10kV配電系統(tǒng)不宜選用半絕緣電壓互感器

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

在10 kV配電網絡中為了電壓的測量、電能的計量和保護的需要，都要安裝電壓互感器獲取電壓的量值。電壓互感器按其運行承受的電壓不同，可分為半絕緣和全絕緣電壓互感器。半絕緣電壓互感器在正常運行中只承受相電壓，全絕緣電壓互感器運行中可以承受線電壓。隨著配電電網的不斷發(fā)展，網絡擴大，導線截面增大，大量采用電纜提高絕緣水平，使中性點不接地配電系統(tǒng)的電容電流不斷增大，電壓互感器的故障增多。在對運行實踐中發(fā)現的問題分析后認為，選用不同電壓等級的電壓互感器，對抗諧措施的實施、設備的安全運行等有不同的影響，主要反映在以下方面。

   (1) 接線方式不同。半絕緣電壓互感器高壓N極必須直接接地運行，在配電系統(tǒng)中變電站、開閉站、高壓用戶終端等需要安裝電壓互感器，諸多的半絕緣電壓互感器的并聯運行，在系統(tǒng)稍有不對稱時，很容易激發(fā)形成高幅值的鐵磁諧振過電壓，并聯數越多越容易發(fā)生；全絕緣電壓互感器可以直接接地運行，也可以間接(接電阻、零序壓變等)接地運行，還可以V形接線不接地運行。

   (2) 防諧措施不同。半絕緣電壓互感器采用二次開口三角繞組上加裝專用消諧器，或并聯燈泡，或并聯電阻抗諧振；全絕緣電壓互感器除了可以采取上述措施外，還可以在高壓中性點串聯電阻消諧。全絕緣電壓互感器由于正常運行處于降壓運行狀態(tài)，勵磁性能比較好。有效防止壓變鐵磁諧振過電壓，必須多管齊下、多種措施并用才能奏效。

   (3) 單相接地承受的電壓不同。半絕緣電壓互感器在系統(tǒng)單相接地時，需要承受線電壓的沖擊，一般運行不得超過2 h，長期運行可能造成擊穿故障；全絕緣電壓互感器在系統(tǒng)單相接地時，承受的是額定電壓。

   (4) 安全運行的效果不同。我局的10多個35 kV變電站在20世紀80年代末90年代初，對全絕緣電壓互感器采取二次開口三角繞組上并聯500 W燈泡，中性點串接ZG11-250-11k-I電阻的消諧振措施，10多年來偶然發(fā)生過壓變熔絲熔斷故障，并且大多是電阻損壞或斷線等原因引起的。但是我局近年來新建的幾個110 kV變電站，采用半絕緣電壓互感器運行狀況不好，故障不斷。例如，110 kV石門變電站2001年9月投產至2003年7月間共發(fā)生單相、二相、三相熔絲熔斷26次，110 kV烏鎮(zhèn)變電站2001年7月至2003年9月間共發(fā)生單相、二相、三相熔絲熔斷21次，且在2003-09-09，10 kV 2號壓變燒毀引起柜內短路(整柜燒壞)事故；110 kV河山變電站也發(fā)生過壓變擊穿。在這期間我們也采取多種形式的消諧措施，但均未收到效果。對此，2004年初開始對6座110 kV變電站的半絕緣電壓互感器改造為全絕緣電壓互感器，采取了與35 kV變電站同樣的消諧措施，經過夏季雷雨氣候的運行考驗未發(fā)生過一次斷熔絲故障。

