高压PT柜爆炸原因分析

PT 柜高压柜高压互感器互感器熔断故障的处理和分析熔断故障的处理和分析 高压高压 PT 柜在高压中起什么作用柜在高压中起什么作用 1 提供测量电压和电量的表计提供实时电压信号 2 向需要电压驱动的继电保护提供电压信号 高压开关柜中高压开关柜中 PT 柜的作用是什么柜的作用是什么 PT 柜 电压互感器柜 一般是直接装设到母线上 以检测母线电压和实现保护 功能 内部主要安装电压互感器 PT 隔离刀 熔断器和避雷器等 其作用 1 电压测量 提供测量表计的电压回路 2 可提供操作和控制电源 3 每段母线过电压保护器的装设 4 继电保护的需要 如母线绝缘 过压 欠压 备自投条件等等 高压柜屏顶电压小母线的电源就是由 PT 柜提供的 PT 柜内既有测量 PT 又 有计量 PT 原先都是要求测量 PT 和计量 PT 是分开的 因为规范规定计量用 互感器的等级要高于保护用互感器的等级 但现在如没有特殊要求也有不分开 的 共用 都上屏顶的电压小母线 为其它出线高压柜提供测量 计量 保 护用电源等 安装互感器 供保护及计量仪表 也可以通过电压互感器为操作系统提供工作 电源 高压高压 PT 柜的原理柜的原理 PT 柜 电压互感器柜 一般是直接装设到母线上 以检测母线电压和实现保护 功能 内部主要安装电压互感器 PT 隔离刀 熔断器和避雷器等 其作用 1 电压测量 提供测量表计的电压回路 2 可提供操作和控制电源 3 每段 母线过电压保护器的装设 4 继电保护的需要 如母线绝缘 过压 欠压 备 自投条件等等 高压柜屏顶电压小母线的电源就是由 PT 柜提供的 PT 柜内 既有测量 PT 又有计量 PT 原先都是要求测量 PT 和计量 PT 是分开的 因为 规范规定计量用互感器的等级要高于保护用互感器的等级 但现在如没有特殊 要求也有不分开的 共用 都上屏顶的电压小母线 为其它出线高压柜提供 测量 计量 保护用电源等 PT 的作用 把高电压按比例关系变换成 100V 或更低等级的标准二次电压 供 保护 计量 仪表装置使用 同时 使用电压互感器可以将高电压与电气工作 人员隔离 PT 柜高压熔断器熔断故障的处理和分析柜高压熔断器熔断故障的处理和分析 我厂新建石灰石均化库有 4 台 6KV 高压柜 分别是电源进线柜 PT 柜 变压器 柜 高压电动机柜 见图 1 a 在试运转期间 PT 柜高压熔断器有两次熔断 一相 经施工队检查没有发现问题 就投入运行了 三日后 PT 柜高压熔断器又一 次熔断一相 经认真的检查 检测并没有发现问题 将熔断的熔断器更换后 又合 上高压隔离开关 可 PT 柜上三相电压表显示有两相电压低 随即拉下来 经检测高 压熔断器又熔断两相 再次检查 发现电压互感器一次中性点接地线 35mm2 软铜线 在线鼻子内松动 拆下压紧安装后 更换高压熔断器重新合上高压隔离开关 一切 正常 经过几个月的运行再没发现此问题 一 故障分析 这个故障属于 电磁式电压互感器饱和过电压 在中性点绝缘的系统中 母线 上带电压互感器而不带线路 或很短线路 电源对只带电压互感器的空载母线合 闸 某一导线对地短接发弧 电源线相间短路 高压电动机定子线圈接地 开关合 闸时 三相触头不同期等的情况下 可能发生一些异常现象 例如单相 两相或三 相对地电压同时升高 电压表指针摆动 接地指示器发出接地指示 电压互感器的 熔断器或互感器绕组烧毁 个别情况下能引起绝缘闪络或避雷器爆炸 这是由于电 压互感器饱和而产生的过电压现象 二 产生原理 电磁式电压互感器饱和过电压产生的原理 如图 1 b 所示 E A E B E C 为三相对称电源电动势 LA LB LC 为电压互感器铁芯电感 C0 为各相导线及空母线的线路对地电容 C0 与 L 并联后的复导纳 YA YB YC 亦 称三相对地导纳 正常情况下 电抗 L 1 C0 即铁芯未饱和时 电容电流 大于电感电流 二者并联后 相当于一个等值电容 C 电网中性点 N 的电位 U N 可按节点电压法推出的下式求出 由于 LA LB LC L 故 YA YB YC Y E A E B E C 0 所以 U N 0 三相对地负载是平衡的 当电网中发生冲击时 突然引起的涌流 使一相或两相电压瞬时升高 由于电 压互感器的激磁感抗是非线性的 可能使两相励磁电流突增 激磁回路迅速饱和 相应的它们的激磁阻抗大大降低 电感值也减小 形成了对地感抗的不对称 如图 2 所示 这时假设 则可算出 显然 U N 0 即系统有零序电压存在 U N 越大 B C 两相过电压值越大 如图 3 注 图中 NA NB NC 各边等长 由于扰动之结果 有两相的导纳可能变成电感性的 感性导纳与容性导纳相互 抵消 使总导纳显著减小 UN 大大增加 假如参数配合得使总导纳接近于零 就产 生了串联谐振现象 使中性点位移电压急剧上升 此电压叠加于三相电源电压上 通常是使两相对地电压升高 一相对地电压降低 这次故障中 由于线路对地电容 包括避雷器 和各相电压互感器铁芯电感是 通过限流电阻 R 指线鼻子松 和中性点相连的 见图 4 无法平衡在合上 PT 柜 高压隔离开关 GK 时 GK 三相触头的不同期及其它原因产生的扰动 从而产生了 电压互感器饱和过电压故障 使 PT 柜高压熔断器熔断 三 预防措施 这种过电压在线路发生短路 断路器突然将此线路切除 或利用断路器向母线 充电时均能激发 而且持续时间很长 直到操作断路器改变了系统工作状态 都不 能用避雷器限制它 消除它的有效措施有 1 在互感器三角形绕组开口端加装一个并联电阻 R1 当三角形绕组感应出零序电 压时 使零序电流得以流通 对高压侧线圈产生去磁作用 使谐振不能产生 R1 的 值在 35kV 以下电力网中一般在 10 100 的范围内 2 选用激磁特性较好的电磁式电压互感器或造价较高的电容式电压互感器 也可 在互感器三角形绕组开口端加装消谐器 3 特殊情况下 可采取临时倒闸措施 如投入事先规定好的某些线路与设备或电 容器 以增加对地电容 C0 使谐振不致发生 4 在 6KV