一起35kV母線PT高壓側(cè)熔斷管燒壞事故的原因及解決方案研究

摘 要：本文介紹了一起某35kV變電站35kVPT熔斷管燒壞情況，分析了該站熔斷管熔斷的原因，并提出了反復(fù)出現(xiàn)熔斷管熔斷時(shí)檢修過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：熔斷管；電壓；絕緣

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.185

1 前言

熔斷管作為電力系統(tǒng)中最簡單的保護(hù)電器，用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。而PT熔斷管熔斷是一次檢修中經(jīng)常遇到的問題，表面看不是很嚴(yán)重，沒有引起足夠重視，但往往會導(dǎo)致事故影響范圍擴(kuò)大。因此對于PT高壓側(cè)熔斷管熔斷情況做出準(zhǔn)確分析，判斷故障原因，才能采取具有針對性的防范措施。

2 案例

某變電站，35kV側(cè)母線35kV#1PT，采用電容式電壓互感器，熔斷管經(jīng)常出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象，對應(yīng)熔斷的熔斷管其瓷外套出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，之后檢修人員將該組PT的熔斷管由原來的0.5A更換為2A的熔斷管，沒任何改善，之后改為10A的熔斷管，兩天后熔斷管又再出現(xiàn)燒壞現(xiàn)象，且連帶該P(yáng)T刀閘輔助開關(guān)都出現(xiàn)燒壞現(xiàn)象。

3 原因分析

（1）一次設(shè)備故障。PT的絕緣損壞會導(dǎo)致熔斷管燒壞，我們消缺時(shí)主要是對其高、低側(cè)繞組的絕緣電阻及介損進(jìn)行測試。在當(dāng)天檢修時(shí)測試了該組PT的介損，A相： tg1：0.056、tg2：0.055；B相： tg1：0.067、tg2：0.058；C相：tg1：0.06、tg2：0.07。一次絕緣電阻測試三相均大于20GΩ。試驗(yàn)規(guī)程中規(guī)定，電容式PT的介損tg值不大于0.5，上述數(shù)據(jù)均在合格范圍。且其外觀完好，沒有放電痕跡，不是因設(shè)備的絕緣損壞導(dǎo)致熔斷管燒壞。

（2）操作過電壓。在電力系統(tǒng)中是通過刀閘控制母線PT的運(yùn)行方式，在設(shè)備投運(yùn)時(shí)，要做到三相完全同期較為困難，這就造成了三相電路的瞬時(shí)不對稱，這種情況會使個(gè)別相在合閘時(shí)承受較高的電壓，分析如下：

三相三線制星型對稱負(fù)載，當(dāng)發(fā)生一相斷路時(shí)（假設(shè)A相），設(shè)ZB=ZC=Z，則YB=YC=Y，由于A相斷路，則A相阻抗為無限大，即ZA=∞，則YA=0

由于A線斷路，在ZA中沒有電流，所以A相負(fù)載ZA兩端的電壓等于零；但在A相斷路處，如刀閘同期相差較大，用UA’表示，則有：A相負(fù)載電壓為：UA’= UA- U00’=3UA/2

在《電力系統(tǒng)一次設(shè)備檢修規(guī)程中》要求110kV及以下刀閘的三相不同期值不大于10mm，經(jīng)現(xiàn)場測量，該組PT刀閘三相不同期值在合格值范圍。且按照設(shè)計(jì)的要求熔斷管是安裝在PT刀閘后側(cè)，不會承受因三相不同期所導(dǎo)致的操作過電壓，因此不是因刀閘合閘同期差而導(dǎo)致操作過電壓令熔斷管熔斷。

（3）系統(tǒng)接地引起過電壓。35kV系統(tǒng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)， 假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生A相接地時(shí)，A相對地電壓為O，B、C相電壓升高為線電壓，流過故障點(diǎn)的電容電流為正常時(shí)電容電流的3倍。但檢查當(dāng)時(shí)的保護(hù)信息，沒有接地故障信號，母線電壓也沒有明顯的變化，因此不是因接地引起過電壓導(dǎo)致熔斷管熔斷。

