浅谈变电站35kV 母线PT烧坏原因及防范
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1551 故障现象大庆油田化工有限公司下属液氨/醋酸变电所承担着五个配电所的供电任务,它的平稳运行直接影响着整个化工装置的经济、安全生产。
2010—2012年间,变电所频繁发生35千伏侧PT一次保险熔断现象,共计39次。
几乎月平均一次,有时甚至两次。
不仅仅给变电所安全运行造成严重影响,也增加了更换一次保险的经济付出。
1.1 本文所做工作1.1.1 对高压熔断器熔断现象的产生进行理论分析,揭示PT 高压熔断器熔断现象产生的真正原因。
1.1.2 结合现场实际情况,分析PT保险熔断的相关问题,提出初步抑制措施设想,并安装试验,检验其对油田电网发生的谐振过电压和PT熔断问题能否起到抑制作用。
2 分析原因2.1 雷云闪电时,PT多相高压熔丝熔断在雷云闪电时,电力系统产生的过电压是导致PT一次保险熔断的直接原因。
通过对熔断次数及时间的统计,发现:醋酸变电所高压熔丝在雷雨天气时仅熔断两次,其余均与雷云闪电无关。
2.2 铁磁谐振过电压、高次谐波可引起PT一次熔丝熔断在10千伏、35千伏中性点不接地配电网中,母线安装的电磁式PT通常是Y0/Y0/开口三角接线,醋酸变电所也是采用此种接线方式。
电力系统发生铁磁谐振时所引起的过电流能够造成电磁式PT一次保险熔断;而高次谐波通过对系统平衡的冲击,引起谐振过电压或过电流,进而造成对PT的破坏。
从发生PT一次保险熔断的统计中,可以看出:由于铁磁谐振造成熔断的也仅为1次;通过安装谐波监测装置,对系统进行为期半年的监测,没有发现高次谐波对系统及PT的影响。
2.3 单相接地或接地系统故障引发的保险熔断现象醋酸变电所的中性点经消弧线圈接地,这有利于电网补偿调谐度的稳定性。
它接在变压器的中性点与大地之间,其感性电流部分或全部补偿了线路的电容电流,使流过故障点的电流值大大减小,电弧易于熄灭,接地电弧不能重燃,从而使单相电弧接地过电压限制在2.3-3.2倍额定相电压。
由于变电所消弧线圈工作正常,单相接地引起的保险熔断现象约占总次数的2%左右,也不是造成保险熔断的主要原因。
35kV电压互感器烧毁事故分析及防范措施作者:朱明军来源:《祖国·建设版》2013年第02期220kV昭阳变电站发生过35kV电磁式电压互感器烧毁事故,从事故分析出发,分析了该事故发生的原因,其主要原因是单相接地谐振过电压,由此事故分析及理论分析和实验,对避免类似事故的发生提出了防范的措施及注意事项。
电压互感器事故分析防范措施【中图分类号】U223.6文献标识码:B文章编号:1673-8005(2013)02-0025-021220kV昭阳变电站是主变中性点直接接地运行方式,35kV采用的是半绝缘电磁式电压互感器,型号为JDZXF71-35N,出厂日期2011.08,厂家:宁波三爱互感器有限公司。
2012年5月9日00点35分220kV昭阳变35kVII母电压异常。
现场检查发现站内监控后台机发35kVII 母零序电压越限,线路有接地,35kVII母有很大放电声,当集控值班员遥控跳开4号电容器后,发现35kV母线有B相瞬间接地现象,随即转为A相永久接地。
35kV电压互感器柜外观无损坏,打开柜门后,发现A相电压互感器靠B相侧有道裂缝并从裂缝口处流出黑色胶体,表面温度很高(与B.C相表面温度差别很大),B相电压互感器靠A相侧有油渍,C相电压互感器外观完好。
35kV避雷器及放电计数器外观检查良好。
检查母线及三相避雷器绝缘电阻均符合试验规程,无接地现象。
2原因分析:由于系统B相有接地,引起谐振,使母线A相、C相电压升高,导致A相电压互感器击穿。
由于此电压互感器是半绝缘电磁型的,也是导致电压互感器击穿的重要原因。
2.1当系统发生单相接地时,故障点流过电容电流,未接地的两相相电压增高√3倍,这将严重影响线路和电气设备的安全运行(此时电压互感器的励磁阻抗很大,故流过的电流很小)。
但是,一旦接地故障点消除,非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。
在这一瞬间电压突变过程中,电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大,甚至饱和,由此构成相间串联谐振。
