10kV母线电压互感器高压熔丝频繁熔断问题探究

10kV母线电压互感器高压熔丝频繁熔断问题探究

朱成明

云南电网公司红河供电局变电运行二所元阳巡维中心， 662400

摘要：基于笔者多年工作经验，本文就首先就造成10kV母线电压互感器高压熔丝频繁熔断问题进行分析，并在此基础上，提出了该问题的相关解决方法，希望能够为从事相关工作的人员带来一定有价值的参考。

关键词：电压互感器 频繁熔断 解决方法

在我国在10kV交流电系统当中，电压互感器的功能是给电压力的正常运行提供有效保障，并为在10kV输电线路进行保护和测量。而在电压互感器出现故障时，其自身的熔断器也将频繁发生熔断，如果不及时针对这些故障进行排除，将会对企业和周边住户的正常用电造成严重影响。因此，了解在10kV母线电压互感器高压熔丝频繁熔断问题背后的产生原因，对于保障输电线路的正常运行，有着十分重要而深远的意义。

1. 电压互感器高压熔丝频繁熔断的原因分析

笔者基于图1所示的电压互感器构造，阐述了在该10kV母线电压互感器当中，导致高压熔丝频繁熔断的原因。

图
1 电压互感器的工作原理分析图

实际上，导致电压互感器高压熔丝频繁熔断的原因有许多，经过总结，可以分为如下几点。

1. 单相接地与单相接地消失刹那高压熔丝熔断

在出现了单相接地时，最为强烈的时候，在非故障相的一相电压互感器的磁链，其最大值将会从-1变为+2.73。直接导致在电压互感器内部的铁芯进入到过饱和的状态，电流量急剧增加，导致高压熔丝迅速熔断。

在电力系统单相接地消失以后，电压互感器的一次绕组中，含有一个频率较低的自由分量，导致电压互感器进入到了饱和的状态，频率也将骤然上升到2-5HZ。通常情况下，在单相接地消失之后的二分之一工频时间范围内，分频谐振电流将远远小于电流的辐射值，导致在单向接地之后的半个周波内，高压熔丝就会被熔断。值得注意的是，因为在现实生活中，因为在电力系统当中所安装的消防设备的响应时间或多或少存在有不同程度的延迟现象，因此无法发挥其应有的作用。

2. 参数谐振导致的电压互感器高压熔丝频繁熔断

在10kV输电系统当中，一些零部件的电杆数据在外力的作用下，出现一定的波动变化，它的变化频率通常是电源频率的偶数倍，并且有电容设备对其进行配合。当回路电阻相对较低时，便极有可能发生参数谐振现象。导致电压互感器高压熔丝在电网运行的过程中，突然出现熔断现象。

3. 铁磁谐振导致的电压互感器高压熔丝频繁熔断

在10kV输电系统的振荡回路当中，会产生许多因为铁芯电感所形成的磁饱和作用而产生的高幅度电压值，这便是铁磁谐振过电压。它拥有和线性谐振截然不同的物理特性。因为谐振回路当中的铁芯电感会因为磁饱和程度的强弱大小产生不同大小的电感量，所以铁磁谐振回路的自振频率也将会存在有一定的差异性。在正常情况下，在10kV输电系统的磁力抗阻非常大。但是因为在铁磁谐振当中，没有固定的频率，导致电压互感器的感抗能力将被大幅度削弱，所以电压互感器高压熔丝熔断的概率将会大幅度降低。

2. 处理10kV母线电压互感器高压熔丝频繁熔的技术方法

电压互感器（简称PT）是电力系统中不可或缺的重要电气设备，它将一次回路的高电压按比例关系变换成10V或更低等级的标准二次电压，为测量、计量仪表及继电保护和自动装置提供所需的电压量。在实际运行中，通过对10kV电压互感器高压熔丝频繁熔断的原因分析，采取针对性的技术方法，从而增强变电运行工作效果，确保了供电的可靠性。

1. 调整参数

电压互感器导致铁磁谐振的区域为抗阻比XCO/XL的关联函数，一般情况下，对XCO或XL进行调整，都能够对电压互感器的运行方式进行调整，以此用于对谐振现象进行有效的控制。

值得注意的是，在对XCO进行调整的过程中，通常是在变电站的母线位置上添加出线或添加集中电容装置；而针对XL进行调整时，技术人员通常选择伏安特性良好的电压互感器，令其在日常运行的过程中，一旦出现激发因素时，铁芯在运行的过程中也不易出现饱和，高压熔丝的熔断可能性将会大幅度降低。

正确进行操作方法的设计，针对在母线上容易出现基波谐振的电力枢纽站，在正式进行合闸操作前，通常可先进行空载线路的合并，之后再向母线进行输电，由此实现对系统数据的有效调整。

2. 在开口三角绕组增添阻尼电阻

该方法的原理是在电压互感器开口位置进行阻尼电阻的安装，以此来对电压互感器所产生的谐振现象进行抑制。因为电阻需要连接在开口三角绕组两端的位置，将注定使一侧的电量强度明显提升。简单地说，就是让10kV母线电压互感器的容量增加。由此对谐波进行有效控制。值得注意的是，在使用此技术方法时，应了解，电阻的值越低，则抑制效果将会越明显，但是电压互感器在运行的过程中，过载现象将会变得更加明显。若谐振或单相接地时间过长，甚至可能出现电压互感器被烧毁的现象。

3. 使用零序电压互感器的技术

技术人员还可以使用对当前电压互感器连接方式进行调整的方法，即图2所示，使用零序电压互感器来对谐振现象进行控制。

图2 零序电压互感器的连接方式

该电压互感器的连接方式是依靠中性点经过零序电压互感器接地。在这一过程中，互感器的感抗足够强大，谐振现象便很难发生。

结束语：

实际上，在10kV母线电压互感器日常运行的过程中，高压熔丝熔断的现象几乎不可避免，工作人员在进行日常维护的过程中，只有尽最大可能降低谐振过电压现象的发生。因此，为了保障施工作业的安全和操作的正确，施工单位应开展相关的计算和反事故设计，保障设备的安全。

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