   綜上所述，半絕緣電壓互感器在中性點不接地的10 kV配電系統(tǒng)運行中，容易發(fā)生鐵磁諧振過電壓，熔斷壓變熔絲，燒毀電壓互感器，甚至引發(fā)系統(tǒng)事故，嚴重影響計量的正確性，使測量數據丟失，危及繼電保護和自動裝置的正確動作等。由此可見，10 kV配電系統(tǒng)中不宜選用半絕緣電壓互感器，應當選擇全絕緣電壓互感器，有利于采取多種形式的消諧措施，有效防止鐵磁諧振過電壓，確保設備安全運行。選擇全絕緣 在10 kV配電網絡中為了電壓的測量、電能的計量和保護的需要，都要安裝電壓互感器獲取電壓的量值。電壓互感器按其運行承受的電壓不同，可分為半絕緣和全絕緣電壓互感器。半絕緣電壓互感器在正常運行中只承受相電壓，全絕緣電壓互感器運行中可以承受線電壓。隨著配電電網的不斷發(fā)展，網絡擴大，導線截面增大，大量采用電纜提高絕緣水平，使中性點不接地配電系統(tǒng)的電容電流不斷增大，電壓互感器的故障增多。在對運行實踐中發(fā)現的問題分析后認為，選用不同電壓等級的電壓互感器，對抗諧措施的實施、設備的安全運行等有不同的影響，主要反映在以下方面。

   (1) 接線方式不同。半絕緣電壓互感器高壓N極必須直接接地運行，在配電系統(tǒng)中變電站、開閉站、高壓用戶終端等需要安裝電壓互感器，諸多的半絕緣電壓互感器的并聯運行，在系統(tǒng)稍有不對稱時，很容易激發(fā)形成高幅值的鐵磁諧振過電壓，并聯數越多越容易發(fā)生；全絕緣電壓互感器可以直接接地運行，也可以間接(接電阻、零序壓變等)接地運行，還可以V形接線不接地運行。

   (2) 防諧措施不同。半絕緣電壓互感器采用二次開口三角繞組上加裝專用消諧器，或并聯燈泡，或并聯電阻抗諧振；全絕緣電壓互感器除了可以采取上述措施外，還可以在高壓中性點串聯電阻消諧。全絕緣電壓互感器由于正常運行處于降壓運行狀態(tài)，勵磁性能比較好。有效防止壓變鐵磁諧振過電壓，必須多管齊下、多種措施并用才能奏效。

   (3) 單相接地承受的電壓不同。半絕緣電壓互感器在系統(tǒng)單相接地時，需要承受線電壓的沖擊，一般運行不得超過2 h，長期運行可能造成擊穿故障；全絕緣電壓互感器在系統(tǒng)單相接地時，承受的是額定電壓。

   (4) 安全運行的效果不同。我局的10多個35 kV變電站在20世紀80年代末90年代初，對全絕緣電壓互感器采取二次開口三角繞組上并聯500 W燈泡，中性點串接ZG11-250-11k-I電阻的消諧振措施，10多年來偶然發(fā)生過壓變熔絲熔斷故障，并且大多是電阻損壞或斷線等原因引起的。但是我局近年來新建的幾個110 kV變電站，采用半絕緣電壓互感器運行狀況不好，故障不斷。例如，110 kV石門變電站2001年9月投產至2003年7月間共發(fā)生單相、二相、三相熔絲熔斷26次，110 kV烏鎮(zhèn)變電站2001年7月至2003年9月間共發(fā)生單相、二相、三相熔絲熔斷21次，且在2003-09-09，10 kV 2號壓變燒毀引起柜內短路(整柜燒壞)事故；110 kV河山變電站也發(fā)生過壓變擊穿。在這期間我們也采取多種形式的消諧措施，但均未收到效果。對此，2004年初開始對6座110 kV變電站的半絕緣電壓互感器改造為全絕緣電壓互感器，采取了與35 kV變電站同樣的消諧措施，經過夏季雷雨氣候的運行考驗未發(fā)生過一次斷熔絲故障。

   綜上所述，半絕緣電壓互感器在中性點不接地的10 kV配電系統(tǒng)運行中，容易發(fā)生鐵磁諧振過電壓，熔斷壓變熔絲，燒毀電壓互感器，甚至引發(fā)系統(tǒng)事故，嚴重影響計量的正確性，使測量數據丟失，危及繼電保護和自動裝置的正確動作等。由此可見，10 kV配電系統(tǒng)中不宜選用半絕緣電壓互感器，應當選擇全絕緣電壓互感器，有利于采取多種形式的消諧措施，有效防止鐵磁諧振過電壓，確保設備安全運行。選擇全絕緣 電壓互感器應盡可能考慮選擇大容量電壓互感器。當然，全絕緣電壓互感器與半絕緣電壓互感器相比，投資要增加，體積要增大。