一起35kV母线PT高压侧熔断管烧坏事故的原因及解决方案研究作者:潘斯铭来源:《山东工业技术》2015年第22期摘要:本文介绍了一起某35kV变电站35kVPT熔断管烧坏情况,分析了该站熔断管熔断的原因,并提出了反复出现熔断管熔断时检修过程中应注意的事项。
关键词:熔断管;电压;绝缘DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.22.1851 前言熔断管作为电力系统中最简单的保护电器,用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。
而PT熔断管熔断是一次检修中经常遇到的问题,表面看不是很严重,没有引起足够重视,但往往会导致事故影响范围扩大。
因此对于PT高压侧熔断管熔断情况做出准确分析,判断故障原因,才能采取具有针对性的防范措施。
2 案例某变电站,35kV侧母线35kV#1PT,采用电容式电压互感器,熔断管经常出现熔断现象,对应熔断的熔断管其瓷外套出现破裂现象,之后检修人员将该组PT的熔断管由原来的0.5A更换为2A的熔断管,没任何改善,之后改为10A的熔断管,两天后熔断管又再出现烧坏现象,且连带该PT刀闸辅助开关都出现烧坏现象。
3 原因分析(1)一次设备故障。
PT的绝缘损坏会导致熔断管烧坏,我们消缺时主要是对其高、低侧绕组的绝缘电阻及介损进行测试。
在当天检修时测试了该组PT的介损,A相: tg1:0.056、tg2:0.055;B相: tg1:0.067、tg2:0.058;C相:tg1:0.06、tg2:0.07。
一次绝缘电阻测试三相均大于20GΩ。
试验规程中规定,电容式PT的介损tg值不大于0.5,上述数据均在合格范围。
且其外观完好,没有放电痕迹,不是因设备的绝缘损坏导致熔断管烧坏。
(2)操作过电压。
在电力系统中是通过刀闸控制母线PT的运行方式,在设备投运时,要做到三相完全同期较为困难,这就造成了三相电路的瞬时不对称,这种情况会使个别相在合闸时承受较高的电压,分析如下:三相三线制星型对称负载,当发生一相断路时(假设A相),设ZB=ZC=Z,则YB=YC=Y,由于A相断路,则A相阻抗为无限大,即ZA=∞,则YA=0由于A线断路,在ZA中没有电流,所以A相负载ZA两端的电压等于零;但在A相断路处,如刀闸同期相差较大,用UA’表示,则有:A相负载电压为:UA’= UA- U00’=3UA/2在《电力系统一次设备检修规程中》要求110kV及以下刀闸的三相不同期值不大于10mm,经现场测量,该组PT刀闸三相不同期值在合格值范围。
变电站PT故障分析及处理变电站的PT(Potential Transformer)是一种重要的电力设备,用于测量和保护电压的变化。
故障发生时,需要及时分析并采取正确的处理措施。
下面将详细讨论变电站PT故障的分析和处理。
首先,要分析PT故障的原因。
常见的PT故障原因包括接触不良、绝缘损坏、放电、外力冲击等。
接触不良可能导致测量误差或仪表读数不稳定;绝缘损坏可能导致内部二次回路短路或断路;放电可能导致PT过热或烧毁;外力冲击可能导致设备变形或内部零部件松动。
然后,要进行PT故障的处理。
首先,应对故障进行详细的检查和测试,以确定故障点所在。
可以通过对PT的绝缘电阻进行测试,检查绕组和绝缘材料的状况;通过测量PT的二次输出电压,判断PT是否正常工作;通过测量二次回路的阻抗,确定是否存在短路或断路现象。
接下来,根据故障的具体原因进行相应的处理。
如果是接触不良导致的故障,应清洁接触面或更换接触器;如果是绝缘损坏导致的故障,应进行绝缘修复或更换PT;如果是放电导致的故障,应进行故障点绝缘修复或更换设备;如果是外力冲击导致的故障,应对设备进行修复或更换。
在处理PT故障时,需要注意以下几个方面。
首先,要保证操作人员的安全,遵守相关的安全操作规程。
其次,要及时通知有关部门和人员,确保故障及时得到处理。
再次,要进行详细的记录和分析,为类似故障的预防提供依据。
最后,要进行恢复性测试,验证故障是否得到彻底解决。
在预防PT故障方面,可以采取以下措施。
首先,定期进行PT的巡视和维护,确保设备处于良好的工作状态。
