論電氣成套設(shè)備PT柜運(yùn)行事故的分析討論

劉嬌

摘 要：當(dāng)前，電力工程中有些開關(guān)柜在調(diào)試或工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電壓互感器發(fā)熱或熔斷器燒壞等問(wèn)題，給電力維修和管理帶來(lái)困難，也造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。電氣成套設(shè)備PT柜運(yùn)行質(zhì)量事故的發(fā)生主要有以下幾種原因；電壓互感器發(fā)生燒毀或電壓互感器的熔斷器反復(fù)熔斷等，本文主要從電力系統(tǒng)配置電網(wǎng)絡(luò)中成套產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺陷出發(fā)，有效改進(jìn)和消除事故隱患進(jìn)而減少事故發(fā)生。

關(guān)鍵詞：電壓互感器；熔斷器；運(yùn)行事故；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.169

PT柜是高低壓配電系統(tǒng)和MCC控制室中至關(guān)重要的一個(gè)單元，是由電壓互感器和熔斷器組合而成，其作用是實(shí)現(xiàn)高低壓的轉(zhuǎn)換，它不僅可以為儀表測(cè)量、繼電保護(hù)器等裝置提供支持，還能完成PT自身的絕緣監(jiān)察以及短路保護(hù)。但實(shí)際工作中的故障對(duì)電路運(yùn)行導(dǎo)致極大影響。因而總結(jié)典型事故的成因，加強(qiáng)預(yù)防意識(shí)對(duì)于減少事故發(fā)生具有重要意義。

1 歸納總結(jié)事故原因

對(duì)PT柜運(yùn)行事故的分析，可以看出電壓互感器被燒壞存在一些共同的特點(diǎn)，即所選用的保護(hù)電壓互感器熔斷器的融芯均選用0.5A或1A，甚至有高達(dá)2A。保護(hù)電壓互感器的熔斷芯額定電流則一般為0.5、0.2、0.3.且PT柜沒(méi)有安裝一、二次消諧設(shè)備。

因此我們通過(guò)原因分析，得出以下結(jié)論；第一、由于進(jìn)線開關(guān)開閉閘出現(xiàn)涌流及弧光導(dǎo)致互感器發(fā)生鐵磁諧振，導(dǎo)致熔斷器的連接和互感器被燒現(xiàn)象；第二、由于單項(xiàng)接地原因，致使電壓互感器的散熱不好，導(dǎo)致燒壞；第三、熔斷器的額定電流與互感器型號(hào)不匹配。

2 電氣成套設(shè)備事故的成因分析

電氣成套設(shè)備事故的成因分析主要有以下幾個(gè)方面：鐵磁發(fā)生諧振的原因以及對(duì)PT的影響、單相接地給電壓互感器的危害分析以及熔斷器額定電流與電壓互感器不匹配的原因分析。

2.1 鐵磁發(fā)生諧振的原因以及對(duì)PT的影響

當(dāng)前，在我國(guó)的高壓配電網(wǎng)中，通常使用的中性點(diǎn)經(jīng)銷弧線圈接地或者中性點(diǎn)不接地的方式。在PT回路中采用的是電磁式電壓互感裝置，通過(guò)星形方式完成連接，通過(guò)中性點(diǎn)完成接地，內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)形成并聯(lián)諧振回路。

通過(guò)公式的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，磁力阻抗的數(shù)值通常較大，導(dǎo)致容納大于感納。因此，各相電路表現(xiàn)為容性。一旦電網(wǎng)發(fā)生意外負(fù)荷波動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)較大電流，導(dǎo)致容相電路變?yōu)楦邢嚯娐罚ジ衅髦幸矔?huì)出現(xiàn)零序電流。三相電路將會(huì)形成串聯(lián)諧振回路結(jié)構(gòu)。一旦電力電網(wǎng)意外波動(dòng)達(dá)到諧振條件時(shí)，將會(huì)造成嚴(yán)重的鐵磁諧振。一旦該現(xiàn)象發(fā)生，就回加大鐵磁諧振發(fā)生的幾率。勵(lì)磁電流的快速增加將會(huì)導(dǎo)致鐵芯發(fā)生飽和，出現(xiàn)嚴(yán)重的過(guò)電壓現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生燃燒爆炸事故。

