芻議降低變電站10kV電壓互感器高壓保險(xiǎn)熔斷率的措施

秦艷 明愛紅 孟令苗 國(guó)網(wǎng)昌吉供電公司

一、電壓互感器概述

電壓互感器具有變換電壓的功能。電壓互感器轉(zhuǎn)變電壓的主要目的，是為測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)設(shè)備提供電力資源，以保證其可準(zhǔn)確測(cè)量線路電壓、功率及電能[1]。通常情況下，高壓保險(xiǎn)容量只有幾伏安、幾十伏安。電壓互感器的工作原理為電磁感應(yīng)原理，其電磁結(jié)構(gòu)與電流互感器相反。在電壓互感器二次負(fù)載阻抗降低的情況下，二次電流增大，與此同時(shí)一次電流增大才能保證一次、二次側(cè)之間電磁均衡性。在線路故障時(shí)，高壓保險(xiǎn)熔斷可保證線路中貴重設(shè)備、電機(jī)或互感器安全性。

二、電壓互感器損壞、高壓熔絲熔斷的危害探析

電壓互感器損壞、高壓熔絲熔斷的危害主要展現(xiàn)在以下方面：首先，對(duì)變壓設(shè)備的危害。供電系統(tǒng)運(yùn)行問題中出現(xiàn)概率較高的是異常運(yùn)行問題，即諧振過電壓。雖然諧振過電壓幅值并不高，但是其存在時(shí)間比較長(zhǎng)[2]。低頻諧振不僅對(duì)線圈類設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響，還會(huì)影響變電、其他設(shè)備絕緣效果，部分情況下可導(dǎo)致母線部分絕緣被擊穿，形成短路、大面積停電故障。其次，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的危害。出現(xiàn)問題后若工作人員未及時(shí)進(jìn)行處理，將影響母線運(yùn)行方式，增加維護(hù)工作量。再次，對(duì)工作人員的危害。如果運(yùn)維人員巡視時(shí)，發(fā)生電壓互感器損壞、高壓熔絲熔斷，其爆炸的威力可能會(huì)致使巡視人員灼傷或中傷。最后，影響供電可靠性。出現(xiàn)問題后不能保證變電站供電量準(zhǔn)確性，引發(fā)電量損失等問題。

三、電壓互感器高壓保險(xiǎn)熔斷原因及故障解決方法

（一）熔斷原因

變電站出現(xiàn)電壓互感器高壓保險(xiǎn)熔斷問題，將影響變電站運(yùn)行效率、變電站電力服務(wù)水平、變電站經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益[3]。因而，相關(guān)管理人員需積極探析引發(fā)此故障的主要原因，其主要為以下幾點(diǎn)：首先，鐵磁諧振。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器勵(lì)磁繞組將形成一個(gè)線性工作區(qū)域。電力系統(tǒng)處于合閘瞬間或出現(xiàn)單項(xiàng)接地故障等情況下，電力系統(tǒng)將形成鐵磁諧振。在此情況下，出現(xiàn)熔斷問題概率較高。其次，系統(tǒng)電壓過高。10kV電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于高壓運(yùn)行狀態(tài)，致使高壓保險(xiǎn)一直處于熔斷臨界值，引發(fā)高壓保險(xiǎn)過熱熔斷問題的概率較高。通常情況下，10kV電力系統(tǒng)電壓處于10—10.7kV之間，高壓保險(xiǎn)額定電壓設(shè)置為12.5kV。再次，運(yùn)行環(huán)境惡劣。10kV電壓系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境較差，單相接地事故頻發(fā)。再加之目前10kV系統(tǒng)多使用干式互感器，其絕緣存在薄弱環(huán)節(jié)，一旦拉路不及時(shí)也將造成互感器絕緣受損，同時(shí)造成高壓保險(xiǎn)熔斷。