其次,加强操作人员的培训和交流,提高其对PT故障的识别和处理能力。
再次,加强对变电站的环境监测,减少外界因素对PT的影响。
最后,加强设备的定期检测和检修,及时发现并处理潜在的故障隐患。
总之,变电站PT故障的分析和处理需要根据故障原因进行具体的操作和处理。
在处理故障时,要注意安全、及时性和记录分析。
在预防PT 故障方面,要进行定期维护和检测,并加强人员培训和环境管理。
35kV母线电压互感器频繁烧毁分析及处理摘要:本文通过对一起35kV母线电压互感器本体击穿事故事件进行处理分析。
结合电压互感器工作和结构原理,讨论分析在系统为中性点不接地接线方式下,由于线路单相接地短路、线路断线、操作空母线等原因,进而总结出母线PT投运前选型、试验要领,并对新投35kV电压等级PT在投运前的关键点进行分析,并提出防范措施。
关键词:高压互感器、烧毁、击穿、选型、预防措施。
1 引言按照《DLT 727-2000 互感器运行检修导则》、《云南电网电气设备装备技术原则》相关规定,电压互感器允许在1.2倍额定电压下持续运行,中性点有效接地的系统中电压互感器,允许在1.5倍额定电压下运行30秒,中性点非有效接地系统中的电压互感器,在系统无法切除对地故障保护时,允许在1.9倍额定电压下运行8小时,系统有自动切除对地故障保护时,允许在1.9倍额定电压下运行30秒。
本文在临沧110kV德党变35kVI段母线PT烧毁事故作为基准点,并针对该问题提出了相应的改进措施,供变电运行、电气试验人员借鉴参考。
2 事件前系统运行概况2017年8月6日,110kV德党变电站110kV为单母线接线方式,110kV大德线为站内主要电源点,110kV德永线作为110kV永康变的主要供电电源,35kV为单母分段接线方式,110kV1号主变供35kVI段母线,110kV2号主变供35kVII段母线,3 事件经过2017年8月6日下午18点左右,天气状况为:阴,接110kV德党变值班人员汇报:110kV德党变电站35kVI段母线PT B相电压异常,已无电压显示,A、C两相电压有升高现象,并报35kVI段母线PT断线告警。
后经过值班人员汇报调度后,由于该站未配置小电流接地选线装置,只能进行拉路检查,在拉开35kV海山线后,A、C相电压恢复正常,母线PT断线告警无法恢复,值班人员检查现场后发现35kVI段母线PT B相熔断器熔断、B相互感器外观有明显裂纹,并有黑色物质喷出,立即汇报调度后,接令将35kVI段母线PT由运行转为检修状态。
对35kV电压互感器异常烧毁事故的分析与防范措施摘要:在不接地系统中,电压互感器在运行中存在问题较多,PT 烧毁、一次保险熔断等现象时有发生,其原因多种多样,如电压互感器质量存在问题、避雷器与电压互感器匹配不当导致雷击或操作过电压损坏设备、谐振等。
文章通过对实例对35kV 电压互感器异常燃烧事故的原因进行分析,并提出了改进建议。
关键词:35KV;电压互感器;异常烧毁;措施1. 35kV半绝缘电压互感器的异常烧毁事故1.1 故障发生现象故障一:110kV某变电站35kVII母电压互感器投运时,连续两次烧毁A相保险管,致使II母电压互感器无法按时投运,后台II母电压无法进行监控;故障二:110kV某变电站监控显示I母电压UB:1.9kV、UA:36.21kV、UC:38.32kV、3U0:105.45V。
15分钟后,后台显示I母UB:0kV、UA:20.38kV、UC:20.53kV、3U0:4V。
后台重合闸动作,初步判断B相有瞬间接地现象。
1.2 现场事故排查分析对于故障一进行现场检查,发现A、B、C三相电压互感器外观均完好,每相的避雷器和放电计数器外观检查也均完好;故障二进行现场检查,发现A、C相电压互感器外观均完好,B相电压互感器外壳有放电烧蚀的痕迹。
故对两个故障均进行了现场试验,数据如表1所示。
1.3 事故发生的原因分析从试验数据得出,故障互感器的一次绕组均已烧断,内部绝缘损毁严重。
发生此类故障的原因主要是由于线路发生了单相接地故障,导致非接地相电压升高,电压互感器的电压也随之升高,电流增大,互感器的铁芯出现饱和现象,一旦满足系统的wL=1/wc谐振条件时,就会产生谐振过电压。
各相感抗发生变化,中性点位漂移,产生零序电压。
