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【摘 要】 用户计量PT熔断器故障，能造成系统中的故障，使供电部门蒙受很大的损失。对熔断器熔断的原因作了详细的分析，认为由各种原因造成的铁磁谐振故障是造成熔断器熔断的主要原因。并对部分原因进行了仿真分析，给出了仿真结果。
【关键词】 熔断器;仿真;故障;电压互感器
电压互感器是电气系统中常用的电器元件，但在电力系统运行中也是故障率最高的电器元件之一，表现为：熔断器爆管;电压互感器爆裂。尤其是计量专用电压互感器的故障，造成无法计量、电能无从考核等电费纠纷。下面就以临泽金海种业35KV配电系统计量PT二次失压事故为例，做一些探讨，对已装设备的改造提供处理方案。
一、故障现象
2013年8月20日临泽金海种业35kV配电室计量PT在投运5小时后，发生熔断器爆裂、电压互感器烧损故障。故障发生后，试验人员对其它设备及器件进行电气试验，未发现绝缘异常。随后，更换新熔断器及现场试验确认无质量问题的新电压互感器，再次投入运行10日后熔断器又发生爆裂，经检查其它一二次线路均正常。电压互感器二次电压失压的事故，经现场查试和解体检查，查明故障原因為铁磁谐振引起一次绕组烧损。总结了故障原因，并对相同电压互感器进行在线跟踪检查检测，提出改进预防措施和建议。
二、故障原因分析
通过现场分析，初步判断为电网线路上存在大型变频设备或高中频炉等扰动设备致使电网存在高次谐波引起铁磁谐振。铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。如电源电压暂时升高，系统受到较强烈的电流冲击等。铁磁谐振存在自保持现象。激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以长期存在，过电压幅值主要取决于铁芯电感的饱和程度。在电压升高使电压互感器铁芯速饱和的情况下，电流呈几何量级增长，导致电压互感器发热而引起爆裂或熔断器熔断。
当配电线路较长时，系统的对地电容也较大，系统发生单相接地故障后，系统对地电容放电造成的低频饱和电流也会造成熔断器发生熔断故障。电压互感器本身内部出现单相接地或相间短路故障，可使高压熔断器熔断;电压互感器二次侧发生短路故障而二次侧的熔丝未动作，也可造成高压熔断器熔断;电压互感器二次侧负载过重，是PT电流过大，也将使电压互感器熔断器故障。熔断器质量有问题：在熔断器制造过程中，偷工减料，使其绝缘裕度降低;熔断器本身接触不良或性能不好;熔断器长期运行，导致其自然老化。设备错误安装，使熔断器运行在不正常状态，可使熔断器故障;操作方法不当，不按规程操作;操作过程中出现错误接线，导致电压不平衡，可使熔断器熔断，严重时甚至可以烧毁电压互感器。熔断器运行在野外，遭受风吹雨淋及环境污染的影响，使紧固件、垫圈、触头等氧化锈蚀，接触电阻增大，导电性能降低，容易造成熔断器触头发热而烧损;在遇到雷电天气时，系统中的线路容易遭受到雷电的影响，有时候就是直接雷击线路或是其他的设备，这会在系统中产生雷击过电流，雷击电流虽然时间短，而此电流在短时间内足以造成熔断器发生熔断故障。
三、预防措施和改进处理方案
1、在运行方面，加强运行中对电压互感器二次电压的监视，建立配电室值守制度和定期定时巡检。做到对运行中的电压互感器二次电压即使仅有轻微变化都应该引起高度注意。
2、在设备元件方面，应增加消谐装置，以此弱化谐振产生的概率，具体方案如下：
首先对原有的一次系统图以及原理图进行分析。
图1 原方案一次系统图
图2 原方案二次原理图
在原方案的基础上进行改进，如下图所示。
图3 改进方案一次系统图
图4 改进方案二次原理图
结论
综上所述，故障原因为，电网上存在大型变频器或高中频炉等扰动设备而引起铁磁谐振，导致熔断器爆裂、电压互感器烧损。而原方案无法安装消谐装置，故按改进方案整改，即将原方案中的JDZ10-3535/0.1kV0.2S型电压互感器更改为JDZXF-3535/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1/30.2S型电压互感器，计量电压回路接100V，增加XRQ-35型消谐装置，以此弱化谐振产生的概率，达到保护线路设备的效果。实践证明此方案简单可靠，达到了预期的效果。
参考文献：
[1]DL/T596-1996.电力设备预防性试验规程[S].
