论文部分内容阅读
[摘 要]在电力系统中,电压互感器占有举足轻重的位置,电压互感器在电力系统安全稳定运行供电方面起着至关重要的作用,本文主要针对10kV系统中,电压互感器经常出现烧毁现象的原因做了分析,并根据实际提出了解决问题的方法。
[关键词]10kV电压互感器;烧毁原因;分析;解决措施
中图分类号:TM451 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)18-0088-01
1 前言
当今社会,电力资源在人们的日常生活中有着极其重要的作用。电力系统能否正常的运行,将直接关系着生产活动的顺利进行。10kV变电站作为电力系统中的重要组成部分,其电压互感器能否顺利的运行,将直接关系着变电站的运行,在变电站中有着极其重要的作用。在其实际运行中,受相关因素的影响,导致电压互感器出现一定的故障,直接影响着变电站的工作效率。
2 实际案例
某一阶段,曹县35kVXX.变电站频繁出现10kV电压互感器烧毁现象。时间大都发生在后半夜负荷低谷时段,调取调度检测数据显示,大部分在电压互感器烧坏的前一瞬间出现三相电压同时升上到线电压,随即出现瞬间电压波动,随后某项电压降到零值,即该相PT烧毁。实例:运行连接方式:35kVXX变电站10kV为单母分段连接,且10kV各段母线均装设有计量用电压互感器和测量用电压互感器,计量电压互感器两台,一次为不完全星形连接;测量用电压互感器三台,一次为Y0连接,1主变并列运行。这样在10kV母线上就有4组10台电压互感器在运行。
电压互感器概述1.1电压互感器原理。按原理分为电磁感应式和电容分压式两类。电磁感应式电压互感器其工作原理与变压器相同,等值电路与变压器的等值电路也相同,基本结构也是由铁心和一、二绕组组成。特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。由于电压互感器本身的阻抗很小,因此一旦二次绕组发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。为此,电压互感器的一次绕组接有熔断器,二次绕组可靠接地,以免一、二次绕组绝缘损毁时,二次侧出现对地高电位而造成人身和设备事故。
从上述可以看出,在制造电压互感器时,已考虑到系统接地时由于两相电压升高对电压互感器的影响。10kV电压互感器铁芯磁通密度选择:正常运行时取7000-8000高斯,系统单相接地,未接地相电压达到1.9额定电压时,铁芯磁通密度在14000-16000高斯,还达不到铁芯饱和程度,因此电压互感器在系统接地时不致过载运行。在运行中曾出现过烧电压互感器的事故,经试验分析,有些厂出产的电压互感器,在加上额定线电压时(即相当于系统接地时的情况),铁芯已严重饱和,有载损耗增大很多,这是烧电压互感器的主要原因。电压互感器故障原因分析根据故障现象,经过初步判断,估计是由于下述的几个原因所致:
3 故障原因分析
(1)质量问题,由于电力企业在选择电压互感器上没有注意,有的可能在制造过程中出现问题,造成不能正常工作,比如制造过程中有气泡产生、制作工艺不合格等问题,使电压互感器在使用过程中零件老化快,易出现故障,造成事故。
(2)电压互感器单相间歇弧光接地时出现过电压,造成电压互感器的铁芯饱和,電流急剧增加,使熔丝烧断,造成电压互感器出现故障,不能正常工作,这也是电压互感器烧毁的一个重要原因。
(3)绝缘损坏,一次对二次或地击穿产生的特大电流,使得PT内的一些零件产生热量,出现极大的短路电流,使线圈发热越来越严重,造成电压互感器烧毁。
(4)电压互感器自身散热功能不好,导致热量散发不出去而烧毁
(5)超低频的震荡也很容易造成电压互感器烧毁,主要是因为它会使电压互感器瞬间达到饱和状态,在电压互感器一次绕组时形成过电流,大大的加剧了电力系统中10kV电压互感器损坏的进度。
(6)铁磁谐振是使电压互感器烧毁的重要原因之一,也是导致电压互感器烧毁最多的原因,(下面对其提出了多种解决措施)中性点位移等也容易造成电压互感器的损坏,因为电压互感器属于非线性的电感元件类型,与电网接地极易形成铁磁谐振并联回路,在加上其他的外界条件激发,很容易造成电压互感器烧毁。
(7)还有可能是因为拉闸导致电压互感器的熔丝忽然熔断或者电压表指示混乱,这种现象在很多变电站发生过。
4 解决措施
4.1 抑制铁磁谐振的措施
(1)抑制谐波的产生主要方法是将电压互感器的开口三角处并联一个电阻,这样,电阻就可以抑制谐振的发生,因为此时这个电阻相当于接到电源变压器的中性点上,电阻的变化就可以抑制谐振,当电阻越小时,谐振发生的可能性就会越低。
(2)防止铁磁谐振的措施还有很多,就是尽量减小铁磁谐振的范围,尽可能的去避免铁磁谐振。
(3)尽可能的降低电压互感器的运行电压,这样可以使大幅度的减少电压不稳定的区域,因为电压可以从10kV降低到5.8KV,最大的保持了电压的稳定性,不过,虽然这个措施可以尽量避免电压互感器被烧毁,但它也有其弊端,那就是电压器没有出线来连接电压表了。
