电压互感器爆裂原因剖析及防范措施抹泥板

电压互感器爆裂原因剖析及防范措施

在6～35kV的中性点非有效接地系根据研究对象、载荷条件、环境和介质情况统中，由于变压器、电压互感器、消弧线圈等设备铁心电感的磁路饱和作用，激发产生持续的较高幅值的铁磁谐振过电压。铁磁谐振可以是基波谐振、高次谐波谐振、分次谐波谐振。这种谐振产生的过电压的幅值虽然不高，但因过电压频率往往远低于额定频率，铁心处于高度饱和状态，其表现形式可能是相对地电压升高，励磁电流过大，或以低频摆动，引起绝缘闪络、避雷器炸裂、高值零序电压液压伺服UTM实验机可以进动态测试和疲劳实验分量产生、虚幻接地现象出现和不正确的接地指示。严重时还可能诱发保护误动作或在电压互感器中出现过电流引起PT烧坏。

    1 故障现象及相关数据

    6kV系统共有八段，采用的是上海华通开关厂生产的电气组合柜，该厂设备自投产以来，主部件未发生大的缺陷，但其辅助测量PT发生了8台次损坏，现象表现为本体炸裂、内部绝缘物质喷出故障，致使6kV系统的相关保护不能投运，部分自动功能无法实现。这给厂用系统的安全稳定运行带来了极大的隐患。

    2 故障原因初探

    根据故障现象，经过初步判断，估计是由于下述的几个原因所致。

    1)产品质量不好：如果由于产品本身绝缘、铁心叠片及绕制工艺不过关等，均可能致使电压互感器发热过量使绝缘长期处于高温下运行，从而导致绝缘加速老化，出现击穿。该类型的电压互感器一次侧绕组发生匝间短路，这样电流会迅速增大，铁磁也将迅速饱和从而导致谐振过电压，使绝缘击穿，高压熔断器被熔断。

    2)电压互感器二次负荷偏重，一、二次电流较大，使二次侧负载电流的总和超过额定值，造成PT内部绕组发热增加，尤其是在电压高于PT额定电压(6kV)情况下，PT内部发热更加严重；再者，该系统属于中性点非有效接地系统，故一次侧电压在运行中容易发生偏斜，当某相出现高电压时，该相PT更加容易发生热膨胀爆裂。

    编号电压互感器型号现象备注

    601VKI7.2C相爆裂，引起匝间短路更换为JDZX型电压互感器后，投运不到两天时间，又发生B相爆裂，引起匝间短路

    603VKI7.2A相爆裂，引起匝间短路

    604VKI7.2A相爆裂，引起匝间短路

    606VKI延长使用寿命7.2A、C相爆裂，引起匝间短路

    607VKI7.2A、C相爆裂，引起匝间短路

    主要技术参数：变比600/根号3/100根号3/100/3，额定容量90/100VA，上海互感器厂

    注：1)VKI7.2型电压互感器为引进型，国内相应的产品型号为JDZX；6kVⅠ段至Ⅷ段各有一组(3台)变比为6000/3／100/3／100/3的互感器，2)工艺为树脂浇注式半绝缘，一次中性点的耐受为3kV(出厂值)。

    3) 由于铁磁谐振而造成电压从而产生误差互感器被击穿，因为：被击穿的电压互感器所处的母线带的负荷呈感性的比较多，特别是Ⅲ、Ⅳ段，带有大容量的深井泵，在负荷分配上其感抗大于容抗，由于某种原因，而使系统电压波动(如深井泵频繁启停等)，使电路中电流和电压发生突变，可能导致电压互感器铁心迅速饱和、感抗减小，当感抗小于容抗时，将产生铁磁谐振，导致电压互感器激磁电流增大几十倍，而过电压幅值将达到近2.5Ue，甚至于达到3.5Ue以上，而且持续时间较长，电压互感器在这样大电压、大电流下运行，使本身的温度也迅速升高，导致损坏。根据上述的分析，为此组织QC小组对其原因进行分析，同时派人外出调研，调研结果表明：(1)应不存在产品质量问题，原因是该互感器在华东地区广泛采用，从收集的资料上看，该厂产品的业绩是良好的，虽然在某些地方也曾出现过一些问题，但象二滩电厂这样大量的损坏是没有的。(2)怀疑电压互感器二次负荷偏重导致PT损坏的理由也不成立，原因是该PT0.5级二次绕组额定容量为90VA，在1998年11月16日，测量了604PT二次侧星形接线负荷，在二次接线回路上施加100V的三相交流电源(停用备自投)，测得Ia=0.61A，Ib=1.05A，Ic=0.605A，测得星形接线负荷容量：Sa=35.2VA，Sb=60.6VA，Sc=35VA，PT总输出容量为105.6VA；次日，测量