浅议10kVPT的运行维护及其故障处理

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10kV PT熔断器熔断的原因分析及运行建议

作者：黄帅军

来源：《山东工业技术》2014年第19期

摘 要：10kV PT高压熔断器经常在运行中熔断，影响设备的正常运行，并对近几年10kV

PT高压熔断器熔断的原因进行分析，根据分析的结果以及不同原因给出了运行的建议，运行和维护方面的注意事项。

关键词：PT高压熔断器；熔断；铁磁谐振；接地

PT高压熔断器熔断最直接原因是电力系统暂态电流引起熔体发热，根据以往的文献资料整理分析和实际运行经验的总结，10kV电力系统中可能对电压互感器的高压熔断器造成系统暂态冲击的主要是：（1）铁磁谐振；（2）单相瞬时性接地故障消失对地电容放电；（3）雷击过电压。以下是原因分析：

1 PT熔断器熔断的主要原因分析

1.1 铁磁谐振引起的原因

电力系不仅包含有许多的电感元件，也包含有许多的电容元件，电力变压器、电压互感器、电流互感器、消弧线圈以及各类线路导线都属于电感元件，三相之间的电容、架空导线对地的电容、用来其补偿作用的电容器，还有高压电力设备产生的寄生电容都属于电容元件。电压互感器由于其带铁芯，正常运行时工作人员进行开关开断操作，或者电力系统发生异常时，就可能造成PT的非线性饱和，饱和之后的铁芯就会与相邻的导线以及临近电力设备的对地电容形成正常情况下不会出现的单相或三相共振回路，就会引起不间断的、幅值较高的铁磁谐振，从而引起电力系统中的一些元件出现谐振过电压。

每当铁磁谐振发生时，就会有谐振电流和谐振电压产生，当系统中加入了电压和电流时就会造成系统过电压和过电流。根据实际运行经验，在10kV中性点不接地系统中，铁磁谐振产生的暂态冲击电流是导致PT高压熔断器熔断的直接原因，严重的话甚至会烧毁PT，PT一旦烧毁，电网安全运行就得不到保障。

其中，引起震荡回路的电感元件的电感和回路中的电容元件的电容参数决定了回路的谐振频率。由于PT励磁电感是非线性的，这一特性就决定了其电感值不是恒定不变的，在交流电源作用下，就会发生波形畸变现象，此时的回路的谐振频率也不是固定的。

电力系统10千伏配电线路安全运行维护措施分析

摘要：配电线路属于我国电力系统的重要组成部分，配电线路的正常运行直接关乎居民用电。在电力系统不断发展过程中，对于配电线路也提出更多要求。简要介绍10KV配电线路故障产生具体原因，同时提出提升10KV配电线路安全稳定运行水平策略，对于我国电力行业不断发展具有重要意义。

关键词：10KV配电线路；电力系统；安全运行；维护

引言

近几年以来，我国经济高速发展，人民群众生活水平大幅提高。在这一大背景之下，电力行业取得突出成就。电力系统由多个部分组成，其中10KV配电线路运行维护工作，对于保障整个系统正常运行起到至关重要作用。由于10KV配电线路本身具有相应优势，因此受到很多电力企业高度重视。在电力系统10KV配电线路运行过程中，应当采取一系列有效措施，不断提升运行安全性，为促进电力事业的进一步发展奠定坚实基础。

1.10KV配电线路故障引发原因

1.1供电线路混乱

在改革开放以来，我国经济水平不断提升，在日常生活中用电器数量在逐渐增多，因此生活用电总量在逐渐加大。在这种情况下，我国城市供电系统面临着新挑战。结合具体情况，现阶段我国在很多地区使用10KV配电线路，该种配电线路在长时间运行过程中，会存在一定的安全隐患。由于我国部分地区并没有对于供电线路进行合理规划，导致供电线路搭设混乱，一旦出现问题，则很难进行相应的排查工作，甚至会发生重大安全生产事故。另有一部分居民，出于自身利益的考虑，会私自更改线路，直接导致火灾、触电等安全事故发生的概率大幅度提升。从整体上来看，供电线路混乱的问题，对于我国电力系统的发展，将产生极为不利的影响，有关方面应当高度重视，积极出台相关法律以及法规，对于线路的铺设进行进一步规范，避免电力系统在运行过程中存在问题。

1.2配电设施相对陈旧

随着我国科学技术水平的不断提升，很多新型的供电设备应用于生产及生活中。有关方面对于供电设备进行更新以及优化，以不断提升其服务水平。但考虑到我国具体国情，我国供电系统十分庞大，一部分供电设备没有进行升级以及替换。根据有关部门的研究发现，在供电设备运行过程中，一旦线路老化很容易引起相应的故障，甚至会影响到电力系统正常运行，也会必须蒙受巨大经济损失。针对这种现象，供电企业有关领导人员应当高度重视，要不断加强对于供电设施的排查以及检修力度，防止设备在运行过程中发生重大故障。

