PT烧毁原因的探讨

1、pt烧毁原因的探讨摘要：重点分析了热电厂35kv宽板变电站pt烧毁原因，并提出了相关的整改措施。主题词：电压互感器、铁磁饱和、烧毁、原因1、前言2007年5月，热电厂35kv宽板变电站当班值班人员发现监控电脑反映出接地信号，同时35kv段母线电压显示不正常，在向调度汇报情况后立即进行巡查，发现高压室中浓烟滚滚，焦臭味向四周散发开来。当班人员迅速将35kv段停电，负荷转35kv段，将35kv pt手车退出进行检查，发现三相保险熔断，三个单相接成y0/y0/形式的电压互感器已被烧毁。2、电压互感器烧毁的原因分析在中性点不接地系统实际运行中,pt一次高压保险熔断或pt自身烧毁的事故时有发生,影响pt

2、正常工作,甚至扩大事故。究其原因,则是pt 绕组内产生的过电压。引起过电压的原因有二:一是当断路器对母线突然合闸时,母线pt一相(或两相)绕组内有可能产生巨大的涌流,出现磁饱和现象；二是运行中的电网因雷电或其他原因造成单相接地故障消失时,pt健全相对地电容上的残余电荷将通过其绕组放电,出现瞬间磁饱和现象。2.1 铁磁饱和引起pt烧毁的原因分析电网正常运行时, pt 励磁感抗lt很大, 电网零序阻抗主要是以导线对地电容容抗1c0 为主, 电网三相基本平衡。等效电路如图1所示。当电压互感器突然合闸或电网中单相接地故障突然消失时,造成pt一(或两相) 绕组中电流突然增大,此时电网三相对地阻抗出现不平

3、衡, 将产生较大的零序电压, 三相对地电压也随之变化,出现过电压。这种过电压的性质基本可分为工频过电压和高频过电压。2.1.1 工频过电压为了便于分析, 根据电网的等效理论, 将图1的零序网络等效简化为图2。当电网正常运行时,lt 很大, c0三相是对称的,因此零序电压值很小, 接近零, 见式(1)：0=- (1)当突然开关合闸或电网中单相接地故障突然消失时, pt三相电抗lt 中有一相(或两相) 将突然下降至lt造成饱和。假设b、c 两相饱和,a 相不饱和, 则有： a、b、c电动势；lt电压互感器电感；cab、cbc、cca导线间电容；co导线对地电容；lf导线电感图1 电压互感器接线 y

4、a=jc0+jc (2)yb=yc=jc0+1jlt (3)将(2) 、(3)代入（1），并简化，则有：0=-a×=-k×a (4) 此时电网的三相对地电压分别为:a=a+0b=b+0 (5)c=c+0由于式(4)中k=1,即中性点位移电压大于相电压, 则必有b、c 两相对地电压大于线电压, 造成过电压。此过电压将可能维持电压互感器b、c 两相处于过励磁状态, 而长时间的过励磁电流有可能烧毁电压互感器。2.1.2 谐波谐振过电压电磁式电压互感器在饱和状态下是一个非线性电感元件, 因此它将使一部分工频电源能量转变成谐波能量。这一过程可用图3表示。 由图3可知, 当电网线路很长

5、, 即对地电容c0很大时, 该电容有可能与pt电感lt发生分频谐振；当电网线路较短、即对地电容c0很小时, 则有可能与pt电感lt发生高频谐振。但不管发生何种谐振, 均将造成电网中性点电压u0增大, 相应对地电压也将增大。应该注意, 由于谐振电压不是工频电压, 此时各相对地电压不能用式(5)电压向量叠加求出, 而应采用有效值合成:ua= ub= (6)uc=运行经验表明, 由于pt磁饱和引起的工频或谐波谐振过电压幅值均不很高, 故对设备的绝缘威胁不大。但此过励磁电流尤其是pt的分频谐振频率低, 感抗小, 使其励磁电流大大增加, 可达到额定励磁电流的数十倍甚至上百倍, 极易烧毁pt一次高压保险或

6、使pt自身过热, 进而喷(冒)油, 甚至烧毁、爆炸。3、抑制因饱和引起过电压的措施根据国内经验介绍, 消除谐振的措施有以下几种，各有其优缺点，具体采用哪种方式应根据具体条件而定。（1）在pt开口三角绕组上加装性能良好的消谐器；（2）选用励磁特性好的pt,使铁芯不易饱和；（3）在pt开口三角绕组并接200500w灯泡；（4）采取临时倒闸措施, 改变运行方式, 使网络参数满足xc0xl0.01条件, 限制谐振发生。4、几点建议（1）造成铁磁谐振过电压的内在原因是电压互感器励磁特性不好、铁心截面偏小、易进入铁磁va曲线饱和区。所以，在pt选型时，应尽量选取励磁特性好的产品，以根本上解决谐振问题；（2）造成谐振过电压的另一个原因是pt组的y0/y0/结线组别。pt的一次线圈采用y0接法为发生谐振提供了“通道” 。对于同一系统电气连结的pt组按上述接法越多，xl越小，越容易满足xc0xl0.01条件，所以，建议运行单位将该种接法降低到最底限度。并实测网络在正常运行电容c0，予以调整，以防止产生谐振。参考文献1.周敦锋，电工调试m，北京：中国建筑工业出版社，1995.2.范锡普，发电厂电气部分m，北