浅谈电压互感器高压保险熔断的影响因素及其处理策略

　　电压互感器是电力系统中的重要设备，主要作用是对电力系统进行测量和保护。此设备在励磁系统、计量仪表以及调速器等电力装置中都有安装应用。在电力系统中电压互感器高压保险熔断是一种常见的事故，当发生电压互感器高压保险熔断事故时，会对电压互感器的安全以及电费的计量产生严重的影响，而维修和更换高压熔断器又比较麻烦，因此本文将通过实例来分析影响电压互感器高压保险熔断的因素，并采取相应的解决策略，对保证电力系统的安全运行至关重要。

　　1.电压互感器高压保险熔断时的危害

　　1.1 对电力系统运行方式的危害。若是出现电压互感器烧坏或是高压熔断现象，需要及时进行维修，否则会造成母线不能够进行分段运行。此时若是出现其他设备异常情况，就会给电力系统的运行方式带来很大的困难。

　　1.2 危及供电的安全性和电量计量错误。电压互感器和高压熔断器无论哪一方面出现问题，都会造成变电所供电计量错误，因不能够进行准确的电量计量而导致电量的损失。同时，由于电压互感器和高压熔断器出现故障而导致保护二次工作的电压消失，在这种情况下会对电力系统供电设备的安全运行造成严重的威胁。

　　1.3 影响到变电设备的正常运行。正常情况下，在10kV的电力系统中谐振过电压是最常见的一种异常运行现象，虽然谐振过电压的幅值不高，但是这种电压能够长期存在于电力系统中。特别是低频谐波在影响电压互感器线圈的同时，其谐振过电压还会危及到其他电力设备的绝缘效果，严重时会造成母线上其他薄弱环节的绝缘击穿，进而引发电力系统发生严重的短路，造成大面积停电。

　　1.4 对相关人员造成人身伤害。当电压互感器和高压熔断器损坏的情况下，巡检人员在不知情对设备进行巡检时会对其造成人身伤害，引发电力事故。

　　2.实例分析

　　2013年10月14日晚19时15分，某110KV变电站发生了一起10kV Ⅰ段母线电压互感器保险熔断事故，同时电压互感器有发热现象，收到消息后巡检人员及时赶往现场进行检查处理。经过询问得知10kV Ⅰ段母线电压互感器的三相保险发生爆炸，同时10kV Ⅰ段母线电压互感器伴有发热现象。

　　处理分析：巡检人员对其进行检查处理，通过检查发现电压互感器的外观良好，对其进行绝缘电阻测试、交流耐压测试、直流电阻测试未发现异常。通过查看故障录波器，发现在18时44分时电压互感器的A相电压较低，其他两项电压值比正常高。此电压互感器二次侧有效值为17.03V，比正常有效值低很多，其中心点的电压为71.39V，而正常值应为OV， 这是由于线路单相接地造成的，但此时电压互感器的三相保险还未熔断，在18时47分22秒时电压互感器的高压保险熔断，三相电压逐渐趋于零。

　　通过查看相关的结果，我们得知此高压保险熔断前产生了大量的谐波，待保险熔断后此谐波消失。由此可以得出高压保险熔断时有大量的谐波产生。故障期间电压互感器的励磁电抗和电容会发生谐振，当此谐振频率与谐波的频率达到一致时，就会产生铁磁谐振，在此谐振频率下，此时的电压要比平常的电压值大很多，铁心饱和，饱和后的电压互感器的感抗降低，励磁电流增大，当其电流值增大到额定电流时就会发生保险熔断。

　　3.电压互感器高压保险熔断的影响因素

　　3.1 铁磁谐振的影响。当电网产生铁磁谐振时，会引起电压互感器相电流过流，造成电压互感器高压保险熔断，严重时会造成电压互感器的爆炸。通常情况下采用中性点经消弧线圈接地的方式，其运行过程中产生的分频谐振容易造成励磁电流的激增，进而对电压互感器高压保险熔断产生很大的影响。