（二）故障解決方法

故障后，可能出現(xiàn)高壓保險(xiǎn)熔斷問題，進(jìn)而對(duì)供電穩(wěn)定性造成負(fù)面影響。因而，相關(guān)管理人員需采取以下措施解決故障：第一，故障后由調(diào)度人員指揮值班人員，由其負(fù)責(zé)對(duì)故障原因的全面排查，明確故障原因。第二，10kV電壓系統(tǒng)故障后，母線將出現(xiàn)焦臭味，故障位置冒煙。若高壓保險(xiǎn)未熔斷、故障嚴(yán)重致使絕緣系統(tǒng)毀壞，檢查人員需將負(fù)荷轉(zhuǎn)移，確保母線停電、隔離故障。若高壓保險(xiǎn)已熔斷、絕緣系統(tǒng)未毀壞，檢查人員可使用刀閘隔離故障。第三，若檢查發(fā)現(xiàn)存在兩相或兩相以上的高壓保險(xiǎn)熔斷故障，可確定系統(tǒng)出現(xiàn)故障。檢查人員需及時(shí)處理互感系統(tǒng)，更換高壓保險(xiǎn)。在更換完畢后，工作人員不能立即恢復(fù)供電系統(tǒng)運(yùn)行。工作人員需將此故障問題反饋給檢修部門，由檢修部門進(jìn)行檢修及試驗(yàn)，在故障全部處理完畢后，才可恢復(fù)供電系統(tǒng)通電。

四、制定預(yù)防措施

（一）電壓系統(tǒng)環(huán)境問題

為避免由于電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境不佳引發(fā)故障，管理人員需深入分析突變形式。為避免互感器、二次設(shè)備發(fā)生故障影響供電穩(wěn)定性，需重視使用消諧設(shè)備。消諧設(shè)備可充分顯示各種電壓值，詳細(xì)分析這些數(shù)據(jù)信息。工作人員可詳細(xì)記錄不同運(yùn)行環(huán)境下的各種數(shù)據(jù)信息，以免由于檢修、維護(hù)不及時(shí)引發(fā)熔斷問題，影響供電穩(wěn)定性。

另外，為防止互感器燒損，一次安裝時(shí)采用四PT結(jié)構(gòu)或采用一次流敏型消諧器，也起到了一定的效果。

（二）單項(xiàng)接地問題

為免單項(xiàng)接地故障影響供電穩(wěn)定性，管理人員需依據(jù)相關(guān)要求合理選擇并安裝母線電壓互感器消諧設(shè)備，利用此設(shè)備對(duì)比各電壓值。工作人員需詳細(xì)分析單項(xiàng)接地故障原因等，詳細(xì)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)信息。工作人員需保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、全面，為保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

另外，為防止系統(tǒng)接地未及時(shí)拉路造成電壓互感器燒損，一次安裝時(shí)可以采用四PT結(jié)構(gòu)或采用一次流敏型消諧器，也能起到了一定的效果。

（三）加強(qiáng)檢查工作

工作人員需引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備及技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)互感器二次回路、消諧設(shè)備的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)存在的問題，并制定有針對(duì)性解決措施，以保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（四）嚴(yán)格控制設(shè)備質(zhì)量

變電站建設(shè)中，需選擇勵(lì)磁特性較好的電壓互感器，以降低出現(xiàn)保險(xiǎn)熔斷概率。同時(shí)，需嚴(yán)格控制電壓互感器一次性保險(xiǎn)質(zhì)量，在發(fā)現(xiàn)老化問題后需將其更換為質(zhì)量更好的高壓熔斷器；為保證高壓熔斷器與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符，需對(duì)高壓熔斷器各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，在保證合格后才可采購(gòu)、使用；安裝人員需對(duì)直流電阻值進(jìn)行檢測(cè)，在保證高壓熔斷器接觸性能較好的情況下，才可安裝高壓熔斷器。

五、結(jié)語

電力系統(tǒng)運(yùn)行中互感器高壓保險(xiǎn)熔斷問題的出現(xiàn)將影響電壓系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。變電站需采取合理使用消諧設(shè)備、加強(qiáng)檢查工作、嚴(yán)格控制設(shè)備質(zhì)量等措施，降低電力系統(tǒng)故障概率，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。