10kV電磁式電壓互感器高壓側(cè)熔絲熔斷原因與抑制措施及電量追補(bǔ)

羅益虹

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，城市電網(wǎng)建設(shè)速度也在不斷的提高，電力和電纜的應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大。本文通過(guò)對(duì)10kv電磁式電壓互感器高壓側(cè)熔絲熔斷的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，并提出相應(yīng)的抑制措施，旨在能夠有效的保證電壓互感器高壓側(cè)熔絲不會(huì)發(fā)生燒毀的情況，保障電壓互感器的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電磁式電壓互感器；高壓側(cè)熔絲；熔斷原因；電量追補(bǔ)

在電力系統(tǒng)中，電壓互感器作為其中的一次電路和二次電路中重要的聯(lián)絡(luò)元件，其主要對(duì)保護(hù)裝置、計(jì)量裝置、測(cè)量裝置以及絕緣監(jiān)察裝置提供一定的電壓，并能夠有效的保證運(yùn)行工作人員能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。如果電壓互感器出現(xiàn)高壓側(cè)熔絲熔斷故障現(xiàn)象，那么將不能及時(shí)的對(duì)裝置提供定量的電壓，并且運(yùn)行人員也不能對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的運(yùn)行情況信息。

1 10kV電磁式電壓互感器高壓側(cè)熔絲熔斷原因

1.1 單相接地

對(duì)于中性點(diǎn)的不接地三相系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如果出現(xiàn)某相單相接地現(xiàn)象，那么將會(huì)使非故障相對(duì)地的電壓會(huì)由以往正常狀態(tài)下的相電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫€電壓，并且導(dǎo)致非故障相對(duì)地電容、電流也逐漸增大，增大約倍。如果單相接地出現(xiàn)故障，那么其接地電流將會(huì)相當(dāng)于正常運(yùn)行狀態(tài)下，是相對(duì)地電容電流的三倍左右。另外，接地電流的數(shù)值受到頻率、網(wǎng)絡(luò)電壓以及對(duì)地電容因素的影響。對(duì)地電容受到線路的布置方式、結(jié)構(gòu)以及長(zhǎng)度因素的影響。如果其接地不是完全接地，那么將會(huì)流經(jīng)過(guò)定量的電阻接地，該段時(shí)間內(nèi)要具有很小的接地電流。

除此之外，隨著我國(guó)城市建設(shè)速度的不斷加快，土地資源越來(lái)越緊張，進(jìn)而導(dǎo)致線路的走廊比較緊缺。因此，對(duì)于10kv的出線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要運(yùn)用多回線路的方式進(jìn)行同桿架設(shè)工作。這樣雖然具有一定的科學(xué)合理性，但是增加了對(duì)地電容和單相接地電流，單相接地電流在某些情況下會(huì)在幾安培到十幾安培范圍內(nèi)，最終導(dǎo)致高壓側(cè)熔絲出線熔斷情況。

1.2 二次回路短路

電磁式電壓互感器的二次回路出現(xiàn)短路現(xiàn)象時(shí)，如果所選擇的二側(cè)熔絲過(guò)流量比較大，那么將會(huì)導(dǎo)致一次側(cè)的熔絲出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象。電磁式電壓互感器出現(xiàn)二次回路短路現(xiàn)象的原因受到多種因素的影響，因此，為了防止其出現(xiàn)短路現(xiàn)象，首先要將互感器中的隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行斷開(kāi)，然后將二次回路存在的故障進(jìn)行排除，最后選擇恰當(dāng)、合理的過(guò)流安數(shù)熔絲。除此之外，還要注意所選擇的電壓互感器高壓熔絲要具備滅弧性、斷流容量大的優(yōu)點(diǎn)，不能運(yùn)用普通的熔絲進(jìn)行更換，例如運(yùn)用RN1、RN2類(lèi)型的熔斷器。

1.3 鐵磁諧振

在電力系統(tǒng)中，電磁式電壓互感器所運(yùn)用的勵(lì)磁電抗是一種具有典型性、非線性的電感元件。該種電感元件處于正常狀態(tài)時(shí)，其具有很高的電感值；如果處于電壓較高的環(huán)境下，那么其鐵心將會(huì)逐漸變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)。另外，由于勵(lì)磁電抗具有非線性的特點(diǎn)，所以在對(duì)其參數(shù)信息進(jìn)行匹配的過(guò)程中，會(huì)與線路電容構(gòu)成具有共振特點(diǎn)的振蕩回路，進(jìn)而導(dǎo)致在電力系統(tǒng)中存在著過(guò)電壓、過(guò)電流的情況。

1.4 故障消失，增大壓變涌流

在沒(méi)有出現(xiàn)諧振的情況下如果線路電容值確定后，那么故障將會(huì)得到恢復(fù)，那么這時(shí)將會(huì)受到線路電容放電沖擊的影響，導(dǎo)致電流增加，出現(xiàn)壓變高壓熔絲熔斷情況。對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的分析，可以了解到，如果系統(tǒng)處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，那么電力系統(tǒng)線路給地電容帶的總電荷值是零。當(dāng)出現(xiàn)一相接地情況時(shí)，另外兩項(xiàng)電壓值將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€電壓，使其電壓與線電壓的電荷互相適應(yīng)。如果存在接地故障現(xiàn)象，那么電荷將會(huì)運(yùn)用導(dǎo)線或者大地的形式流動(dòng)，最終形成電容電流。如果接地故障現(xiàn)象突然消失，那么各個(gè)相對(duì)地電壓將會(huì)恢復(fù)到正常的運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)用線電壓電荷中的非故障相導(dǎo)線，在經(jīng)過(guò)一次壓變后泄入到大地中。這樣使鐵芯達(dá)到足夠飽和的狀態(tài)，降低感抗力，受到工頻電壓的作用，會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊電流，導(dǎo)致出現(xiàn)熔絲熔斷的情況。