半绝缘电压互感器在系统出现不对称时,也很容易出现高幅值的铁磁谐振过电压。
谐振过电压引起电压互感器励磁电流剧增,产生几十倍额定电流的过电流,而铁芯处于过饱和状态下,互感器二次电压变化很小,巨大的一次电流引起保险与互感器一次绕组烧断。
浅谈35kV变电站PT烧毁原因及防范摘要:文章阐述了电压互感器产生铁芯饱和谐振的原因。
结合实例分析了35kV变电站PT 烧坏原因,并讨论了防止PT烧坏的方法。
关键词:铁芯饱和谐振;电压互感器;烧毁;原因1、前言2013年9月,青海某35kV变电站当班值班人员发现监控电脑反映出接地信号,同时35kV I段母线电压显示异常,在向调度汇报情况后立即进行排查,发现高压室中浓烟滚滚,焦臭味向四周散发开来。
值班人员迅速将35kV I 段停电,负荷转35kV II段上,将35kV PT 手车退出时进行检查,发现三相保险熔断,三个单相接地Y0/Y0/△形式的电压互感器已被烧毁。
2、故障查找(1)在出现此次故障中,变电站的天气为晴天,可以排除雷电因素造成的铁磁谐振。
(2)此次PT发生烧坏现场,主要集中在一次高压部分,二次部分无损伤,可以排除二次短路或二次过载问题。
(3)产品质量问题:如果是产品质量问题,一次绕组有叠匝现象,树脂浇注有气孔缺陷,一次绕组的绝缘皮有击穿现象不会出现一次均匀烧毁。
(4)铁磁谐振问题:电压互感器是典型的非线性电感(铁芯线圈)元件,与电网线路对地电容形成铁磁谐振并联回路,也可能和其他电器设备的电容形成并联谐振回路,在一定的外界激发条件下,由于某种原因造成的中性点位移等,从而发生谐振,因此电压互感器的内部一次绕组不可避免地通过了很大的容性电流使电压互感器烧毁。
3、故障原因在中性点不接地系统实际运行中,PT一次高压保险熔断或PT自身烧毁的事故时有发生,影响PT正常工作,甚至扩大事故。
究其原因,则是PT绕组内产生的过电压。
由于普通的PT在过电压达到2.8倍时,就会发生铁心饱和发生谐振又产生过电压,引起PT绝缘击穿烧毁PT。
引起过电压的原因有二:一是当断路器对母线突然合闸时,母线PT一相(或两相)绕组内有可能产生巨大的涌流,出现磁饱和现象;二是运行中的电网雷电或其他原因造成单相接地故障消失时,PT健全相对地电容上的残余电荷将通过其绕组放电,出现瞬间磁饱和现象。
35kVPT高压熔断器熔断原因分析及解决措施摘要:电压互感器(PT)作为变电站中保护和计量的主要设备,在运行中起着至关重要的作用。
其高压熔断器的频繁熔断不仅造成了经济损失,而且也影响正常的保护和计量工作,成为电网安全运行的隐患。
变电站内频繁发生的35kVPT高压熔断器熔断的现象,严重威胁着电网的稳定运行,本文针对PT高压熔断器熔断的根本原因做出分析,并提出解决此问题的方向及防范措施。
先介绍电压互感器的作用、概述电压互感器高压熔断器熔断的常见原因,然后结合变电站现场发生的PT高压熔断器熔断现象,通过理论分析,对变电站PT高压熔断器熔断现象的根本原因做出解释,为今后可能出现的类似问题提供参考和借鉴。
关键词:电压互感器;铁磁谐振;高压熔断器熔断;解决措施电磁式电压互感器(PT)作为变电站内保护、计量的主要设备,对电力系统的安全运行起着至关重要的作用,然而PT高压熔断器频繁熔断影响设备正常的工作,威胁着电网的安全稳定运行。
电压互感器经常出现高压熔断器的两相熔断情况,造成电能表的准确计量,而且造成安全自动装置的误动作,严重危及电网的安全可靠运行。
近年来,在公司所属的电压等级35kV及以上的变电站内经常发生PT高压熔断器熔断现象,严重威胁着电网的安全稳定运行。
经对高压熔断器熔断的PT进行例行诊断试验,发现因PT自身缺陷、损坏等引起的高压熔断器熔断很少,而更换PT、PT高压熔断器,加装消谐装置等方法,都不能彻底解决高压熔断器熔断的问题。
本文了解了高压熔断器熔断原因,根据现场情况做出了正确处理、力求从根本上解决电压互感器高压熔断器熔断问题,以保证电网的安全运行。
1电压互感器的作用(1)把一次回路的高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,监视母线电压及电力设备运行状况,并提供测量仪表、继电保护及自动装置所需电压量,保证系统正常运行。
(2)可以将一次侧的高电压与二次侧工作的电气工作人员隔离,且二次侧可设接地点,确保二次设备和人身安全。
