35kv电压互感器高压熔断器的改进(1)

35kv35kv 电压互感器高压熔断器的改进电压互感器高压熔断器的改进(1)(1) 摘要：电压互感器是电力系统中供测量和保护用的重 要设备，它有如下重要作用：1.将系统高电压转变为标准 的低电压（100v）,为仪表、保护提供必要的电压。2.与测 量仪表相配合，测量线路的相电压与线电压；与继电保护 装置相配合，对系统及设备进行过电压、单相接地保 护 关键词：电压互感器高压熔断器创新改进 引言： 电压互感器是电力系统中供测量和保护用的重要设备， 它有如下重要作用： 1.将系统高电压转变为标准的低电压（100v）,为仪表、 保护提供必要的电压。 2.与测量仪表相配合，测量线路的相电压与线电压； 与继电保护装置相配合，对系统及设备进行过电压、单相 接地保护。 3.隔离一次设备与二次设备，保护人身和设备的安全。 正因为电压互感器有这么重要的作用，为其加装相应 的保护装置（高压熔断器）显得尤为必要。高压熔断器即 经济又能满足一定的可靠性，它的结构简单，易于维护检 修，在 35kv 及以下系统中应用广泛。 电压互感器一般经隔离开关和高压熔断器接入高压电 网。在 110kv 及以上的系统中，由于相应的电压互感器采 用单相串级绝缘，绝缘裕度大，并且这种系统多为中性点 直接接地系统，每相设备不能长期承受线电压，也不允许 接地，所以 110kv 及以上系统中的电压互感器一次侧不装 熔断器，而经过隔离开关直接与电网相连；380v 及以下配 电系统，由于高压熔断器完全可满足系统运行要求，电压 互感器可以直接与电网相连接，而不用隔离开关。 在我厂电网中，35kv 系统有着举足轻重的地位，但其 电压互感器的高压熔断器经常发生熔断，而且更换起来很 麻烦，相当浪费时间，增加了事故隐患，亟待改进。本文 就以 35kv 电压互感器的高压熔断器作讨论，并提出改进方 案。 分析问题 1： 电压互感器的高压熔断器保护范围为：电压互感器内 部故障（相间、匝间短路等）或电压互感器与电网连接线 的短路故障。 当电压互感器内部故障或与电网连接线发生短路时， 高压熔断器熔断，切断故障点或将电压互感器与故障源隔 离，从而缩小故障范围，保护设备的安全。但是高压熔断 器不是用来保护电压互感器过载的，过载时间稍长，电压 互感器就会过热、冒烟，甚至起火，从而引起内部故障； 而且由于高压熔断器灵敏度的原因，有时电压互感器内部 故障，高压熔断器却不一定熔断。我们必须尽快停用故障 电压互感器，如果高压熔断器不带限流电阻或限流电阻不 合格，就不能用隔离开关直接拉开故障电压互感器，即使 限流电阻合格，为保险起见也不能直接拉开，因为隔离开 关和高压熔断器没有灭弧装置，容易引起母线短路，导致 事故扩大及设备损坏或人身事故，必须通过倒换运行方式， 用上级断路器隔离故障。 对于双母线接线方式，可将所带负荷倒至另一条母线 上，用母联开关隔离故障电压互感器；对于我们常用的单 母线分段接线方式，必须将该段母线所带负荷全部转移或 停电，用电源断路器隔离故障电压互感器和该段母线，再 恢复其它正常供电。这样的操作复杂，不利于快速隔离故 障，且可能影响部分用户的正常供电。 如果电压互感器的高压熔断器有足够的灵敏度，在电 压互感器内部故障时，立即熔断，隔离故障点，就可用隔 离开关直接拉开故障电压互感器，而不必通过倒换运行方 式那样的复杂操作。这里的关键在于高压熔断器的熔体 （丝） ，它是熔断器的核心部件，利用它在电流热作用下来 熔化，断开故障电路。 我们常用的熔丝为镍铬合金，如图： 熔丝的直径为,做成螺旋形，总阻值为 315，额定电 流为 对于熔体，要求有下列的性质： 熔点低，导电性好，不易氧化，便于加工。 熔体的材料一般有铜、镍铬合金、铅、锡等，对于 35kv 系统的电压互感器，要求熔断器具有较大的断流能力， 常用铜或镍铬合金，它们的电阻率小，热传导快，截面面 积也很小，断流产生的金属蒸气也少，易于灭弧。但缺点 是熔化温度高，长期工作中可能达到较高的温度而不熔断， 同时要使其快速熔断，必须流过较大的电流，否则会延长 熔断时间，这样对被保护的电压互感器不利。 改进方案 1： 经过分析，我们利用金属学中的“冶金效应”采用以 下的方案： 在镍铬丝上焊以铅锡合金的小球， 铅锡球两侧的镍铬丝不连贯，铅锡球的间隔及大小由 生产工艺和实际需要决定。 熔点 经济成本 总电阻 灵敏度 改进前 1200 较高 315 较差 改进后 350 低 317 高 结论 明显降低 降低 符合标准 效果显著 这样，我们就能充分利用镍铬丝的优点，又能利用铅 锡合金的优点克服其缺点，降低熔体的熔化温度，使熔断 器更加灵敏和完善。 分析问题 2： 在电压互感器的正常运行中，其内部故障的机率很小。 而高压熔断器之所以经常熔断，是因为电压互感器的谐振。 当系统运行方式发生某种变化时，电压互感