,由于电感 参数随同步电抗做周期性变化,电感元件与系统中 ? 70?赵明远:35kV母线电压互感器熔断器烧毁故障研究与处理第3期 的电容元件相匹配,在电感元件不断的做周期性变 化,谐振回路不断产生能量造成参数谐振过电压. 2_2PT熔断器烧毁几种原因分析 (1)当Frr励磁特性较差时可发生铁磁谐振,导致 电压互感器熔断器熔断.但由图1曲线判断该PrI1励 磁特性良好,因此可以排除PrI励磁特性差的原因. 120 100 — 8O 苗6o 40 20 0 _.¨¨叠t墨三二0-.. —一一■■_曩0¨.¨囊t¨ —— ,一rll:0■誓i鼍一毫曩誊≤囊i j..鬟∥|≯曩薯i曩蓦 ..一≯一誊≯一篡量|搿≮薹 j.∞∞ll叠量¨¨Ⅲ ll 24681O12 电流(A) 图1电压互感器励磁特性曲线 (2)PT非线性励磁特性而引起的铁磁谐振过电 压,这种谐振过电压会导致系统相电压不稳定. (3)系统单相接地消失时在PT一次绕组回路中 产生的涌流,这种涌流会损坏或使熔丝熔断. (4)电磁式电压互感器由于母线空载合闸充电时, 当系统满足接地电容量