PT烧毁的常见原因在中性点不接地的系统中,PT烧毁是相对常见的事故。
有时有的用户可能出于专业能力或商务方面原因直接对PT的产品质量提出置疑。
但除非有非常明确的证据,一般情况下应首先排除PT本身的质量问题以利于寻找真正的原因。
实际上从我司开关柜超过十年的运行经验看,现场发生的PT烧毁事故进行原因分析时还没有能明确或较明显定义为PT产品质量问题的事故案例。
除了PT二次被接线短接(如开口三角被短接)等错误造成外,以下是PT烧毁常见的几种原因:1. 铁磁谐振过电压:在中性点不接地系统中,正常运行时,由于三相对称,电压互感器的励磁阻抗很大,大于系统对地电容,即XL>XC,两者并联后为一等值电容,系统网络的对地阻抗呈现容性,电网中性点的位移基本接近于零。
但会对系统产生扰动,如:①单相接地,使健全相的电压突然升高,电压升至线电压;②单相弧光接地,由于雷击或其他原因,线路瞬时接地,使健全相电压突然上升,产生很大的涌流;③当电压互感器突然合闸时,其一相或两相绕组内出现巨大的涌流;④电压互感器的高压熔丝不对称故障等。
总之,系统的某些干扰都可使电压互感器三相铁心出现不同程度的饱和,系统中性点就有较大的位移,位移电压可以是工频,也可以是谐波频率(分频、高频),饱和后的电压互感器励磁电感变小,系统网络对地阻抗趋于感性,此时若系统网络的对地电感与对地电容相匹配,就形成三相或单相共振回路,可激发各种铁磁谐振过电压。
铁磁谐振过电压分为工频、分频和高频谐振过电压,常见的为工频和分频谐振。
当电压互感器的 激磁电感很大时,回路的自振频率很低,可能产生分频谐振;当电压互感器的铁心激磁特性容易饱和时或系统中有多台电压互感器、并联电感值较小、回路自振频率较高时,则产生高频谐振。
工频和高频铁磁谐振过电压的幅值一般较高,可达额定值的3倍以上,起始暂态过程中的电压幅值可能更高,危及电气设备的绝缘结构。
工频谐振过电压可导致三相对地电压同时升高,或引起“虚幻接地”现象。
35kV母线电压互感器烧坏事件解析中性点不接地系统中,当电压互感器突然合闸时,一相或两相绕组会出现涌流以及发生传递过电压时可能使得电压互感器三相电感程度不同产生严重饱和,形成三相或者单相共振回路,导致激发各次谐波谐振过电压。
为了防止谐振过电压,本质上需要破坏激发谐振过电压的条件,目前常常使用母线电压互感器高压绕组中性点串接一个单相电压互感器接线方式,但是在实际中发现由于设计和工艺的问题,存在三相电压互感器中性点绝缘薄弱导致对地放电,起不到防止谐振的作用,因此需要对其进行深入分析探讨。
1 事件概述某220kV GIS变电站,220kV、110kV均采用双母线接线,35kV采用单母线分段接线,金属封闭式开关柜设备。
某日,后台监控人员收到35kⅦ段母线接地信号,A、B、C相线电压轮流升高变化,最高达到38.5kV,B相最低到0.3kV,之后监控看不到母线三相电压数值。
运维人员按照调度指令对35kⅦ段母线PT 开关柜进行检查,发现母线PT三相高压熔断器均已熔断,拉出刀闸手车后,发现互感器壳体开裂。
检查过程中发现,A、B两相的互感器的二次接线外绝缘烧熔,三相中性点端子连接处对地有放电痕迹。
现场试验人员对电压互感器进行诊断性试验,试验数据正常,但其伏安特性曲线变形较差。
伏安特性不合格,常视为中性点不接地系统引发谐振过电压的重要证据。
2 现象分析谐振过电压对于设备绝缘具有极大的破坏性,谐振过电压持续时间长,对于电压互感器的铁芯材料而言,由于其磁化曲线与电流的关系不是完全的线性关系。
当电压升高时,磁通就增加,到一定程度后,电压再提高而磁通却不会再增加,这就是铁芯饱和。
铁芯饱和后,互感器二次输出的电压波形将发生变化,使得励磁电流增加,绕组绝缘破坏发生层间短路或匝间短路,发热损坏。
其中分频谐振为最常见,现象是使得三相电压轮流升高或同时升高,一般在1.2~1.4倍相电压间做低频摆动。
此次事件中,三相对地电压轮流升高说明系统中可能有弧光接地或谐振。
浅析35KV变电所主变压器停电烧毁事故分析与对策研究摘要:变电所的变压器停电甚至火灾预防是电力系统中电力设施保护的重中之重,一旦发生停电事故,将直接影响到广大人民群众的生活以及社会主义现代化生产的进行。
本文主要对35kv变电所主变压器停电烧毁事故进行了分析并提出了预防对策。
