6KV電壓互感器燒毀事故分析及防范措施電壓互感器的原理

本文格式為Word版，下載可任意編輯——6KV電壓互感器燒毀事故分析及防范措施電壓互感器的原理介紹6KV電壓互感器根本工作原理、用途，主要對(duì)電壓互感器在工作中可能導(dǎo)致燒毀的因素舉行了分析，并針對(duì)可能燒毀的理由介紹了需要采取的防范措施。

電壓互感器；二次回路；短路；鐵磁諧振；防范措施

1概述

電壓互感器又稱儀用變壓器，習(xí)稱“壓變”、”TV”或”P(pán)T”。按其工作原理可分為電磁感應(yīng)原理和電容分壓原理兩類，6KV電壓互感器用是利用電磁感應(yīng)原理工作的，它的根本構(gòu)造與普遍變壓器一致，主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組組成，電壓互感器一次繞組匝數(shù)較多，二次繞組匝數(shù)較少，使用時(shí)一次繞組與被測(cè)量電路并聯(lián)，二次繞組與測(cè)量?jī)x表或繼電器等電壓線圈并聯(lián)。由于測(cè)量?jī)x表、繼電器等電壓線圈的阻抗很大，因此，電壓互感器在正常運(yùn)行中相當(dāng)于一個(gè)空載運(yùn)行的降壓變壓器，它的二次電壓根本上等于二次電動(dòng)勢(shì)值，且取決于恒定的一次電壓值，所以電壓互根器在切實(shí)度所允許的負(fù)載范圍內(nèi)，能夠精確的測(cè)量一次電壓。

電壓互感器工作時(shí)相當(dāng)于一臺(tái)降壓變壓器，其一次電壓U1與二次電壓U2間，存在著以下關(guān)系：

式中N1、N2—電壓互感器一次和二次繞組的匝數(shù)

K—變壓比，一般采用銘牌上標(biāo)的一、二次額定電壓之比，如6000/100

2引起電壓互感器燒毀的理由分析

2.1電壓互感器二次回路短路

從電壓互感器的原理特性上不難看出，其二次繞組不能短路或接地運(yùn)行。二次電壓的大小，與一次電壓相關(guān)，二次電壓產(chǎn)生的磁勢(shì)，平衡一次電壓磁勢(shì)。若發(fā)生二次回路短路故障，此時(shí)阻抗無(wú)限大，二次電壓等于零、磁勢(shì)也等于零，一次電壓就將全部作用于勵(lì)磁，使鐵心嚴(yán)重飽和、正弦交變磁通變?yōu)樘菪尾?，二次繞組將感應(yīng)較大的電流，磁飽和會(huì)使鐵損增加而發(fā)熱，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，會(huì)使繞組的絕緣性能嚴(yán)重下降或燒壞。同時(shí)還會(huì)造成二次側(cè)熔斷器熔絲熔斷，影響表計(jì)，嚴(yán)重時(shí)，可能引起養(yǎng)護(hù)裝置誤動(dòng)作和燒毀電壓互感器。所以好多電氣專業(yè)的工具書(shū)都強(qiáng)調(diào)：在繼電養(yǎng)護(hù)、儀表等二次回路上的工作時(shí)“嚴(yán)格防止帶電電壓互感器二次回路短路或接地”。

引起電壓互感器二次回路短路故障理由較多，下面簡(jiǎn)述幾種常見(jiàn)的理由：

（1）回路中聯(lián)結(jié)電纜短路。

（2）二次回路導(dǎo)線受潮、腐蝕及損傷而發(fā)生一相接地，又進(jìn)展成二相接地短路。

（3）內(nèi)部存在有金屬短路缺陷，造成二次回路短路。

（4）電壓互感器接線中的隱患。

（5）在預(yù)試、檢修過(guò)程中遺忘，某根短接線沒(méi)有去除，送電前也未檢查出來(lái)，使得電壓互感器二次側(cè)直接短路。

2.2電壓互感器一、二次側(cè)的熔斷器選型不當(dāng)

電壓互感器的一次繞組和二次繞組一般都應(yīng)裝設(shè)熔斷器舉行短路養(yǎng)護(hù)。電壓互感器一次側(cè)的熔斷器，用于養(yǎng)護(hù)電壓互感器的內(nèi)部短路故障及電壓互感器與電網(wǎng)連線上的短路故障。假設(shè)電壓互感器互感器一、二次側(cè)的熔斷器選型不當(dāng)，熔斷器安秒特性不好，不能實(shí)時(shí)熔斷切除故障過(guò)流設(shè)備，對(duì)電壓互感器起不到養(yǎng)護(hù)作用，將會(huì)致使電壓互感器燒毀。6KV電壓互感器一次側(cè)熔斷器的額定電流一般選0.5A。電壓互感器的二次側(cè)在工作時(shí)不得短路，所以在二次側(cè)主回路上裝設(shè)了總?cè)蹟嗥鳎糜陴B(yǎng)護(hù)總?cè)蹟嗥饕韵禄芈返亩搪饭收希簽榱朔乐箿y(cè)量表計(jì)的電壓回路短路路，影響二次主回路工作，在表計(jì)回路上還加設(shè)有熔斷器，一般總?cè)劢z的額定電流選3～5A，表計(jì)回路熔絲額定電流選1～2A。接成開(kāi)口三角形（Y0/y0/d）的二次出線開(kāi)口端上一般不裝設(shè)熔斷器，這是生怕接觸不良發(fā)不出接地信號(hào)，由于平常開(kāi)口三角形的端頭無(wú)電壓，無(wú)法監(jiān)視熔斷器的接觸處境。我公司用的6KV電壓互感器接成開(kāi)口三角形，二次側(cè)加裝一個(gè)3A的微型斷路器（FB60），代替了熔斷器。如下頁(yè)圖示：

