電壓互感器爆裂原因剖析及防范措施

在6～35kV的中性點(diǎn)非有效接地系統中，由于變壓器、電壓互感器、消弧線(xiàn)圈等設備鐵心電感的磁路飽和作用，激發(fā)產(chǎn)生持續的較高幅值的鐵磁諧振過(guò)電壓。鐵磁諧振可以是基波諧振、高次諧波諧振、分次諧波諧振。這種諧振產(chǎn)生的過(guò)電壓的幅值雖然不高，但因過(guò)電壓頻率往往遠低于額定頻率，鐵心處于高度飽和狀態(tài)，其表現形式可能是相對地電壓升高，勵磁電流過(guò)大，或以低頻擺動(dòng)，引起絕緣閃絡(luò )、避雷器炸裂、高值零序電壓分量產(chǎn)生、虛幻接地現象出現和不正確的接地指示。嚴重時(shí)還可能誘發(fā)保護誤動(dòng)作或在電壓互感器中出現過(guò)電流引起PT燒壞。

1.故障現象及相關(guān)數據

6kV系統共有八段，采用的是上海華通開(kāi)關(guān)廠(chǎng)生產(chǎn)的電氣組合柜，該廠(chǎng)設備自投產(chǎn)以來(lái)，主部件未發(fā)生大的缺陷，但其輔助測量PT發(fā)生了8臺次損壞，現象表現為本體炸裂、內部絕緣物質(zhì)噴出故障，致使6kV系統的相關(guān)保護不能投運，部分自動(dòng)功能無(wú)法實(shí)現。這給廠(chǎng)用系統的**穩定運行帶來(lái)了極大的隱患。

2.故障原因初探

根據故障現象，經(jīng)過(guò)初步判斷，估計是由于下述的幾個(gè)原因所致。

1)產(chǎn)品質(zhì)量不好：如果由于產(chǎn)品本身絕緣、鐵心疊片及繞制工藝不過(guò)關(guān)等，均可能致使電壓互感器發(fā)熱過(guò)量使絕緣長(cháng)期處于高溫下運行，從而導致絕緣加速老化，出現擊穿。該類(lèi)型的電壓互感器一次側繞組發(fā)生匝間短路，這樣電流會(huì )迅速增大，鐵磁也將迅速飽和從而導致諧振過(guò)電壓，使絕緣擊穿，高壓熔斷器被熔斷。

2)電壓互感器二次負荷偏重，一、二次電流較大，使二次側負載電流的總和超過(guò)額定值，造成PT內部繞組發(fā)熱增加，尤其是在電壓高于PT額定電壓(6kV)情況下，PT內部發(fā)熱更加嚴重；再者，該系統屬于中性點(diǎn)非有效接地系統，故一次側電壓在運行中容易發(fā)生偏斜，當某相出現高電壓時(shí)，該相PT更加容易發(fā)生熱膨脹爆裂。