10 kV 电磁式电压互感器高压熔丝熔断原因分析
- 格式:doc
- 大小:25.50 KB
- 文档页数:3
电压互感器高压侧熔断器熔断的处理方法一、电压互感器高压侧熔断器熔断的原因分析电压互感器是电力系统中常用的测量设备,用于将高压侧的电压转换为低压侧的电压,以供仪表或保护装置使用。
然而,在运行过程中,电压互感器高压侧熔断器可能会发生熔断现象。
导致电压互感器高压侧熔断器熔断的原因主要有以下几点:1. 过电流:电力系统中可能会出现短路故障或过负荷情况,导致电流超过熔断器的额定电流,从而引发熔断。
2. 过温:长时间工作或环境温度过高,会导致熔断器温度升高,超过熔断器的额定温度,从而引发熔断。
3. 电压过高:如果电力系统中出现电压突升现象,超过熔断器的耐压能力,也会导致熔断器熔断。
二、电压互感器高压侧熔断器熔断的处理方法当电压互感器高压侧熔断器熔断时,需要采取相应的处理方法,以确保系统的安全稳定运行。
具体处理方法如下:1. 检查熔断器:首先,需要检查熔断器是否真正熔断,可以通过目视检查或使用测试仪器进行检测。
如果确认熔断器已熔断,需要将其更换为新的熔断器。
2. 分析熔断原因:在更换熔断器之前,需要对电压互感器高压侧熔断器熔断的原因进行分析。
可以通过检查系统的负荷情况、电流和电压波形、环境温度等因素,找出导致熔断的具体原因。
3. 排除故障:根据熔断原因的分析结果,采取相应的措施来排除故障。
例如,如果是由于过电流引起的熔断,可以检查系统的保护装置是否正常工作,是否存在短路故障等。
如果是由于过温引起的熔断,可以检查电压互感器的冷却系统是否正常工作,是否存在过载情况等。
4. 更换熔断器:在确定故障已经排除的情况下,可以将熔断器更换为新的熔断器。
在更换熔断器时,需要确保选择的熔断器符合电压互感器的额定电流和额定电压要求。
5. 预防措施:为了避免电压互感器高压侧熔断器再次发生熔断,可以采取一些预防措施。
例如,加强对电力系统的监测和维护,定期检查熔断器和保护装置的工作状态,及时处理系统中的故障,确保系统运行在正常工作范围内。
10kV电压互感器高压熔丝频繁熔断原因解析及处理预控措施作者:苏大华来源:《山东工业技术》2016年第24期摘要:针对江门电网地区10kV电压互感器高压熔丝频繁熔断的现象展开故障分析,结合变电站电压互感器运行的实际情况给出了故障原因,即:系统发生铁磁谐振或超低频振荡,产生过电压和过电流,导致电压互感器的熔丝熔断或者损伤。
并提出相应的预控措施,以达到消除故障,提高电网运行质量的目的。
关键词:电压互感器;高压熔丝;铁磁谐振DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.0361 电压互感器运行原理PT(电压互感器)是电工测量和自动保护装置中使用的特殊双绕组变压器,它是一个降压变压器。
基于电磁感应原理,当一次侧接入运行电压时,二次侧的仪表与保护等负载会产生电压感应,因为这些负荷通过二次电流很小,所以其等效是一组比较大的阻抗值,所以在它的运行状态下,相当于空载的变压器。
使用PT(电压互感器)可以达到两个目的:一是将整改线路中的重要东西(测量仪表)隔开,以此来降低线路的危险性,保证线路及用电器的安全;二是扩大测量仪表的测量量程。
2 电压互感器损坏及高压熔丝熔断的危害电压互感器损坏及高压熔丝熔断的危害主要有以下四方面。