关键词:35kv变电所停电事故分析35kv变电所主变压器是保障生产和生活的重要枢纽,一旦停电将影响生产效率,给人们的生活带来不便,如果主变压器被烧毁发生火灾将严重威胁人民生命财产安全,一定要高度重视。
1、35KV变电所主变压器结构与原理介绍35KV变电所一般为智能型箱式变电站。
这种变电站由35KV一次、二次设备、主变压器、10KV一次、二次设备构成的。
主要的结构特征为:采用箱式结构:35KV一次设备、主变压器露天安装于箱外,35KV二次设备和10KV一次、二次设备安装在一个密封、恒温的变电箱内。
10KV一次系统在箱内采用单元真空开关柜结构。
二次控制保护系统采用单元抽屉式结构。
二次系统采用分层分布网络及单元结构,其中执行层包括安装在相应一次单元上的多种控制保护器;主变压器控制保护选用变压器自动控制保护器;电容控制保护选用电容自动控制保护器;10KV 出线控制保护选用重合器自动控制保护器;系统工作电源采用交流220V且以在线UPS电源为后盾;计量选用脉冲电度表装于相应单元真空开关柜内;远动选择TD196箱站微机远动装置。
主变压器的工作原理是利用初、次级线圈,通过感应电动势原理变换交流电压、阻抗以及电流。
2、35KV变电所主变压器停电烧毁事故分析35KV变电所主变压器作为电力输送的枢纽设备,具有传送效率高、结构稳定,故障率低等特点,但在结合各个电力器件与不同应用中还是会遇到异常状况,在这些异常里以主变压器停电烧毁危害最为严重。
现结合一起35KV变电所主变压器停电烧毁事故实例进行分析:2.1 事故调查简介2011年9月位于某县山区的一处35KV变电所发生停电烧毁事故。
一起PT烧毁的原因分析发表时间:2016-03-16T14:25:59.883Z 来源:《基层建设》2015年20期供稿作者:胡德胜王勇[导读] 江苏银佳电气设备有限公司江苏扬中 212200 可达到额定励磁电流的数十倍甚至上百倍,极易烧毁PT一次高压保险或使PT自身过热,甚至于烧毁、爆炸。
胡德胜王勇江苏银佳电气设备有限公司江苏扬中 212200 摘要:本文从一起35KV开关柜中PT烧毁的原因查找分析开始,简要论述了通过技术排查的方法途径,从而找到事故发生的根本原因,并加以防控。
关键词:PT;过电压一.引言2014年11月16日晚接到工程方通知,我方提供给某工程的10台KYN61柜中2号泵站的2#计量柜的PT在11月16日下午烧毁。
对方试图将故障原因归咎于我方提供的产品缺陷,于是我方立即安排人员于18日上午到达现场排查原因。
二、现场情况:该工程2号泵站共有两路进线,无母联柜,正常投用1#进线,1#计量柜正常投用,2#计量柜处于热备用状态(投用状态,2#进线未投),发生故障的为2#计量柜。
同时我方还与综保厂家一起查1#进线保护装置,综保于2014年11月16日14:36:35:832及2014年11月16日15:15:46:997分2次报过流保护动作。
保护装置厂家技术员在现场调阅保护时的波形图,波形图显示是保护动作前的160ms先是A相无电压,引起,B、C相电压升高,接着引起谐波,及三相电流升高,引起保护动作。
1号和2号泵站都在一条主线上,都是在2013年年底完成试验并运行的,但本次问题1号泵站同一时间也受影响并实行了保护动作,没有损坏元件。
三、原因分析当电网正常运行时,电网三相基本平衡。
此时PT励磁感抗ωLr很大,电网零序阻抗主要是以导线对地电容容抗1/ωC0为主,等效电路如图1所示。
Ea,Eb,Ec-电动势;Lr-电压互感器电感Cab,Cbc,Cca-导线间电容,C0-导线对地电容,Lf-导线电感图1 电压互感器接线当电压互感器突然合闸或电网中单相接地故障突然消失时,造成PT一(或两相)绕组中电流突然增大,导致电网三相对地阻抗出现不平衡,产生较大的零序电压,进而三相对地电压也随之变化,出现过电压。
35kV变电站电压互感器烧毁原因探究摘要:通过变电站10kVPT烧毁故障,从10kV线路撞杆诱发线路刀闸烧毁、避雷器击穿入手,系统分析了小电流接地选线装置报文、录波图及谐振发生机理,查找出PT消谐器安装时短接、谐振是本次故障的主要原因。
并分析了PT不发接地信号、刀闸烧毁、避雷器击穿原因,提出了改进措施。