(4)增加直流电阻,这样也可以缩小铁磁谐振的范围,具体做法是在电压互感器的线上原有电阻的基础上来增加直流电阻,这样就可以缩小铁磁谐振的范围了。
4.2 电压互感器质量问题
针对电压互感器自身的质量问题,那就需要企业能够认真选购,尽量选择质量好的,对买来的电压互感器进行检测,如果符合标准才可以投入使用,如果电压互感器质量出现问题很容易造成烧毁甚至产生更严重的后果,电力企业必须予以重视。
4.3 实行值班制度
不断加强变电值班现象,杜绝使用高压熔丝来替换低压熔丝的现象发生,现在有很多不法分子会对其进行调换,动手脚,导致电压互感器烧毁,对此,企业必须加强管理,杜绝这类现象的发生。
4.4 加上开关
在电压互感器的一次测接地线上加上一个接地自动开关,这样当出现短路时就可以自动关闭,避免因短路烧毁电压互感器,而且,在二次测接地线上也要加上一个3~5A的空气开关,也有利于避免电流互感器烧毁。
4.5 加强对工作人员的培训监督
要提高对工作人员的监督,加强培训,不断提高工作人员的专业技能及职业素养等的综合素质,一旦发生事故,一定要对设备进行仔细的检查,及时的发现事故原因,并对其采取一定的措施,避免由此带来更大的损失。
5.曹县35kV XX变电站采取的措施
5.1 改变运行方式。
在负荷不过载的情况下,1、2主变及10kV段母线采取分裂运行方式,以最大限度减少各自系统的线路总电容数值,从而减少某一线路故障时,该系统的电容电流;
5.2 加装消谐装置。在电压互感器中性点加装α系数在0.5-0.6之间的新式消谐器,以限制故障或谐振时流过电压互感器的较大电流。实例比较效果比较。自2016年,对35kV XX变电站采取在电压互感器中性点加装新式消谐器后,至今两个变电站从未发生过烧坏电压互感器的事故,而以前每年至少烧毁两、三次。
6.结语
电能已经成为人们日常生活中必不可少的一部分,电压互感器是电力系统的重要组成部分,其安全稳定运行也直接影响着电力系统的稳定,本文对10kV电压互感器烧毁的各种原因及解决措施都进行了论述,希望对电力企业提供借鉴,同时也希望电力企业能够多加注意,因为引起10kV电压互感器烧毁的原因很多而且也很复杂,需要工作人员认真对其进行检测,促进电力企业的发展。
参考文献
[1] 张素升,张登宇.电压互感器谐振分析及抑制措施探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2013(12):176-177.
[关键词]10kV电压互感器;烧毁原因;分析;解决措施
中图分类号:TM451 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)18-0088-01
1 前言
当今社会,电力资源在人们的日常生活中有着极其重要的作用。电力系统能否正常的运行,将直接关系着生产活动的顺利进行。10kV变电站作为电力系统中的重要组成部分,其电压互感器能否顺利的运行,将直接关系着变电站的运行,在变电站中有着极其重要的作用。在其实际运行中,受相关因素的影响,导致电压互感器出现一定的故障,直接影响着变电站的工作效率。
2 实际案例
某一阶段,曹县35kVXX.变电站频繁出现10kV电压互感器烧毁现象。时间大都发生在后半夜负荷低谷时段,调取调度检测数据显示,大部分在电压互感器烧坏的前一瞬间出现三相电压同时升上到线电压,随即出现瞬间电压波动,随后某项电压降到零值,即该相PT烧毁。实例:运行连接方式:35kVXX变电站10kV为单母分段连接,且10kV各段母线均装设有计量用电压互感器和测量用电压互感器,计量电压互感器两台,一次为不完全星形连接;测量用电压互感器三台,一次为Y0连接,1主变并列运行。这样在10kV母线上就有4组10台电压互感器在运行。
电压互感器概述1.1电压互感器原理。按原理分为电磁感应式和电容分压式两类。电磁感应式电压互感器其工作原理与变压器相同,等值电路与变压器的等值电路也相同,基本结构也是由铁心和一、二绕组组成。特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。由于电压互感器本身的阻抗很小,因此一旦二次绕组发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。为此,电压互感器的一次绕组接有熔断器,二次绕组可靠接地,以免一、二次绕组绝缘损毁时,二次侧出现对地高电位而造成人身和设备事故。
