10KV(或35KV)接地电压互感器烧毁分析
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摘要：在中性点不接地配电系统中，引起电压互感器(PT)故障，甚至烧毁的原因一般是PT发生了铁磁谐振，而PT本身的绝缘状况、热容量以及二次回路的接线影响了PT的运行工况也是重要原因。然而，在10KV或35KV中性点不接地（或非有效接地）系统中，由于谐振过电压、间歇性弧光接地过电压的存在，经常导致10KV（或35KV）接地电压互感器烧毁或使PT的熔断器的熔丝熔断，从而造成系统的停电检修，给电力系统造成不必要的损失。在日常生活过程中，如何采取了相应的对策，保证变电站设备的正常运行？是我们所面临的一大课题，本文结合实例，对其展开一系列探析，供同行参考。
关键词：电力系统 事故处理 措施
1事故及处理经过
某35KV变电站额定容量为1800KVA，变压器接线方式为Y/Y。型。变电站母线接有三台JDJJ2-35型电压互感器，接线方式为Y/Y。2005年9月10日建设投运，时隔一周以后，系统出现单相接地故障，持续时间为20分钟，恢复后，发现DTSD341电能表烧毁，经查电压互感器中性点与地网之间电压1200V，控制盘表一相近似零值，其它两相超出电压表量限，变压器运行正常，初步断定电压互感器有一相短路或匝间短路。经过对三台电压互感器进行全面试验，未发现故障。
通过调查，此35KV变电站是由于线路C相中有一只瓷瓶击穿，出现间歇性弧光接地，从而造成此次事故的发生。
经进一步检查，电压互感器C相一次保险烧断，换掉C相一次保险和二次电能表后，暂时恢复了正常供电。
2原因分析
电力系统出现新营35KV变电站这样的事故，是一个普遍存在的问题，为此我们从以下三方面进行了分析：
当系统容抗1/ωC同ωL接近（0.18―0.68）时，极易诱发系统基频和分频谐振，特别是35KV变电站带负荷较小或空载时，站内母线短、电容量小，1/ωC同ωL数值接近。同时由于电感L是与电压有关的变量，而电容C是由系统确定后基本不变的常量。当电压发生变化时，电感L也随之改变，当两者参数相近时，容易诱发参数谐振。（引起系统参数变化的主要原因有操作过电压、故障接地产生的过电压、间歇性弧光接地等。）
另外在中性点不接地系统中，当发生单相接地故障时，电网电压、相位维持不变，故障相电压下降为近似零值，非故障相上升为额定电压近似值的√3倍，当系统接地故障消除后，非接地相在过电压期间，由于线路电容的作用，已对线路充入电荷，这部分电荷在中性点不接地系统中，只能对电压互感器的高压绕组（电感线圈）放电，而流入大地，在这个电压瞬变过渡过程中，非接地相电压互感器一次绕组励磁电流忽然出现数倍于额定电流的峰值电流，可将一次电压互感器保险熔断。
还有一个重要原因是在中性点不接地系统中，除三相电压互感器外，其余的主变、配变中性点均不接地，当系统发生每一个周波重燃多次的弧光断续接地时，电压互感器成为系统对地放电的通道。其放电电流可达2A左右，是一般35KV电压互感器一次额定电流200倍左右。这样重燃多次断续放电，可能造成电压互感器和电能表因剧烈发热而烧毁。
3解决的方法
为消除系统基频、分频谐振产生的过电压及限制间歇性弧光接地造成的系统电容对电压互感器放电的过流，一般采取在电压互感器开口三角形并联电阻或微机二次消谐的方法，该方法是在电压互感器产生谐振过电压时，通过微机换切不同的电阻，短接二次的零序绕组，产生一个和谐振过电压方向相反的励磁磁势，从而抑制谐振过电压的发生，该方法对阻止谐振过电压确实有效，但在出现间歇性弧光接地、系统电容对电压互感气压的连续放电时，起限流作用不太明显。
另一种方法是在电压互感器一次绕组中性点串接非线性电阻的方法，该方法如阻值匹配合适，能限制谐振过电压的发生，同时能限制间歇性弧光接地发生的放电电流。通过调查发现，在采取二次微机保护消谐的同时，在中性点再加装非线性电阻消谐器，对电压互感器的保护作用更加明显，这可能同非线性电阻的限流作用有关。
4效果
我们通过在35KV中性点串接一支XRQW-35B型消谐器，并在保护屏上采用微机二次消谐的方法对原变电站进行了改造（见图二）。至今，虽然35KV线路由于各种原因偶有单相接地发生，控制装置也会出现报警，但没有发生过设备损坏事故。改造后的效果非常明显。
5 理论分析
在PT正常运行时，二次负载阻抗很大，而PT是恒压源，内阻抗很小，容量很小，一次绕组导线很细，当PT二次发生短路时，一次电流很大，就会引起PT发热烧损。
对于10KV（或35kV）三相母线，正常运行时母线PT的开口三角电压理论值为0(实际零序电压一般在2～4 V)，当电网发生单相接地时，零序电压上升至几十伏甚至100 V。正常情况下，该二次电压负载阻抗很大，二次侧负载电流很小，当开口三角接线短路后，二次侧电流非常大，反映到一次侧的电流亦很大。PT的最大容量即伏安数值是按照在最高工作电压下长期工作的发热条件规定的。当单相接地发生时，非故障相电压升高(金属性接地时升至线电压),与一次电流相乘后得到的伏安数值很大，会超过PT的最大容量，导致PT发热烧损；而接地相的电压相对较小(当金属性接地时为0 V)，故电压、电流相乘后的数值要小得多，因而发热量较小，PT烧损的可能性也小得多。
6结论
上述事故暴露出设备运行维护及管理措施不力，从中吸取教训，认识到今后对设备的维护应提升到新的台级，设备的更新，要求人员素质的更新，设备的维护应以状态维护为主，高质量的检修、高效率的维护、责任心的高度增强，才能使电气设备达到性能可靠、质量优良和免维护或少维护的要求，才能为优质运行提供可靠的技术和管理保障。
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