关键词:PT;谐振;消谐器;1 故障时运行方式王明变#1主变带乡直614线、乡东613线、胜凯615线、马王813线、灶子814线,接线如图12 事故主要经过7月29日14时32分24秒,王明变10kV乡直线614开关保护显示:A相瞬时速断保护动作,Ia=45.07A,重合成功。
14时44分6秒,10kVⅡ段显示接地,3U0=189.11V。
变电站运行人员按照调度指令拉路选择时,10kV1号PT冒烟,事后发现B相PT线圈已烧毁。
巡线人员发现乡直614线、灶子814线同时存在设备故障。
其中乡直614线存在两处明显故障点,一处为干线#11杆隔离刀闸A相刀口熔焊在一起,B相隔离刀闸上引线烧断;另一处乡直614线董家支线油井分支线#2杆被工程车猛烈撞击,电杆剧烈晃动倾斜,导致电杆三根导线绝缘子绑线崩断,A、B、C三根裸导线脱落。
另一处故障为灶子814线刘村变压器A相避雷器击穿。
3 事故原因分析PT烧毁原因分析3.1.1 PT一次消谐器接线存在隐患,导致谐振时失去作用8月20日,现场检查发现,10kVPT为三只单相手车式结构,中性点通过外敷设导线连接一体,与手车底盘安装的消谐器上端连接,消谐器下端敷设导线接于手车金属外壳,形成接地电流通路,如图2。
现场检查发现,一相PT中性点压接导线螺栓与手车地盘相连,导致消谐器短路。
当发生谐振时,造成消谐器短接不工作,是本次事故的主要原因,示意图:3.1.2 线路间歇性接地诱发谐振是PT烧毁原因之一工程车撞击乡直614线使导线绝缘子绑线崩断,导线脱落下坠及剧烈晃动呈逐渐衰减延迟过程,在此过程中易碰线或接触电杆、铁横担,形成瞬间碰线短路、反复间歇式接地过渡过程。
6Kv、10Kv、35Kv电压互感器PT烧毁的原因分析1、电压互感器的作用在电力系统中,电压互感器(PT)是一、二次系统的联络元件,它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。
PT的一次线圈并联在高压电路中,其作用是将一次高压变换成额定100V低电压,用作测量和保护等的二次回路电源。
因此在6~35kV中性点不接地系统中,为了监视系统中各相对地的绝缘状况以及计量和保护的需要,在每个变电站的母线上均装有PT。
2、电压互感器烧毁的原因首先大部分原因是谐振。
PT本身是一个电感设备,当电力系统电容电感,因外在因素改变或者开关投退操作,与PT电感匹配达到谐振条件,就会发生系统谐振。
产生的过电压与过电流就会破坏PT的绝缘,甚至烧毁。
这些外在因素包括:系统单相接地消失、雷电入侵电网、谐波、补偿电容的投退、空载操作。
以6~35Kv系统为例,这个电压等级系统多采用中性点不接地的运行方式,并且PT故障多发生在雷电天气期间。
那么单相接地期间非故障相的过电压或者雷电感应引起的过电压,都只能通过PT高压线圈经其自身的接地点流入大地。
PT高压线圈励磁电流就要突然增大,甚至饱和,由此构成串联谐振。
谐振的过电压与过电压将PT烧毁。
其次PT正常工作时,二次绕组近似开路状态,不允许短路。
二次侧短路也是导致PT故障的原因。
3、PT烧毁的危害及处理措施在系统谐振时,PT将产生过电压使电流激增,此时除了造成一次侧熔断器熔断外,还将导致PT烧毁。
个别情况下,还会引起避雷器、变压器、断路器的套管发生闪络或爆炸。
这种情况就需要安装消谐器,通常采用在开口三角形绕组两端接YAC-W701微机消谐装置进行消谐的方法(简称二次消谐),也可以在电压互感器高压侧中性点对地接YAC-LXQ消谐器(简称一次消谐)以消除和抑制谐振。
由于电网的复杂性,各配网电容电流大小、线路故障性质、压变伏安特性以及消谐器的运行环境等情况有所不同,难以保证在压变中性点装设消谐电阻后设备万无一失,尤其是当间歇电弧接地持续时间较长时,个别消谐电阻将因过热而损坏,从而引起高压熔丝熔断,甚至压变烧损。
浅谈35kV变电站PT烧毁原因及防范
摘要:文章阐述了电压互感器产生铁芯饱和谐振的原因。
结合实例分析了35kV变电站PT 烧坏原因,并讨论了防止PT烧坏的方法。
关键词:铁芯饱和谐振;电压互感器;烧毁;原因
1、前言
2013年9月,青海某35kV变电站当班值班人员发现监控电脑反映出接地信号,同时35kV I段母线电压显示异常,在向调度汇报情况后立即进行排查,发现高压室中浓烟滚滚,焦臭味向四周散发开来。