(1)PT受到损坏及高压熔丝烧毁多是由于谐振过电压产生的,谐振过电压在10kV系统中是最极其普遍的一种过电压,过电压谐振幅值虽然不高,但它是长期存在的,而且其产生的低频谐波会影响变电站变压器线圈,在其他设备则可能危及设备的绝缘,会使在系统薄弱的绝缘位置发生击穿,造成系统严重的伤害;(2)在PT受到损坏及高压熔丝烧毁之后,若不立即将其检修,则会造成10kV母线不能分段运行,影响系统运行的稳定性;(3)在PT损坏或高压熔丝熔断现象的情况下,运行人员将可能会在巡视或者检查设备时受到伤害,产生一定风险;(4)PT损坏或高压熔丝熔断,会在计量方面难以做到准确计算,因此将会直接对电量造成损失,而且母线也会失去对电压的保护监测,对供电设备的安全运行造成不良影响。
10kV母线电压互感器高压熔丝频繁熔断问题探究摘要:基于笔者多年工作经验,本文就首先就造成10kV母线电压互感器高压熔丝频繁熔断问题进行分析,并在此基础上,提出了该问题的相关解决方法,希望能够为从事相关工作的人员带来一定有价值的参考。
关键词:电压互感器频繁熔断解决方法在我国在10kV交流电系统当中,电压互感器的功能是给电压力的正常运行提供有效保障,并为在10kV输电线路进行保护和测量。
而在电压互感器出现故障时,其自身的熔断器也将频繁发生熔断,如果不及时针对这些故障进行排除,将会对企业和周边住户的正常用电造成严重影响。
因此,了解在10kV母线电压互感器高压熔丝频繁熔断问题背后的产生原因,对于保障输电线路的正常运行,有着十分重要而深远的意义。
1.电压互感器高压熔丝频繁熔断的原因分析笔者基于图1所示的电压互感器构造,阐述了在该10kV母线电压互感器当中,导致高压熔丝频繁熔断的原因。
图1 电压互感器的工作原理分析图实际上,导致电压互感器高压熔丝频繁熔断的原因有许多,经过总结,可以分为如下几点。
1.单相接地与单相接地消失刹那高压熔丝熔断在出现了单相接地时,最为强烈的时候,在非故障相的一相电压互感器的磁链,其最大值将会从-1变为+2.73。
直接导致在电压互感器内部的铁芯进入到过饱和的状态,电流量急剧增加,导致高压熔丝迅速熔断。
在电力系统单相接地消失以后,电压互感器的一次绕组中,含有一个频率较低的自由分量,导致电压互感器进入到了饱和的状态,频率也将骤然上升到2-5HZ。
通常情况下,在单相接地消失之后的二分之一工频时间范围内,分频谐振电流将远远小于电流的辐射值,导致在单向接地之后的半个周波内,高压熔丝就会被熔断。
值得注意的是,因为在现实生活中,因为在电力系统当中所安装的消防设备的响应时间或多或少存在有不同程度的延迟现象,因此无法发挥其应有的作用。
1.参数谐振导致的电压互感器高压熔丝频繁熔断在10kV输电系统当中,一些零部件的电杆数据在外力的作用下,出现一定的波动变化,它的变化频率通常是电源频率的偶数倍,并且有电容设备对其进行配合。
10kV电压互感器损坏及高压保险熔断原因的思考摘要:变电站的运行状况与人们的用电水平关系密切,变电站的工作人员需要加强对变电站设备的管理,保障变电站的正常运行。
基于此,笔者将10kV电压互感器作为研究对象,对其损坏和高压保险熔断故障进行全面的分析,首先介绍了高压保险熔断故障发生的原因与危害,然后指出了高压保险熔断故障的解决方法与注意事项,最后阐述了10kV电压互感器损坏及高压保险熔断的预防措施,以期为变电站的工作人员开展工作提供理论指导。
关键词:10kV电压互感器;保险熔断;单相接地前言:在变电站的运行过程中,10kV电压互感器经常会出现高压保险熔断故障,不仅会影响到变电站的稳定运行,还会危害到变电站工作人员的安全。
因此,变电站的工作人员需要提高对10kV电压互感器的重视,加强10kV电压互感器的日常检查,避免高压保险熔断故障的出现,保障变电站的稳定运行,提高变电站的经济效益与社会效益。
1. 10kV电压互感器损坏及高压保险熔断原因分析在10kV电压互感器的运行过程中,导致其损坏以及高压保险熔断的原因主要包括以下几个方面:(1)产品存在质量问题,在10kV电压互感器的生产过程中,生产厂家为了降低生产成本,采用绝缘裕度较低的材料,或者在生产的过程中存在偷工减料现象,都会导致10kV电压互感器存在质量问题,从而出现损坏和高压保险熔断故障。