分析10kV线路分段开关在运行中出现的问题及措施

摘要：目前，在配网中10kV线路分段开关得到广泛应用，据相关资料报道，分段开关的使用能够起到隔离作用，无论对线路检修还是转电操作都会带来非常大的作用。但是，在实际运行中也存在较多的问题。对于这些问题，是否应设法采取措施加以防范？采取何种措施才能防范？本文就对10kV线路分段开关在运行中出现的问题及措施进行分析，可供参考。

关键词：10kV线路；分段开关；运行；问题；措施

一、10kV线路分段开关中所出现的问题

1.1问题一

某供电局所采取的10kV线路形式是“2-1”联络型与单放射型，这种电路的分支比较多，导致整个线路比较复杂，且在分段开关的设置上存在不合理性，无法起到线路保护的作用，所以经常出现停电现象。由此分析得知，该供电局10kV线路分段开关在运行期间如果发生故障会导致跳闸现象出现，并且变电站开关的跳闸次数会伴随着故障的发生率而不断增加，长此久往则会形成开关老化现象。另外，在出现线路故障之后之所以会导致停电范围扩大，主要是因为在10kV线路上并没有安装相应的分段开关，无法对线路故障实施隔离，导致某一处线路出现故障，整段线路都会发生问题。还有便是线路运行中发生了单相接地故障，该故障在诊断与处理时只能对线路上的分段开关进行逐一断开，慢慢查找故障发生位置，这种处理方式虽然可行，但是在处理故障时耽误了其他线路的运行，同样扩大了线路故障的辐射范围与影响面积。

1.2问题二

在线路内段安装的分段开关触头不良，并且在整个运行中会出现发热情况，之所以会产生这种现象的原因包括三点：第一，设计施工人员在搭设线路，安装线路分段开关时没有做好安装保护，导致线路开关在安装时出现毛刺、接头受损失等问题。还有部分施工人员在安装分段开关时不注意开关接头的咬合深度，也没有调整好弹簧压力，最终导致分段开关出现安装质量问题，如开关接头出现毛刺、触头受到损坏等等。第二，在开关运行中如果发生故障并没有严格按照要求进行维修，导致触头部分的弹簧失去弹力，形成运行发热的现象。第三是因为开关材质选择不当导致接触不良现象，正因为如此，开关触头在长期运行工作中会出现发热现象。

10kV电压互感器运行故障及预防措施

摘要：在电力系统中，10kV电压互感器作为重要的一次设备发挥着重要的作用。但由于电力系统在实际的运行中，受自然环境、外力破坏以及电力设备制造水平、维护管理等因素的影响，10kV电压互感器因铁磁谐振导致破坏成为一种普遍现象，并进一步导致电力设备运行异常被迫停电，严重影响了人们的生活。本文简要分析了电力系统中10kV电压互感器的因铁磁谐振产生的运行故障原因及预防措施。

关键词：电压互感器、铁磁谐振、运行故障、4PT接线、故障预防

电压互感器作为一种公用的电力设备，将高电压变换成标准的低电压，实现二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面的有效隔离，从而保证了二次设备和人身的安全。无论是电压互感器本身出现故障或是其二次回路出现问题，都将严重影响电力系统的正常运行。因此，确保电压互感器以及其二次回路的稳定运行具有重要意义。

一、10kV电压互感器因铁磁谐振产生的运行故障

在中性点不接地电力系统中，由于线路单相接地短路、线路断线、操作空母线等原因，在运行中往往容易激发电压互感器发生铁磁谐振。当出现铁磁谐振时，将产生高于额定值几倍甚至几十倍的过电压和过电流，会导致电压互感器高压绕组烧损；同时，在电网导线对地电容较大的系统中，其暂态过程往往容易产生超低频振荡过电流，会导致高压熔断器熔断。电压互感器的运行过程中之所以会发生铁磁谐振过电压的情况，主要问题在于铁芯在某些激发条件下饱和，使其感抗变小，并与线路对地电容的容抗相等所致，它持续时间长甚至能长时间自保持，是导致高压熔丝熔断和电压互感器烧损甚至爆炸的重要原因，对电力系统的安全运行威胁极大。

二、4PT接线方式对抑制铁磁谐振的作用

4PT接线区别于普通的接线方式，采用主电压互感器一次绕组中性点经零序电压互感器接地的方式。其中三个单相电压互感器，应是全绝缘但按相压设计的接地电压互感器，称为主PT；接地的电压互感器为一个独立的单相电压互感器，该互感器可以是全绝缘结构，也可以是半绝缘结构，称为零序PT或消谐PT。简单的从稳态分析，在此接线方式下，如发生单相接地故障，零序电压互感器中性点对地有相电压产生，主PT仍处于正序对称电压之下，互感器电感并不发生改变，在零序回路中仅有单相电压互感器这一种磁化电感，而主PT各相绕组保持跨接在电源的相间电压上，不再与接地电容相并联，因而不会发生中性点位移，从根本上破坏了铁磁谐振的条件，也就不会发生谐振，因此，4PT接线对抑制铁磁谐振的发生是很有效的措施。