电压互感器爆裂原因分析报告

电压互感器爆裂原因分析报告电压互感器爆裂原因分析报告 一 一 故障经过及相关数据故障经过及相关数据 52 变电站于 2009 年投运 采用厦门华电生产的 AMS12 型电气 组合柜 电网供电系统为中性点非有效接地的 10kV 供电系统 1 远程自动系统数据 2012 年 7 月 11 日 4 时 15 分 51 秒 调度机报 43 所 C 相电 压越下限幅值为 0 220kV A 相电压越上限幅值为 10 24kV B 相电压越上限幅值为 10 26kV 8 秒后 41 站报 C 相电压越下限 幅值为 0 32kV A 相电压越上限幅值为 10 09kV B 相电压越上 限幅值为 10 37kV 42 所 10kV 开关 2252 2253 接地继电器动 作 24 分 39 秒 42 所五号母线总进线以及 2252 2253 先后跳 闸 2252 跳闸显示 FD 23C 上级 41 变电站出线开关 230 跳闸 跳闸显示 FD23C 51 变电站出线开关 27A1 跳闸 致使部分 区域失电 经查 跳闸原因为 42 所 2252 开关 73 门机 短路 所致 故障原因查明后于 4 时 42 分恢复送电 在事故信息整理 可发现 4 时 25 分 0 秒报 52 所 A B C 相电压分别为 1 22 1 26 3 39kV 随后线 相电压显示均为 0 经现场检 查发现 52 所五号母线段 PT A B C 相三相熔断器熔断 PT 本体 B C 相互感器爆裂 内部绝缘物质喷出 二次配线因过热 致使绝缘外皮融化粘连 其中 PT 接线盒内二次开口三角形绕组 端子 dn da 引出电缆线绝缘外皮熔化严重 柜体散发出浓重的 焦糊味并伴有烟尘 2 52 所小电流选线系统数据 2012 年 7 月 11 日 4 时 21 分 23 秒 52 号所五号段进线开关 212 永久接地 延续时间 1 秒 同时在 52 所 256 开关 5207 电井 257 开关 5208 电井 测试到电压波动 二 电压互感器解体后内部现象 为进一步分析互感器爆裂原因 将 A C 两相互感器进行 直阻测试 对 B 相互感器进行解体研究 具体数据现象如下 据以上数据我们不难看出 A 相与 C 相二次绕组中的 1a1n 2a2n 相比 C 相为 A 相的 1 2 da dn 的阻值偏差较大 经 与大连第一互感器厂技术人员核实 线圈阻值均有不同程度变 化 内部情况不能确定 B 相解体现象 铁心周转材质炭化 色调呈褐黑色 为明 显高温烘烤所致 二次绕组在远离接线端子侧 中间层绕组漆 包线有融化迹象 匝间有短路现象 一次绕组未见异常 二次绕组阻值 欧姆 相别编号 一次绕组阻值 欧姆 da dn1a 1n2a 2n A081120146781 00 8190 0811 0 1257 C081120148637 0 0 110 7 0 0421 0 0677 三 故障原因初步分析 根据远动数据显示分析 我们认为 PT 爆裂是因 42 号所 2252 开 关 73 门机 发生非金属性单相接地 进而引起电磁谐振 致使电 压互感器爆裂 最后导致相间绝缘损坏 造成相间短路跳闸 具体 分析如下 52 所电压互感器为星形连接 这种接线与电力线路对地电容构 成的谐振回路符合 LC 振荡电路条件 此时 A 相接地 电网发生 冲击时 易使电压互感器中性点发生偏移 产生位移电压 使得互 感器产生激磁涌流 导致 PT 铁芯饱 从而引起电压电流畸变 产 生谐波 根据理论分析 当电缆的对地分布电容或 PT 的电感偏大 时 会使谐振回路的自振频率降低 这种情况下产生的谐振过电压 多属分次谐波过电压 其产生的铁磁谐振 导致电压互感器激磁电 流增大 可达额定电流的 30 50 倍 而过电压幅值将达到 2 5Ue 3 5Ue 以上 且持续时间较长 从而使电压互感器因热量积累 导致 PT 铁芯高热使色泽变化 填充物熔化喷出及 PT 接线盒内二次 缆线绝缘外皮熔化 接地相保险熔断 与其同时 由于单相接地的 燃弧 导致电缆相间绝缘破坏 使得系统相间短路跳闸 单相接地 的消除 非接地在断续的接地故障期间已充的线电压电荷只能通过 PT 高压线圈经其自身的接地点流入大地 在这一瞬间电压突变过程 中 PT 高压线圈的非接地两相的励磁电流激增 磁路饱和 致使 B C 相互感器因温度的激增而爆裂 保险熔断 因此 我们认为 PT 的爆裂为单相接地引发的分次谐振所为 四 措施及方案 1 事故发生后 电力站积极启用应急方案 在恢复供电的同 时 做好电压并列互投工作 避免因 PT 电压丢失而造成 的计量损失 2 积极购置电压互感器 一次熔断器等备件对 PT 小车进行 更换维修 并对五号母线段电压二次回路进行检查 同时 做好备件储备 3 对港区电网质量进行进一步分析 通过仪器监测实现配电 系统的电气参数统计 整理 并将通过合理调整线路中电 感和电容参数的配合 科学投切电网负荷等方式以达到提 升电网供电质量的目的 4 根据电网质量的分析结果 统计分析港口变电站 PT 运行 状况 探讨 实施消除铁磁谐振的措施和方法 比如在 PT 一次的中性点或开口三角端子接入适当的阻尼电阻或消谐 器 经资料查询 10kV 等级电压互感器一般在一次侧中性 点与地之间一个 900 欧姆 150 瓦的阻尼电阻 或者在二 次线圈的开口三角处接一支 50 60 欧姆 500 瓦左右的阻 尼