[2]陈天翔，王寅仲.电力试验[M].北京中国电力出版社，2005.
[3]发电厂变电站电气设备[M].北京中国电力出版社，2007.
【关键词】 熔断器;仿真;故障;电压互感器
电压互感器是电气系统中常用的电器元件，但在电力系统运行中也是故障率最高的电器元件之一，表现为：熔断器爆管;电压互感器爆裂。尤其是计量专用电压互感器的故障，造成无法计量、电能无从考核等电费纠纷。下面就以临泽金海种业35KV配电系统计量PT二次失压事故为例，做一些探讨，对已装设备的改造提供处理方案。
一、故障现象
2013年8月20日临泽金海种业35kV配电室计量PT在投运5小时后，发生熔断器爆裂、电压互感器烧损故障。故障发生后，试验人员对其它设备及器件进行电气试验，未发现绝缘异常。随后，更换新熔断器及现场试验确认无质量问题的新电压互感器，再次投入运行10日后熔断器又发生爆裂，经检查其它一二次线路均正常。电压互感器二次电压失压的事故，经现场查试和解体检查，查明故障原因為铁磁谐振引起一次绕组烧损。总结了故障原因，并对相同电压互感器进行在线跟踪检查检测，提出改进预防措施和建议。
二、故障原因分析
通过现场分析，初步判断为电网线路上存在大型变频设备或高中频炉等扰动设备致使电网存在高次谐波引起铁磁谐振。铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。如电源电压暂时升高，系统受到较强烈的电流冲击等。铁磁谐振存在自保持现象。激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以长期存在，过电压幅值主要取决于铁芯电感的饱和程度。在电压升高使电压互感器铁芯速饱和的情况下，电流呈几何量级增长，导致电压互感器发热而引起爆裂或熔断器熔断。
当配电线路较长时，系统的对地电容也较大，系统发生单相接地故障后，系统对地电容放电造成的低频饱和电流也会造成熔断器发生熔断故障。电压互感器本身内部出现单相接地或相间短路故障，可使高压熔断器熔断;电压互感器二次侧发生短路故障而二次侧的熔丝未动作，也可造成高压熔断器熔断;电压互感器二次侧负载过重，是PT电流过大，也将使电压互感器熔断器故障。熔断器质量有问题：在熔断器制造过程中，偷工减料，使其绝缘裕度降低;熔断器本身接触不良或性能不好;熔断器长期运行，导致其自然老化。设备错误安装，使熔断器运行在不正常状态，可使熔断器故障;操作方法不当，不按规程操作;操作过程中出现错误接线，导致电压不平衡，可使熔断器熔断，严重时甚至可以烧毁电压互感器。熔断器运行在野外，遭受风吹雨淋及环境污染的影响，使紧固件、垫圈、触头等氧化锈蚀，接触电阻增大，导电性能降低，容易造成熔断器触头发热而烧损;在遇到雷电天气时，系统中的线路容易遭受到雷电的影响，有时候就是直接雷击线路或是其他的设备，这会在系统中产生雷击过电流，雷击电流虽然时间短，而此电流在短时间内足以造成熔断器发生熔断故障。
三、预防措施和改进处理方案
1、在运行方面，加强运行中对电压互感器二次电压的监视，建立配电室值守制度和定期定时巡检。做到对运行中的电压互感器二次电压即使仅有轻微变化都应该引起高度注意。
2、在设备元件方面，应增加消谐装置，以此弱化谐振产生的概率，具体方案如下：
首先对原有的一次系统图以及原理图进行分析。
图1 原方案一次系统图
图2 原方案二次原理图
在原方案的基础上进行改进，如下图所示。
图3 改进方案一次系统图
图4 改进方案二次原理图
结论
综上所述，故障原因为，电网上存在大型变频器或高中频炉等扰动设备而引起铁磁谐振，导致熔断器爆裂、电压互感器烧损。而原方案无法安装消谐装置，故按改进方案整改，即将原方案中的JDZ10-3535/0.1kV0.2S型电压互感器更改为JDZXF-3535/√3/0.1/√3/0.1/√3/0.1/30.2S型电压互感器，计量电压回路接100V，增加XRQ-35型消谐装置，以此弱化谐振产生的概率，达到保护线路设备的效果。实践证明此方案简单可靠，达到了预期的效果。
参考文献：
[1]DL/T596-1996.电力设备预防性试验规程[S].
[2]陈天翔，王寅仲.电力试验[M].北京中国电力出版社，2005.
[3]发电厂变电站电气设备[M].北京中国电力出版社，2007.