胡海

摘 要：某35kV變電站站10kVⅡ段母線電壓互感器在一年內(nèi)共損壞四次，本文對(duì)事故原因進(jìn)行分析，判定故障原因?yàn)槲C(jī)消諧裝置的可控硅在工作中被擊穿，導(dǎo)致電壓互感器二次開口三角形短路，當(dāng)系統(tǒng)單相接地時(shí)繞組和鐵芯發(fā)熱令電壓互感器一次絕緣被破壞，造成了電壓互感器多次被燒毀的事故，最后提出了給微機(jī)消諧裝置加入保護(hù)環(huán)節(jié)的解決方案。

關(guān)鍵詞：電壓互感器；二次短路；可控硅；故障分析

1.事故概況

某35kV變電站10kVⅡ段母線電壓互感器在一年的時(shí)間內(nèi)共損壞四次。Ⅱ母電壓互感器第一次燒毀時(shí)，電壓互感器二次繞組及接線情況良好，一次引線處絕緣情況良好，缺陷部位主要集中在鐵芯。電壓互感器第二次燒毀時(shí)，電壓互感器損壞情況與第一次大致相同，主要集中在鐵芯。對(duì)故障電壓互感器進(jìn)行解體后，發(fā)現(xiàn)其一次繞組存在熔斷現(xiàn)象，一次繞組絕緣被破壞，內(nèi)部環(huán)氧樹脂絕緣燒蝕嚴(yán)重。電壓互感器第三次燒毀時(shí) 電壓互感器一次側(cè)熔斷器被熔斷，B相熔斷器因高溫炸裂，電壓互感器狀態(tài)與前兩次相似。更換不同廠家的大容量電壓互感器，使用9個(gè)月后該站10kVⅡ母電壓互感器第四次被燒毀?？偨Y(jié)四次故障特點(diǎn)，其每次故障情況類似。電壓互感器鐵芯在高溫下片間絕緣溶化，內(nèi)部熱擊穿，一次保險(xiǎn)管炸裂，二次部分接線被燒熔。Ⅱ母電壓互感器前三次均采用相同型號(hào)規(guī)格產(chǎn)品，型號(hào)為JDZJ-10，容量40VA， 電壓互感器燒毀時(shí)間間隔較短。第四次更換了大容量電壓互感器，運(yùn)行9個(gè)月后電壓互感器燒毀。前三次經(jīng)檢查，排除了二次短路、消諧器損壞等原因，懷疑為產(chǎn)品質(zhì)量問題，但第四次選用的大容量和不同廠家的產(chǎn)品，電壓互感器依然燒毀。

2.事故原因分析

從歷次燒損的情況可以確定，故障為發(fā)熱導(dǎo)致，且為一次繞組和鐵芯發(fā)熱，故障時(shí)電壓互感器鐵心飽和，一次繞組流過超過額定電流數(shù)倍的大電流，而一次繞組電阻電阻較大，電流增大時(shí)間，發(fā)熱嚴(yán)重，鐵損也增大，繞組及鐵心發(fā)熱使片間絕緣熔化，使渦流損耗急劇增加，形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致電壓互感器燒損。導(dǎo)致電壓互感器鐵芯飽和有以下幾種可能：

（1）鐵磁諧振。10kV不接地系統(tǒng)中，電壓互感器中性點(diǎn)接地成為系統(tǒng)對(duì)地的唯一金屬性通道，當(dāng)系統(tǒng)對(duì)地電容充電或放電，只能通過電壓互感器中性點(diǎn)構(gòu)成回路，此時(shí)會(huì)有很大的涌流通過電壓互感器一次，造成鐵芯飽和。

（2）一次消諧器損壞或功能喪失。一次消諧器是一個(gè)接在星形接線電壓互感器中性點(diǎn)的隨電流變化的電阻，當(dāng)消諧器損壞或功能喪失時(shí)，電壓互感器鐵芯容易飽和[2]。

（3）電壓互感器二次繞組存在短路。短路時(shí)二次側(cè)流過巨大的電流，造成鐵芯嚴(yán)重飽和。

（4）電壓互感器開口三角形連接繞組短路。運(yùn)行中，由于系統(tǒng)電壓只能相對(duì)對(duì)稱，因此電壓互感器開口三角形連接繞組處始終會(huì)存在比較微小的電壓，短路時(shí)這種電壓可能會(huì)使電壓互感器存在長(zhǎng)期發(fā)熱問題，影響電壓互感器絕緣，但不會(huì)導(dǎo)致故障。而系統(tǒng)電壓波動(dòng)較大，或者發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，開口三角形處電壓會(huì)很大，短路產(chǎn)生的電流將直接使鐵芯飽和，一次繞組和鐵芯發(fā)熱燒毀。

在前三次電壓互感器燒毀后的檢查中，排除產(chǎn)品質(zhì)量問題，一次消諧器損壞等原因，在第四次時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓互感器開口三角形處連接的微機(jī)消諧裝置內(nèi)部雙向可控硅擊穿，導(dǎo)致開口三角形短路。正常運(yùn)行時(shí)，開口三角形電壓很小，短路電流很小，對(duì)電壓互感器沒有多大影響。當(dāng)線路出現(xiàn)單相接地時(shí)，開口三角形電壓很大，會(huì)產(chǎn)生很大的短路[3]。

在系統(tǒng)正常情況下，裝置內(nèi)的可控硅處于阻斷狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時(shí)單片機(jī)觸發(fā)可控硅瞬間導(dǎo)通達(dá)到迅速消除鐵磁諧振的目的。但是由于設(shè)計(jì)上的失誤，可控硅在工作中擊穿，造成了電壓互感器二次開口三角形短路，當(dāng)系統(tǒng)單相接地時(shí)，開口三角繞組內(nèi)電流迅速增加，造成鐵芯飽和，繞組和鐵芯發(fā)熱使電壓互感器一次絕緣熱擊穿，造成了電壓互感器屢次燒毀的事故。

3.處理措施

對(duì)微機(jī)消諧裝置進(jìn)行了改進(jìn)。

4.總結(jié)

本文對(duì)一起35kV母線電壓互感器二次開口三角形短路進(jìn)行了故障分析，得出了消諧裝置的可控硅被擊穿導(dǎo)致電壓互感器二次短路是事故發(fā)生的根本原因。因此要求相關(guān)工作人員對(duì)接在互感器二次回路中的設(shè)備要有充分的了解，無(wú)論是保護(hù)裝置還是測(cè)量設(shè)備，還是消諧裝置，要有足夠的措施避免電壓互感器二次短路。

參考文獻(xiàn)：

[1]李繼房，旸洪錦，唐元媛.開口三角電壓回路短路引起的故障分析[J].電工技術(shù)，2011，（10）.

[2]全先德，盧垠西.電壓互感器二次開口三角短路故障分析[J].變壓器，2012.

[3]汪昌元.關(guān)于電壓互感器開口三角接線正確性的探討[J].中國(guó)科技縱橫，2013，（15）.