(2)在施工的过程中,由于施工人员的专业素养不足,导致接线连接错误或者设备安装错误,引起10kV电压互感器的电压不平衡,严重时会将10kV电压互感器烧毁。
(3)在10kV电压互感器运行的过程中,一次系统出现单相接地现象,在10kV电压互感器内部出现弧光接地过电压,从而影响系统的绝缘性;或是二次负载过重,从而使10kV电压互感器的高压保险熔断;或是运行环境出现变化,产生了对10kV电压互感器造成损害的铁磁谐振。
另外,工作人员在操作10kV电压互感器时,如果没有按照规定的流程操作,也会导致高压保险熔断,损坏10kV电压互感器。
10千伏电压互感器高压侧保险熔断分析及处理摘要:现场运行经验反映,10kV电压互感器(简称TV)高压保险熔断及TV烧毁等故障现象频繁发生。
针对该问题,研究其故障原因,并提出相应治理措施,对10kV配电网的安全可靠运行,具有重大的现实意义。
关键词:10KV;电源互感器高压保险;熔断引言在实际运行过程中,10kV配电网中的TV经常发生高压保险熔断的故障,导致TV二次侧失压,零序电压异常升高。
这样,将造成电能计量误差,或者引起系统虚假接地报警,零序电压保护继电器误动作,运行人员采取错误的处理措施,扩大事故范围。
另一方面,TV高压保险的更换较为麻烦,增加了人力物力开支。
上述情况都不利于配电网的安全、可靠、稳定、经济运行,亟需改善。
因此,对10kV配电网中TV保险熔断故障的研究具有非常重要的现实意义。
1TV高压保险熔断的原因分析1.1铁磁谐振经验表明,如果满足一定的条件,具有饱和特性的电感回路中还会出现高频谐振或者分频谐振。
此时,回路压降由工频分量和谐波分量两部分组成。
谐波能量是由饱和电感从工频电源转化而来,但具体转化过程有待进一步研究。
在10kV 配电网中,由TV饱和引起的铁磁谐振最为频繁,经常造成TV高压保险熔断,甚至TV本身烧毁。
1.2低频非线性振荡10kV配电网属于中性点不接地系统,线路发生单相接地,非故障相升高为线电压,线路对地电容充以对应的电荷,通过接地点,在大地和导线之间流通,形成电弧。
单相接地消除,各相电压都恢复正常运行水平,非故障相对地电容中的一部分电荷就失去了电压支撑,成为自由电荷,通过TV高压绕组流入大地。
由于TV高压绕组是一个非线性电感,与线路对地电容形成振荡回路,所以,自由电荷的释放是一个周期性振荡放电过程,振荡频率较低且幅值和频率均快速衰减,称之为低频非线性振荡。
同时,由于放电回路电阻相对较小,振荡衰减很慢,这样便反复冲击TV高压绕组,导致其反复出现过电流,造成TV高压保险熔断。
电压互感器熔丝熔断的原因1 铁磁谐振过电压可引起电压互感器一次侧熔丝熔断1.1 铁磁谐振产生的原理在中性点不接地系统中,正常运行时,由于三相对称,电压互感器的励磁阻抗很大,大于系统对地电容,即XL XC,两者并联后为一等值电容,系统网络的对地阻抗呈现容性,电网中性点的位移基本接近于零。
但会对系统产生扰动,如:①单相接地,使健全相的电压突然升高,电压升至线电压;②单相弧光接地,由于雷击或其他原因,线路瞬时接地,使健全相电压突然上升,产生很大的涌流;③当电压互感器突然合闸时,其一相或两相绕组内出现巨大的涌流;④电压互感器的高压熔丝不对称故障等。
总之,系统的某些干扰都可使电压互感器三相铁心出现不同程度的饱和,系统中性点就有较大的位移,位移电压可以是工频,也可以是谐波频率(分频、高频),饱和后的电压互感器励磁电感变小,系统网络对地阻抗趋于感性,此时若系统网络的对地电感与对地电容相匹配,就形成三相或单相共振回路,可激发各种铁磁谐振过电压。