2 10kV電磁式電壓互感器高壓側(cè)熔絲的抑制措施

在對(duì)10kv電磁式電壓互感器的運(yùn)行情況進(jìn)行分析后，為了防止出現(xiàn)諧振、電容沖擊電流的情況，需要運(yùn)用以下幾個(gè)抑制措施：

2.1 中性點(diǎn)消弧線圈的接地方式

在電力系統(tǒng)中，如果消弧線圈出現(xiàn)單相接地現(xiàn)象，那么將會(huì)逐漸組成一個(gè)電感電流，電感電流的大小相當(dāng)于接地電流，但是電流的方向與接地電流的方向相反，并且其和電容電流具有互相補(bǔ)償?shù)墓δ?，?duì)于降低接地故障點(diǎn)中電流幅值、恢復(fù)電流過(guò)零后電壓的速度、保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行以及熄滅接地故障點(diǎn)的電弧具有十分重要的作用。通過(guò)對(duì)熔絲熔斷的統(tǒng)計(jì)信息表進(jìn)行分析后，了解到在消弧線圈投入運(yùn)行之后，只出現(xiàn)過(guò)一次熔絲熔斷現(xiàn)象，充分的證明消弧線圈對(duì)于預(yù)防諧振、抑制電容沖擊電流具有十分積極的作用。

2.2 零序PT接線方式

零序PT接線方式主要指的是將單相PT與三相PT的一次中性線實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，由于其由4個(gè)單相PT共同構(gòu)成，所以稱(chēng)其為4PT。零序電壓互感器的接線，將其中的三個(gè)PT進(jìn)行連接，形成星形，將其中的一個(gè)中性點(diǎn)運(yùn)用一個(gè)零序PY實(shí)現(xiàn)接地。在正常、穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境下，主PT的二次測(cè)相電壓值約為60V，線電壓約為100V。其中的電壓計(jì)量、電壓指示、電壓保護(hù)以及三種PT的接線方式不會(huì)發(fā)生變化。如果電網(wǎng)出現(xiàn)一相接地現(xiàn)象，那么主PT中性點(diǎn)中的電壓值將會(huì)逐漸上升，轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚯妷?。零序PT中的二次側(cè)兩端的將會(huì)出現(xiàn)合理的數(shù)值，降低接地指示的靈敏度。

通過(guò)運(yùn)用4PT接線方式，不僅能夠增加PT單項(xiàng)故障高壓繞組的線電壓，減少故障消失后釋放出來(lái)的電荷值，而且還能夠防止鐵芯出現(xiàn)過(guò)度飽和的情況，極大地降低電容電流給高壓熔絲產(chǎn)生的沖擊。運(yùn)用4PT接線方式，從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)高壓熔絲熔斷故障，充分的研究證明，4PT接線方式對(duì)于抑制壓變高壓側(cè)熔絲熔斷具有巨大的作用。

3 10kV電磁式電壓互感器高壓側(cè)熔絲的電量追補(bǔ)

10kV電磁式電壓互感器高供高計(jì)用戶(hù)高壓側(cè)熔絲分為單項(xiàng)熔絲斷、雙相熔絲斷、三相熔絲全斷。當(dāng)發(fā)生電壓互感器A相或C相高壓熔絲熔斷時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)的實(shí)際電壓幾乎都是Uab≠0或Ubc≠0，若仍按書(shū)本上理論分析即Uab=0或Ubc=0計(jì)算更正系數(shù)和抄見(jiàn)電量進(jìn)行差錯(cuò)電量追補(bǔ)，那么計(jì)算出來(lái)的追補(bǔ)電量與實(shí)際相差很大。要用現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)得Uab與Ubc的值計(jì)算更正系數(shù)G，在把G帶入公式計(jì)算追補(bǔ)電量。如果因現(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷不穩(wěn)定或者是雙、三相熔絲斷導(dǎo)致無(wú)法計(jì)算出故障期間非故障元件的實(shí)際用電量的，可根據(jù)《供用電營(yíng)業(yè)規(guī)則》第八十一條執(zhí)行：無(wú)法計(jì)算的，以用戶(hù)正常月份用電量為基準(zhǔn)，按正常月與故障月的差額補(bǔ)收相應(yīng)電量的電費(fèi)，補(bǔ)收時(shí)間按抄表記錄或失壓自動(dòng)記錄儀記錄確定。以免因多追補(bǔ)照成用戶(hù)的損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在我國(guó)的接地電網(wǎng)系統(tǒng)中，普遍運(yùn)用電容式和光電式的電壓互感器。電磁式電壓互感器主要廣泛的應(yīng)用在農(nóng)村的10kv～35kv的發(fā)電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)中。為了使電容式電壓互感器和光電式電壓互感器得到普及，需要加強(qiáng)對(duì)電磁式電壓互感器出現(xiàn)的故障、熔絲熔斷原因進(jìn)行了解和掌握，并采取有效的抑制措施，旨在最終能夠有效的保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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