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互感器故障排除案例

互感器故障排除案例

互感器故障排除案例

（一）电压互感器的故障排除案例

1.电磁式电压互感器铁磁谐振引起的事故

某厂自备发电机（l0kV、1.5MW）与系统并网运行，三次发

生电压互感器一次侧熔断器熔丝熔断事件，其中两次为A相熔

断，一次为B相熔断。熔断器熔断使电压互感器开口三角形绝缘

监察继电器动作，接地光字牌、断线光字牌亮，同时引起低电压

减载保护、低频率保护动作，使两台变压器断路器和母联断路器

跳闸。在退出保护拉出电压互感器柜小车之后换上熔断器，一切

恢复正常。110kV变电所停电、约3h后恢复送电，送电时又发

生电铃报警，同时中央控制屏系统接地、系统断线光字牌亮，以

及公共设备继电器屏低压减载保护、低频率保护动作发出信号。

立即到高压室检查，开门即闻到胶木、绝缘漆糊味，同时从进线

电压互感器柜发出“嘶嘶”燃烧声和间断电弧光。随即联系110kV

变电所停电。全厂停产12h，检查后发现进线电源电压互感器柜

A相严重烧毁，陶瓷骨架爆裂。

四次事故情况类似，说明存在共性问题。发生第四次事故后，

分析有以下四种可能：

(1）电磁式电压互感器励磁特性不良。

(2）室内潮湿引起电压互感器绝缘击穿、匝间短路。

(3）电压互感器二次侧负荷过大或短路。

(4）电磁式电压互感器引起铁磁谐振过电压。

经过一系列认真试验，电压互感器本身不存在质量问题。经

过计算，电压互感器二次侧负荷并未超过额定容量，同时也判断

二次回路无短路点。由此推测最大可能是铁磁谐振引起的。但铁

磁谐振存在很大随机性，很难明确判断。于是先恢复生产，进一

步观察、分析。

此后一段时间操作人员时常反映拉出电压互感器柜检查时，

发现某一相或两相一次侧熔断器温很高（一次侧熔断器阻值约

100Ω左右，电流大时发热严重），推测电压互威器一次电流较大，

仍存在隐患。要求值班人员监视系统电压和绝缘监察装置。后又

发现发电机频率曾在短时间内（约持续5min）达到表盘最大值

（55Hz)，绝缘监视三相相电压均达到8500V，远远高于正常值。

在此期间发电机与系统并网进行，转速稳定，励磁电流稳定。与

上级供电单位110kV变电所联系，得知大系统未出现异常。

根据上述一系列的情况，经仔细分析，推断为电磁式电压互

感器引起铁磁谐振过电压所致。

由于该厂自备电站共有发电机、进线电源、Ι段和Ⅱ母线四

个电压互感器柜，与110kV变电所所有电压互感器相并联，其并

联电感与导线对地电容组成一个接近谐振回路。当系统突然送电

或避雷器对地放电时，有可能满足谐振条件而出现谐振过电压。

如果谐振时间较短，会使电压互感器一次侧熔断器发热甚至熔断；

如果谐振自保持时间较长，则可能会使电压互感器燃烧爆炸。

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该厂在主控室装设了两台微型电脑多功能消谐装置。该装置

能在电网谐振时使零序回路短接，而向电网施加阻尼达到消谐目

的。谐振消除后自动复位。装设消谐装置后，该厂未再出现类似

故障。

2.电压互感器烧毁故障

新建的35kV变电所有两段10kV母线，每段都装有由三台

电压互感器组成的电压互感器组。将10kV母线分段投入试运行

时，遇到了一些奇怪现象：第Ι段母线送电后，该段母线上的电

压互感器二次侧电压值很不平衡，而且开口三角处出现很高的电

压。立即停电对10kV母线及电压互感器等作了全面的检查和测

试，没有发现任何问题。再次投入运行时，三相电压仍然很不平

衡，而且使该组互感器中的两相很快烧损。于是换上不同厂家生

产的、经全面试验合格的互感器进行几次试投，但二次侧电压值

有时正常，有时又不正常，而且每次投人的电压数值也不相同，

并伴有接地信号。

这种现象实际上就是供电系统中偶然发生的铁磁谐振。当供

电线路各相对地电容形成的容抗与线路上，所接入的电压互感器

各相的综合感抗数值相近或相等时；就发生铁磁谐振。因为在

10kV母线段试送电时，各相的容抗XC较大。单组电压互感器的

各相的感抗XL值也较大，两者数值接近。

出现各相电压不平衡，而且每次投入时电压数值又不断变化，

由于各相母线对地的相对位置不同，所以各相对地电容的大小有

差异；另外每次投人电压互感器时，各相的接触电阻以及同期性

都随手车推人的速度、力量大