1.2 铁磁谐振过电压的危害及现象工频和高频铁磁谐振过电压的幅值一般较高,可达额定值的3倍以上,起始暂态过程中的电压幅值可能更高,危及电气设备的绝缘结构。
工频谐振过电压可导致三相对地电压同时升高,或引起\虚幻接地\现象。
分频铁磁谐振可导致相电压低频摆动,励磁感抗成倍下降,过电压并不高,一般在2倍额定值以下,但感抗下降会使励磁回路严重饱和,励磁电流急剧加大,电流大大超过额定值,导致铁心剧烈振动,使电压互感器一次侧熔丝过热烧毁。
电网发生铁磁谐振过电压较明显的现象为系统有接地信号,电压表计指针不停地摆动,电气设备有较强烈的电晕声。
1.3 防止铁磁谐振的措施在电力系统中,消除铁磁谐振的措施主要有以下几种方法:①选用励磁特性较好的电压互感器或使用电容式电压互感器;②增大对地电容,破坏谐振条件;③在零序回路加阻尼电阻,即在一次绕组中性点或开口三角绕组处加装消谐器或非线性电阻。
1.4 10kV电压互感器一次熔丝熔断并非铁磁谐振引起根据以上铁磁谐振产生的原理和现象分析,通过安康变电站现场检查和试验发现:①变电站(无人值班)遥信库中未发现有母线接地信号;②产生谐振过电压的一个必要条件是一次绕组中性点必须直接接地,而安康变电站10kV电压互感器一次绕组中性点装有性能良好的消谐器,消谐器全部项目试验合格,电压互感器铁磁谐振零序过电压的大部分电压降落在消谐器上,从而避免了铁心饱和,限制了铁磁谐振过电压的发生;③现场检查电压互感器空载励磁特性良好,满足空载电流不大于额定电压下的空载电流的10倍,且相差不大于50%的标准;④检查三相电压互感器绝缘良好,未受到严重过电压的冲击。
10 kV 电磁式电压互感器高压熔丝熔断原因分析
摘要:10 kV电磁式电压互感器一次熔断器经常发生烧毁事故,分析排除铁磁谐振引发事故的可能性,结合淮南电网九龙岗变现场运行现状,利用ATP—EMTP电磁暂态仿真分析单相接地消除后和配网合环倒电引起的超低频振荡过电流问题,得出超低频振荡导致电压互感器一次侧熔断器电流过大烧毁的结论,并提出安装接地消弧线圈这项措施抑制过电流效果最佳。
关键词:电磁式电压互感器ATP—EMTP 熔断器超低频振荡合环
Abstract: 10 kV voltage transformer as solenoid style a fuse often happen burned accident, and this paper analyses of Ferro resonance ruled out the possibility of accident, combined with power grid nine longgang change the scene of huainan operation status, using the ATP-EMTP electro-magnetic transient simulation analysis single-phase grounding eliminated and distribution network, but closed loop of low frequency oscillation from electrical over current problems. And it concludes that the low frequency oscillation results in voltage transformer a side fuse the conclusion of excessive current burned, and puts forward the install grounding coil of arc extinction over current measures to restrain the best effect.