2.3電壓互感器二次側(cè)沒(méi)有接地

為了保證人身和設(shè)備的安好，電壓互感器的二次側(cè)有一端務(wù)必接地，若因二次繞組未作安好接地，萬(wàn)一絕緣損壞，高壓竄入低壓，那么與二次回路接觸的的工作人員將有生命危害。再那么二次回路的絕緣水平低，如沒(méi)有接地點(diǎn)，將使絕緣擊穿，電壓互感器損壞更嚴(yán)重，甚至燒毀。

2.4鐵磁諧振

所謂鐵磁諧振就是由于鐵心飽和而引起的一種躍變過(guò)程，系統(tǒng)中發(fā)生的鐵磁諧振分為并聯(lián)鐵磁諧振和串聯(lián)鐵磁諧振。激發(fā)諧振的處境有：電源對(duì)只帶互感器的空母線突然合閘，單相接地；合閘時(shí)，開(kāi)關(guān)三相不同期。所以諧振的產(chǎn)生是在舉行操作或系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)展現(xiàn)。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，互感器的非線性電感往往與該系統(tǒng)的對(duì)地電容構(gòu)成鐵磁諧振，使系統(tǒng)中性點(diǎn)位移產(chǎn)生零序電壓，從而使接互感器的一相對(duì)地產(chǎn)生過(guò)電壓，這時(shí)發(fā)出接地信號(hào)，很輕易將這種虛幻接地誤判別為單相接地。在合空母線或切除片面線路或單相接地故障消散時(shí)，也有可能激發(fā)鐵磁諧振。此時(shí)，中性點(diǎn)電壓（零序電壓）可能是基波（50Hz）、也可能是分頻（25Hz）或高頻（100～150Hz）。經(jīng)常發(fā)生的是基波諧振和分頻諧振。根據(jù)運(yùn)行閱歷，當(dāng)電源向只帶互感器的空母線突然合閘時(shí)易產(chǎn)生基波諧振；當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，兩相電壓瞬時(shí)升高，三相鐵心受到不同的鼓舞而呈現(xiàn)不同程度的飽和，易產(chǎn)生分頻諧振。

產(chǎn)生諧振后引起電壓互感器的電壓升高危機(jī)設(shè)備的絕緣，同時(shí)可能在非線性電感元件中產(chǎn)生很大的過(guò)電流，使電感線圈過(guò)度飽和，引起溫度升高，擊穿絕緣，以致燒毀。

3防止電壓互感器燒毀的措施

（1）防止電壓互感器二次側(cè)短路。如安裝調(diào)試終止后，間隔較長(zhǎng)時(shí)間才能送電，送電前應(yīng)再次對(duì)電壓互感器有關(guān)元器件、二次回路舉行全面檢查，務(wù)必對(duì)電壓互感器二次回路舉行絕緣電阻測(cè)試，以確認(rèn)電壓互感器二次回路絕緣電阻值是否符合要求，嚴(yán)把結(jié)果一道工序。

（2）在電壓互感器一、二次回路中，選用合格、匹配的熔斷器或微型斷路器，著重考慮熔斷器的安秒特性。當(dāng)電壓互感器的一、二次側(cè)展現(xiàn)短路故障時(shí)，要保證對(duì)應(yīng)的熔斷器能實(shí)時(shí)穩(wěn)當(dāng)?shù)娜蹟?，防止事態(tài)的擴(kuò)大和電壓互感器燒毀。

（3）保證在運(yùn)行中的電壓互感器的二次側(cè)有一端（且只能有一端）穩(wěn)當(dāng)?shù)慕拥亍?/p>

（4）從技術(shù)上考慮，為了消釋鐵磁諧振，可以采取以下措施：選擇勵(lì)磁特性好的電壓互感器或改用電容式電壓互感器；在同一個(gè)6kV配電系統(tǒng)中，應(yīng)盡量裁減電壓互感器的臺(tái)數(shù)；在三相電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)串接單相電壓互感器或在電壓互感器二次開(kāi)口三角處接入阻尼電阻（見(jiàn)上圖中R1）；在母線上接入確定大小的電容器，使容抗與感抗的保持一個(gè)合理的比值，制止諧振；系統(tǒng)中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，一次系統(tǒng)加裝消弧消協(xié)裝置；采用自動(dòng)調(diào)諧原理的接地補(bǔ)償裝置，通過(guò)過(guò)補(bǔ)、全補(bǔ)和欠補(bǔ)的運(yùn)行方式，來(lái)較好地解決此類問(wèn)題。

（5）合理選擇電壓互感器的型號(hào)和容量

4結(jié)語(yǔ)

電壓互感器一、二次回路短路故障可用加強(qiáng)巡查的方法，通過(guò)故障所發(fā)生的現(xiàn)象察覺(jué)缺陷，也可用在線監(jiān)測(cè)的手段，實(shí)時(shí)察覺(jué)故障隱患，實(shí)時(shí)消缺，從而制止該故障對(duì)人身及設(shè)備的安好隱患。

在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行中，電壓互感器是一次與二次電氣回路之間連接