值班人员迅速将35kV I 段停电,负荷转35kV II段上,将35kV PT 手车退出时进行检查,发现三相保险熔断,三个单相接地Y0/Y0/△形式的电压互感器已被烧毁。
2、故障查找
(1)在出现此次故障中,变电站的天气为晴天,可以排除雷电因素造成的铁磁谐振。
(2)此次PT发生烧坏现场,主要集中在一次高压部分,二次部分无损伤,可以排除二次短路或二次过载问题。
(3)产品质量问题:如果是产品质量问题,一次绕组有叠匝现象,树脂浇注有气孔缺陷,一次绕组的绝缘皮有击穿现象不会出现一次均匀烧毁。
(4)铁磁谐振问题:电压互感器是典型的非线性电感(铁芯线圈)元件,与电网线路对地电容形成铁磁谐振并联回路,也可能和其他电器设备的电容形成并联谐振回路,在一定的外界激发条件下,由于某种原因造成的中性点位移等,从而发生谐振,因此电压互感器的内部一次绕组不可避免地通过了很大的容性电流使电压互感器烧毁。
3、故障原因
在中性点不接地系统实际运行中,PT一次高压保险熔断或PT自身烧毁的事故时有发生,影响PT正常工作,甚至扩大事故。
究其原因,则是PT绕组内产生的过电压。
由于普通的PT在过电压达到2.8倍时,就会发生铁心饱和发生谐振又产生过电压,引起PT绝缘击穿烧毁PT。
引起过电压的原因有二:一是当断路器对母线突然合闸时,母线PT一相(或两相)绕组内有可能产生巨大的涌流,出现磁饱和现象;二是运行中的电网雷电或其他原因造成单相接地故障消失时,PT健全相对地电容上的残余电荷将通过其绕组放电,出现瞬间磁饱和现象。
2、故障分析
2.1 铁磁饱和引起PT烧毁的原因分析
电网正常运行时,PT励磁感抗ωLI很大,电网零序阻抗主要是以导线对地电容容抗1/ωC0为主,电网三相基本平衡。
当电压互感器突然合闸或电网中单相接地故障突然消失时,造成PT一(或两相)绕组中电流突然增大,此时电网三相对地阻抗出现不平衡,将产生较大的零序电压,三相对地电压也随之变化,出现过电压。
这种过电压的性质基本可分为工频过电压和高频过电压。
工频过电压分析
电力系统中在正常或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高,统称为工频电压升高或称工频过电压。
4、防范措施:
(1)在电压互感器次级的开口三角形侧接上一个电阻,数值约几十欧,要小于0.45 Xj(Xj 是PT归算到低压侧的工频激磁感抗),或接一个灯泡在开口三角形上或在PT二次回路上安装消谐装置。
(2)在母线上接入一定大小的电容器(X C),使比值X C/X L<0.01,就可避免谐振。
(3)值班人员平时必须密切监视该段的接地情况,在系统发生谐振时,迅速改变该段的负荷分布,以破坏谐振条件。
(4)采用质量较好、铁芯不易饱和的电压互感器。
(5)改变电压互感器的接线方式(4 PT接线方式),使互感器的电感在激发条件下不改变,不具谐振发生条件,此方式在消除谐振方面具有突出的作用。
5、结语
在实际运行过程中,造成铁磁谐振的原因有很多,例如:雷雨季节的雷击或风雨造成的弧光接地;对只带有电压互感器的空载母线的突然合闸;系统运行方式的改变;系统负荷出现较大的波动;倒闸操作和断路器合闸等。
这些情况都有可能造成铁磁谐振的出现,导致电压互感器铁芯饱和,产生很高的过电压和过电流。
开口三角绕组处接入消谐灯、消谐器,电压互感器中性点经电阻接地等措施均可以防止谐振,同时具有简单方便、消谐效果良好、不影响继电保护工作的优点。
开口三角绕组处接入消谐灯对于带电压互感器投空载母线造成的谐振效果较好;开口三角绕组处接入消谐器能消除电压互感器的分频、基频和高频的铁磁谐振,但有可能因为特性不稳定造成消谐失效;电压互感器中性点经电阻接地对于单相接地消失时产生的谐振具有明显的消谐效果。
同时在操作的过程中,合理的安排操作方式,在向空载母线充电时,在合闸前,先合上一条空载线路,让后再向母线进行充电,以达到改变系统参数的目的。
除此之外,选用励磁特性较好的电压互感器,可以保使铁芯在线电压下不易饱和。
同时定期对运行中的电压互感器进行励磁特性的试验,发现励磁曲线较差时及时更换;有效提高了系统运行的稳定性,提高供电安全性和可靠性。
参考文献
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