　　3.2 当电网发生瞬时性单相接地故障，对其维修完成后故障恢复，此时电网对地电容进行放电时会引起电压互感器相电流过流，并且随着电网规模的增大其冲击电流也就越大，因此造成电压互感器高压保险熔断的危害性就越大。

　　3.3 在电力系统中若是出现切空线前系统发生单相接地故障，便会引发非故障相电流的激增，进而造成电压互感器高压保险熔断。

　　3.4 电力系统的倒闸操作，会造成系统中两个消弧线圈的并列运行，需要特别注意的是当两个消弧线圈进行自动调节时，会造成脱谐度调节的不准确，若是此时发生基频谐振现象，便会引起电压互感器高压侧的电流激增而发生高压保险熔断。

　　3.5 当电力系统处于基频谐振或单相接地条件时，电压互感器在二次消谐器的作用下产生严重的一次侧过流，之后在中性点经消弧线圈接地方式下，造成电压互感器一侧高压保险熔断。

　　3.6 当电压互感器和高压保险设备所处的环境温度较高，或是两者之间连接不良而额外增加电压互感器高压熔断设备的温度时，都会造成电压互感器高压保险熔断。

　　4.电压互感器高压保险熔断的处理策略

　　4.1 严格把控设备的质量。首先，电压互感器设备的选用，要具有较好的励磁特性，这样的设备在通常情况下过电压便不会进入较深的饱和区，也就不会产生参数匹配的谐振。设备质量的控制是防止电压互感器高压保险熔断的有效措施，也是最根本的措施;其次，选用质量合格的高压熔断器，高压熔断器的质量好坏，对其工作的安全性有着直接影响，因此在购买高压熔断器时，要保证此设备的各项指标都满足GB/T15166- 94《交流高压熔断器》的有关要求和规定。另外，还需要设备制造厂家提供相关的电流特性曲线，同时对电压互感器的一次保险电阻值进行测试，在设备全部安装完成后进行直流电阻值测试，同时严密监测各设备之间的连接是否良好。 　　4.2 拆除电压互感器的二次消谐装置。通常情况下，电网中电力设备的接地方式是由中性点经消弧线圈来实现。但是当二次消谐装置处于单相接地或是基频谐振环境中时，会造成电压互感器一侧的相变电流激增，进而造成一侧高压保险熔断。为了避免此种情况，可以结合变电站的实际情况考虑拆除电压互感器的二次消谐装置。

　　4.3 同一电网中电压互感器设备中性点接地数量的限制。在《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中就有规定，同一电网中在电压互感器安装过程中关于中性点接地，要严格限制此中性点的接地数量。除了电源侧的电压互感器的高压绕组中性点进行接地外，其他设备的中性点尽可能不采用接地方式，通过限制电网中中性点接地的数量，使电网中的等值电感增加，避免产生谐振现象。相关研究证明，在同一电力系统中，所有高压绕组中心点全部接地的情况下产生的谐振过电压要明显高于部分高压绕组中心点接地的情况。因此根据相关的规定结合实验结果，在安装系统设备时要尽可能限制同一电网中电压互感器中性点接地的数量。

　　4.4 在中性点经消弧线圈并联电阻接地。在电网中为了防止单相接地故障恢复后或是电压互感器产生谐振现象造成电压器高压保险熔断现象的产生，在安装系统设备时采用中性点经消弧线圈并联电阻接地的方式。另外，采用消弧线圈并联电阻接地方式能够抑制电网中过电压的产生，减少过电压对电网的危害，避免了因谐振过电流的产生而引发母线上其他薄弱环节的绝缘击穿、虚幻接地以及避雷器爆炸等危害，从而为电力系统的安全运行提供保障。

　　5.结束语

　　上述分析中指出，造成电压互感器高压保险熔断的原因由很多，其影响因素较为复杂，而更换互感器高压熔断器是解决电压互感器高压保险熔断的常用措施，但是这一措施只能解决一时的问题，重点还是要从电压互感器高压保险熔断的影响因素入手来防止电压互感器高压保险熔断的熔断，上文中通过分析并给出了相应的解决策略，依此来保障电力系统的安全良好运行。

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