Key Words: assolenoid style voltage transformer, ATP-EMTP, fuse, low frequency oscillation, closed loop
0 引言
中性点不接地的系统中经常发生电压互感器(PT)饱和引起的铁磁谐振。
近年来随着城市电网的快速发展和电力电缆的广泛应用,系统对地电容显著增加,参数远离谐振区域,而且电网广泛加装了微电脑消谐器,理应很少发生铁磁谐振,但仍时有发生PT高压熔丝熔断的事故。
如淮南电网110 kV九龙岗变电所,九龙岗变电所是一个老变电所,设备陈旧,10kV共有10条出线,每相对地电容约1μF,装有微电脑消谐器,由于早期出线少没有安装消弧线圈。
在夏季雷雨季节和配网合环倒电时,时有发生1OkV母线PT高压熔丝三相熔断现象。
本文以此为研究对象,分析查找了熔丝熔断的原因,结果表明系统单相接地消失后和配网合环倒电时开关同期性不一致会导致超低频振荡而产生极大的过电流,微电脑消谐器不能抑制这种过电流导致易烧毁10kV母线PT高压侧熔丝,而系统采用消弧线圈能很好地抑制此过电流。
1 理论分析
1.1 ATP—EMTP软件介绍
为找到TV高压熔丝熔断的原因,保证系统的安全运行,减少运行人员的负担,本文用EMTP电磁仿真计算软件进行了研究。
其中ATP程序(AlternativeTransients Program)是使用较为广泛的一个版本。
ATP—EMTP程序广泛应用于暂态保护装置的综合选择、高压并联电抗器的选择、氧化锌避雷器的选择以及机电暂态的计算。
1.2 初步分析
系统中电磁式PT的励磁电抗是典型的非线性电感元件,正常时电感值很高,电压过高时铁心趋于饱和,励磁电抗呈现非线性,参数匹配时会和线路电容形成共振的振荡回路,使系统出现过电压和过电流。
美国H.A.Peterson等通过模拟试验全面研究了铁磁谐振,结果表明谐振随着对地电容和TV起始励磁电感的增大,依次发生高频、基频和分频谐振;谐振区域与阻抗比有直接关系(为系统零序容抗,为TV额定线电压下的感抗);1/2分频谐振区域的约0.01~0.08;基频谐振区域的约0.O8~O.8;高频谐振区域的约0.6~3.0;改变电网的零序电容时随之改变,回路可能由一种谐振状态转变为另一种谐振状态;如果零序电容过大或过小就可脱离谐振区域即不发生谐振;Peterson确认<0.01系统无铁磁谐振。
故以前常用一段电缆代替架空线路以增大对地电容,使之脱离谐振区域,使之不发生铁磁谐振。
但<O.01并不完全安全。
经过计算,九龙岗变电所1OkV系统<0.01,已在谐振区域之外,理论上应不再发生谐振。
该母线上的TV高压熔丝经常熔断,特别是在夏季雷雨季节,装设在开口三角绕组处的WNXIII-10型微电脑消谐器未起到应有的作用。
2 九龙岗变10kV线路单相接地EMTP的仿真研究
2011年5月21日,舜耕集控中心汇报110kV九龙岗变I母母线电压三相显示为0,I母PT高压熔丝烧毁。
长期的运行经验表明,单相接地故障是电力系统的主要故障形式,约占6O%以上。
多年的运行记录也表明,PT高压熔丝熔断多发生在夏季雷雨季节,系统极可能发生过单相接地,因此以单相接地前后TV 的状态作为研究重点。
由于受到发生电弧部位的介质及大气条件的影响,电弧燃烧与熄灭的随机性很强,而理想电弧发生时产生的过电压和过电流更为严重,故本文用理想电弧替代实际电弧,且假设单相接地在0.05 S时刻,在接地后0.1S时刻消除;系统参数中线路的相间电容及回路损耗对过电压有一定的抑制作用,本文分析时也忽略其影响。
用EMTP搭建九龙岗变仿真电路如图1,PT采用如表1的数值拟合,本文仿真分析了以下2种情况下PT高压侧三相的过电流情况。
图1 九龙岗变仿真电路
表1 PT的磁链电流数值
i/mA 0 3.536 7.068 15.192 35.594
¢/Wb 0 25.99 34.515 39.011 46.522
2.1 系统中性点不接消弧线圈运行方式
图2为未采取消谐措施时正常运行没有发生接地时电流仿真波形图,PT 高压熔丝额定电流为0.5 A,正常运行没有发生接地现象时,PT高压侧三相电流为5mA左右。
图3为系统发生单相接地时PT高压侧过电流仿真波形图。
根据前面的分析,系统发生的铁磁谐振已无可能,但从图3中可看出当发生系统单相接地时,明显产生了超低频振荡,振荡周期大约在2S左右,而三相电流最大幅值达1.8A,且超过0.5 A的时间接近6S,足以使TV三相高压熔丝熔断甚至烧毁,说明系统对地电容较大时,单相接地消失后激发超低频振荡,形成较大的过电流,造成熔丝的熔断。
而这类超低频振荡,PT二次所装设的微电脑消谐器不能将它检测出来,故不能防止此类谐振。