摘 要：文章結(jié)合某礦110kV變電所擴(kuò)容改造后幾例6kV電壓互感器燒壞事件，對(duì)發(fā)生的現(xiàn)象、原因進(jìn)行分析，并針對(duì)此現(xiàn)象提出的解決對(duì)策。希望通過(guò)文章的分析，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：電壓互感器；消弧補(bǔ)償；諧振

1 6kVPT故障實(shí)例

某礦因礦井改擴(kuò)建，礦井供電能力不足，在原35/6kV變電所基礎(chǔ)上擴(kuò)容改造，升壓改建為110/35/6kV變電所。改造后接連出現(xiàn)了3起6kVPT故障。

某日，110kV變電所6kV下井一路電纜因中間接頭故障出現(xiàn)6kV系統(tǒng)單相接地，造成6kVI、II段PT一次消諧器燒壞，6kVI段PT的A、C相保險(xiǎn)、6kVII段PT的A相保險(xiǎn)熔斷，6kVI、II段PT的B相外殼出現(xiàn)爆裂、一次繞組對(duì)地絕緣電阻為0MΩ，6kVII段PT的C相二次的三組出線全部燒壞。

一月后，6kVI段一農(nóng)用線路出現(xiàn)瞬間單相接地故障，造成6kVI段PT一次消諧器燒壞。

接著半月后，110kV變電所后臺(tái)機(jī)顯示6kVI段母線PT斷線告警、6kVI段Ua=71V，Ub=33V，Uc=70V，小電流接地裝置告警，同時(shí)值班員聞到6kV室有燒焦異味，立即到6kV室將6kVI段PT手車搖出，后經(jīng)檢查，在接地瞬間已將6kVPT消諧器燒壞，同時(shí)二次開(kāi)口三角線也燒壞。

2 6kVPT及消諧器頻繁燒壞原因分析

該礦組織供電專業(yè)人員對(duì)這幾起事故現(xiàn)象進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)每起事故都是在6kV系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地時(shí)，無(wú)論是永久性接地還是瞬間單相接地，在單相接地瞬間就出現(xiàn)PT一次中性點(diǎn)消諧器燒壞和一次保險(xiǎn)熔斷現(xiàn)象，更嚴(yán)重的是造成PT出現(xiàn)爆裂。

造成PT、消諧器燒壞和保險(xiǎn)熔斷的直接原因是由于內(nèi)部過(guò)電流引起發(fā)熱所致。那么PT過(guò)電流又是什么原因造成的呢？

首先排除了PT產(chǎn)品自身質(zhì)量問(wèn)題。其次排除了PT二次側(cè)發(fā)生短路故障熔斷器未熔斷而造成的PT一次故障。再次這幾起故障都發(fā)生在6kV系統(tǒng)單相接地時(shí)，事故的后果是造成一次消諧器燒壞或PT爆裂，事故發(fā)生時(shí)系統(tǒng)兩相對(duì)地電壓升高，電壓值不相同，一相對(duì)地電壓降低，中性點(diǎn)對(duì)地電壓略高于相電壓，但一開(kāi)始沒(méi)發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)，只顯示PT斷線，繼而出現(xiàn)PT一次保險(xiǎn)熔斷，出現(xiàn)接地報(bào)警。

經(jīng)綜合分析，得出這幾起事故的原因是由于系統(tǒng)發(fā)生單相接地、間歇性電弧放電等造成6kV系統(tǒng)鐵磁諧振而產(chǎn)生的過(guò)電壓，從而使PT電流激增，導(dǎo)致消諧器燒壞，甚至PT本身燒毀。

3 6kV系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振的原因

電力系統(tǒng)鐵磁諧振是由鐵心電感元件，如發(fā)電機(jī)、變壓器、電壓互感器、電抗器、消弧線圈等和系統(tǒng)的電容元件，如輸電線路、電容補(bǔ)償器等形成共諧條件，激發(fā)持續(xù)的鐵磁諧振，使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振過(guò)電壓。

為什么110kV變電所改造前沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)鐵磁諧振，而改造后頻頻出現(xiàn)PT故障呢？改造時(shí)6kV系統(tǒng)僅僅是主變6kV側(cè)線圈的容量由20000kVA增加到25000kVA，6kV其他系統(tǒng)沒(méi)有任何變化。會(huì)不會(huì)是由于6kV系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地時(shí)接地補(bǔ)償用的消弧線圈投入，6kV系統(tǒng)中的感抗和容抗相等，使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振呢？會(huì)不會(huì)是補(bǔ)償容量不足造成的呢？

隨著分析的深入，研究組人員將討論重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到接地補(bǔ)償消弧補(bǔ)償線圈容量方面。

4 原6kV系統(tǒng)接地補(bǔ)償裝置情況

110kV變電所6kV系統(tǒng)接地補(bǔ)償消弧線圈裝置采用的是天津天變航博公司生產(chǎn)的ZDBG-6/5-75型自動(dòng)調(diào)諧消弧線圈成套裝置，消弧線圈型號(hào)為XDG-250/6/5-75，接地變壓器型號(hào)為DSG-250/6.3，該套裝置的補(bǔ)償能力為5至75A，選用該套裝置是依據(jù)改造前測(cè)試的6kV系統(tǒng)接地電容電流為48A而選定的。

改造后，該礦對(duì)礦井的6kV接地電容電流再次進(jìn)行測(cè)定，測(cè)出的結(jié)果是當(dāng)時(shí)的接地電容電流為80.5A，與裝置的最大補(bǔ)償能力75A相差不多，基本斷定6kV系統(tǒng)出現(xiàn)的幾起PT故障就是由于系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地時(shí)系統(tǒng)揩振造成的。

5 解決對(duì)策

找出事故原因后，為避免此類事故再次發(fā)生，該礦采取了以下幾項(xiàng)對(duì)策：

（1）在控制室安裝6kV指針式電壓表。由于原6kVPT柜安裝的電壓表是數(shù)字式，系統(tǒng)發(fā)生電壓擺動(dòng)時(shí)，不能直觀反映電壓的擺動(dòng)幅度。指針式表能直觀反應(yīng)電壓擺動(dòng)。

（2）6kVPT柜二次PT開(kāi)口三角回路中裝設(shè)消諧器。

（3）對(duì)原接地補(bǔ)償消弧線圈裝置進(jìn)行改造。將消弧線圈容量由250kVA增容為440kVA，接地變壓器由250kVA增容為480kVA，最大補(bǔ)償能力為120A，保留原有控制柜和控制器，同時(shí)消弧線圈由原來(lái)的一個(gè)線圈分為兩個(gè)線圈，一個(gè)主繞組，一個(gè)輔助繞組，實(shí)時(shí)補(bǔ)償接地電容電流，保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

6 運(yùn)行效果

采取上述措施后，通過(guò)近一年的運(yùn)行實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題得以徹底解決。期間先后出現(xiàn)過(guò)幾次6kV系統(tǒng)短時(shí)間單相接地故障，但6kVPT一直運(yùn)行正常。同時(shí)在對(duì)消弧線圈擴(kuò)容履行改造后，帶來(lái)更顯著的效果是單相接地選線的準(zhǔn)確性大為提高，準(zhǔn)確率提高了30%。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上述故障的原因分析和解決，我們可以看出，有效控制和抑制鐵磁諧振，是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的根本措施。

作者簡(jiǎn)介：華虎（1979-），男，江蘇沛縣人，徐州礦務(wù)集團(tuán)公司安全監(jiān)察部機(jī)運(yùn)工程師。