2.2 單相接地給電壓互感器的危害分析

中性點(diǎn)在非有效系統(tǒng)中，一旦發(fā)生接地故障，兩相電壓將會(huì)增加，互感器兩端的電壓也會(huì)增加兩倍左右。此時(shí)電壓互感器在輸入端的電壓也會(huì)發(fā)生較大的升高。引起電壓明顯變化，導(dǎo)致磁通容易發(fā)生飽和。按照當(dāng)前我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，電力系統(tǒng)會(huì)在30秒內(nèi)完成解除，否則容易造成電壓互感設(shè)備的過(guò)熱燒毀。但在實(shí)際工作中，由于電力系統(tǒng)規(guī)定中指出，電力電網(wǎng)發(fā)生的單相接地故障，可以在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)繼續(xù)工作，導(dǎo)致電感設(shè)備的燒毀時(shí)有發(fā)生。

2.3 熔斷器額定電流與電壓互感器不匹配的原因分析

熔斷器在電路結(jié)構(gòu)中的主要作用就是隔離，在正常工作狀態(tài)下，電壓互感設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，熔斷器可以將其從電網(wǎng)中分離出來(lái)。但由于熔斷器的功能限制，在實(shí)際工作中，只能對(duì)電壓互感器本身進(jìn)行一定的防護(hù)，通常只能對(duì)勵(lì)磁沖擊電流進(jìn)行故障分析。由于熔斷器的功能限制，廠家選擇熔斷器時(shí)只是單純考慮隔離作用，導(dǎo)致由于其他故障發(fā)生引起變壓器燒毀。

3 電氣成套設(shè)備PT柜運(yùn)行事故的解決方案

電氣成套設(shè)備PT柜運(yùn)行事故的解決措施主要有以下幾個(gè)方面：抑制或者解除鐵磁諧振、安裝自動(dòng)切除故障電氣裝置以及選擇合理的熔斷器對(duì)電壓互感器進(jìn)行保護(hù)。

3.1 抑制或解除鐵磁諧振

解決此問(wèn)題的基本方法是消諧處理，消諧是利用一次消諧和第二次消諧相互結(jié)合的方法。一次消諧就是利用電壓互感器，將其一次側(cè)中性點(diǎn)和對(duì)地之間設(shè)置接地電壓互感器，使用這種方法抑制或消除電壓互感器的繞組過(guò)電壓，削弱鐵磁諧振現(xiàn)象的產(chǎn)生，達(dá)到減小互感器燒壞和主熔斷器被熔斷的發(fā)生幾率。二次消諧，則是給電壓互感器剩余繞組的開口三角處附近設(shè)置電氣消諧裝置XZ.現(xiàn)在應(yīng)用最多的微機(jī)消諧裝置，是利用消諧將要發(fā)生時(shí)，立刻接通阻抗電氣回路的工作原理，這樣可以從本質(zhì)上抑制諧振現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.2 安裝自動(dòng)切除故障電氣裝置

在電力系統(tǒng)中，安裝自動(dòng)切除故障的電氣裝置，應(yīng)采取無(wú)擾動(dòng)電氣切換技術(shù)或者安裝無(wú)擾動(dòng)快切裝置，安裝這些裝置后，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，電壓波動(dòng)或者電流值一旦達(dá)到臨界值便會(huì)快速切換線路，起到對(duì)電壓互感器及繼電器的保護(hù)作用。

3.3 選擇合理的熔斷器保護(hù)電壓互感器

目前國(guó)家相關(guān)電氣制造廠家制造的保護(hù)電壓互感器基本都采用P型的限流熔斷器，額定電流的規(guī)格比較多，有0.2A、0.5A、1A和2A等不同等級(jí)的電流。通過(guò)對(duì)電壓互感器的電流理論計(jì)算和與熔斷器的時(shí)間電流特性相比，得出以下結(jié)論；如果在10KV的電力網(wǎng)絡(luò)條件下，使用國(guó)產(chǎn)XRNP□-12 規(guī)格的熔斷器，要選用0.2A的額定電流，才能保證電壓互感器正常運(yùn)行不受損壞。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)PT柜在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生的質(zhì)量故障進(jìn)行全面的分析，通過(guò)對(duì)故障原因的總結(jié)歸納，提出相應(yīng)的解決方案，不難看出，導(dǎo)致電壓互感器燒壞的原因主要有互感器發(fā)生鐵磁諧振導(dǎo)致熔斷器的連接和互感器被燒現(xiàn)象、單相接地導(dǎo)致互感器散熱受阻以及熔斷器額定電流與互感器型號(hào)不匹配等三種原因。希望通過(guò)本文論述，為類似研究提供經(jīng)驗(yàn)借鑒與參考，提高PT柜運(yùn)行質(zhì)量與安全性。

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