从上述可以看出,在制造电压互感器时,已考虑到系统接地时由于两相电压升高对电压互感器的影响。10kV电压互感器铁芯磁通密度选择:正常运行时取7000-8000高斯,系统单相接地,未接地相电压达到1.9额定电压时,铁芯磁通密度在14000-16000高斯,还达不到铁芯饱和程度,因此电压互感器在系统接地时不致过载运行。在运行中曾出现过烧电压互感器的事故,经试验分析,有些厂出产的电压互感器,在加上额定线电压时(即相当于系统接地时的情况),铁芯已严重饱和,有载损耗增大很多,这是烧电压互感器的主要原因。电压互感器故障原因分析根据故障现象,经过初步判断,估计是由于下述的几个原因所致:
3 故障原因分析
(1)质量问题,由于电力企业在选择电压互感器上没有注意,有的可能在制造过程中出现问题,造成不能正常工作,比如制造过程中有气泡产生、制作工艺不合格等问题,使电压互感器在使用过程中零件老化快,易出现故障,造成事故。
(2)电压互感器单相间歇弧光接地时出现过电压,造成电压互感器的铁芯饱和,電流急剧增加,使熔丝烧断,造成电压互感器出现故障,不能正常工作,这也是电压互感器烧毁的一个重要原因。
(3)绝缘损坏,一次对二次或地击穿产生的特大电流,使得PT内的一些零件产生热量,出现极大的短路电流,使线圈发热越来越严重,造成电压互感器烧毁。
(4)电压互感器自身散热功能不好,导致热量散发不出去而烧毁
(5)超低频的震荡也很容易造成电压互感器烧毁,主要是因为它会使电压互感器瞬间达到饱和状态,在电压互感器一次绕组时形成过电流,大大的加剧了电力系统中10kV电压互感器损坏的进度。
(6)铁磁谐振是使电压互感器烧毁的重要原因之一,也是导致电压互感器烧毁最多的原因,(下面对其提出了多种解决措施)中性点位移等也容易造成电压互感器的损坏,因为电压互感器属于非线性的电感元件类型,与电网接地极易形成铁磁谐振并联回路,在加上其他的外界条件激发,很容易造成电压互感器烧毁。
(7)还有可能是因为拉闸导致电压互感器的熔丝忽然熔断或者电压表指示混乱,这种现象在很多变电站发生过。
4 解决措施
4.1 抑制铁磁谐振的措施
(1)抑制谐波的产生主要方法是将电压互感器的开口三角处并联一个电阻,这样,电阻就可以抑制谐振的发生,因为此时这个电阻相当于接到电源变压器的中性点上,电阻的变化就可以抑制谐振,当电阻越小时,谐振发生的可能性就会越低。
(2)防止铁磁谐振的措施还有很多,就是尽量减小铁磁谐振的范围,尽可能的去避免铁磁谐振。
(3)尽可能的降低电压互感器的运行电压,这样可以使大幅度的减少电压不稳定的区域,因为电压可以从10kV降低到5.8KV,最大的保持了电压的稳定性,不过,虽然这个措施可以尽量避免电压互感器被烧毁,但它也有其弊端,那就是电压器没有出线来连接电压表了。
(4)增加直流电阻,这样也可以缩小铁磁谐振的范围,具体做法是在电压互感器的线上原有电阻的基础上来增加直流电阻,这样就可以缩小铁磁谐振的范围了。
4.2 电压互感器质量问题
针对电压互感器自身的质量问题,那就需要企业能够认真选购,尽量选择质量好的,对买来的电压互感器进行检测,如果符合标准才可以投入使用,如果电压互感器质量出现问题很容易造成烧毁甚至产生更严重的后果,电力企业必须予以重视。
4.3 实行值班制度
不断加强变电值班现象,杜绝使用高压熔丝来替换低压熔丝的现象发生,现在有很多不法分子会对其进行调换,动手脚,导致电压互感器烧毁,对此,企业必须加强管理,杜绝这类现象的发生。
4.4 加上开关
在电压互感器的一次测接地线上加上一个接地自动开关,这样当出现短路时就可以自动关闭,避免因短路烧毁电压互感器,而且,在二次测接地线上也要加上一个3~5A的空气开关,也有利于避免电流互感器烧毁。
4.5 加强对工作人员的培训监督
要提高对工作人员的监督,加强培训,不断提高工作人员的专业技能及职业素养等的综合素质,一旦发生事故,一定要对设备进行仔细的检查,及时的发现事故原因,并对其采取一定的措施,避免由此带来更大的损失。
5.曹县35kV XX变电站采取的措施
5.1 改变运行方式。
在负荷不过载的情况下,1、2主变及10kV段母线采取分裂运行方式,以最大限度减少各自系统的线路总电容数值,从而减少某一线路故障时,该系统的电容电流;
5.2 加装消谐装置。在电压互感器中性点加装α系数在0.5-0.6之间的新式消谐器,以限制故障或谐振时流过电压互感器的较大电流。实例比较效果比较。自2016年,对35kV XX变电站采取在电压互感器中性点加装新式消谐器后,至今两个变电站从未发生过烧坏电压互感器的事故,而以前每年至少烧毁两、三次。
6.结语
电能已经成为人们日常生活中必不可少的一部分,电压互感器是电力系统的重要组成部分,其安全稳定运行也直接影响着电力系统的稳定,本文对10kV电压互感器烧毁的各种原因及解决措施都进行了论述,希望对电力企业提供借鉴,同时也希望电力企业能够多加注意,因为引起10kV电压互感器烧毁的原因很多而且也很复杂,需要工作人员认真对其进行检测,促进电力企业的发展。
参考文献
[1] 张素升,张登宇.电压互感器谐振分析及抑制措施探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2013(12):176-177.