（4）鐵磁諧振故障。諧振時(shí)，產(chǎn)生的過電壓或過電流會引起一次熔絲熔斷或?qū)е翽T燒壞。但該站采用的是電容式PT，由于電容式PT本體有消諧元器件，自身可以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)消除外界擾動(dòng)造成的諧振。因此外部的電壓諧振不是因此該起熔斷管燒壞的主要原因。

（5）二次回路故障。在PT二次側(cè)發(fā)生短路時(shí)，因某種原因二次側(cè)空開未及時(shí)跳開，則會引起一次側(cè)熔絲熔斷。但測試二次回路絕緣時(shí)需要做好相關(guān)的防范措施，尤其是不要將試驗(yàn)電壓加到保護(hù)裝置，這樣有極有可能損壞裝置或引起誤動(dòng)。在進(jìn)行二次回路絕緣測試前，我們需要對PT電壓回路及二次電纜芯進(jìn)行核對：1）審查圖紙，弄清楚二次回路的走向，尤其是互感器二次側(cè)的末端：1n、2n、dn的二次線，它們不經(jīng)任何空開及PT刀閘輔助開關(guān)直接就接入主控室的并列裝置，因此在測試此二次回路絕緣的時(shí)候我們忽略了該回路，就很容易將測試電壓串入裝置內(nèi)部，導(dǎo)致裝置損壞；2）測量二次電纜絕緣前主要是需要解開該組PT的保護(hù)電壓接入公共測控裝置的二次接線、該組PT接到計(jì)量屏的計(jì)量電壓二次接線驗(yàn)明回路還有沒有電壓，有沒有寄生回路。

在該起事故，我們將燒壞的輔助開關(guān)進(jìn)行更換，對容易引起進(jìn)水的部位進(jìn)行密封處理后，該組PT運(yùn)行正常，因此最后可以斷定為該組PT刀閘輔助開關(guān)受潮引起短路導(dǎo)致熔斷管反復(fù)熔斷現(xiàn)象。

（6）為什么高壓熔斷管的瓷外套會破裂。此次事故中，伴隨著高壓熔斷熔斷，還出現(xiàn)了其熔斷相的瓷外套破裂。此種情況與其一次的安裝工藝不無關(guān)系。在現(xiàn)場觀察中發(fā)現(xiàn)，該母線PT一次連接為銅排，每相長度約有2米，且中間沒有支撐部分，因此導(dǎo)致瓷外套有一定的承重力。且安裝時(shí)工藝問題導(dǎo)致安裝時(shí)的銅排的螺絲孔位與瓷外套的螺絲孔位有些差距，會產(chǎn)生一定的扭力。當(dāng)熔管的機(jī)械強(qiáng)度達(dá)不到熔斷時(shí)爆炸壓力所允許的強(qiáng)度，則會在熔斷器熔斷過程中發(fā)生爆裂現(xiàn)象，而瓷外套在承受熔斷管破裂時(shí)產(chǎn)生的壓力、銅排連接所產(chǎn)生的重力及扭力的共同作用下將會發(fā)生破裂現(xiàn)象。

4 改進(jìn)及防范措施

通過上述案例，在PT反復(fù)出現(xiàn)熔斷管燒壞時(shí)，我們不能只是關(guān)注一次設(shè)備的狀態(tài)，不能隨意增大熔斷規(guī)格，更不能忽略二次絕緣帶來的影響。這就要求我們的檢修方法做出改進(jìn)。在反復(fù)出現(xiàn)熔斷管燒壞的時(shí)候，在一次設(shè)備試驗(yàn)合格的情況下，需要對PT二次接線進(jìn)行檢查，觀察端子箱以及PT刀閘輔助開關(guān)是否存在因進(jìn)水導(dǎo)致絕緣降低，以及對PT的二次電壓回路進(jìn)行絕緣測試。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：潘斯銘（1985-），男，廣東德慶人，本科，助理工程師，研究方向：電力系統(tǒng)一次設(shè)備檢修。