高壓互感器燒壞的五大原因
高壓電壓高壓互感器燒壞的常見原因：
1、電壓高壓互感器低壓側(cè)匝間和相間短路時(shí)，低壓保險(xiǎn)尚未熔斷，由于激磁電流迅速增大，使高壓熔管熔絲熔斷或燒壞互感器。
2、當(dāng)10kV出線發(fā)生單相接地時(shí)，電壓高壓互感器一次側(cè)非故障相對(duì)地電壓為正常電壓值的根號(hào)3倍。電壓高壓互感器的鐵芯很快飽和，激磁電流急劇增強(qiáng)，使熔絲熔斷。
3、由于電力網(wǎng)絡(luò)中含有電容性和電感性參數(shù)的元件，特別是帶有鐵芯的鐵磁電感元件，在參數(shù)組合不利時(shí)引起鐵磁諧振。如斷路器非同期合閘，帶有變壓器、鐵磁式電壓高壓互感器的空載母線投入，配電變壓器高壓線卷對(duì)地短路時(shí)，都可能引起鐵磁諧振。在發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，其過電壓倍數(shù)可達(dá)2.5倍以上，這就造成電氣設(shè)備絕緣擊穿，燒毀設(shè)備事故。高壓電壓高壓互感器燒壞的原因。
4、流過電壓高壓互感器一次繞組的零序電流增大(相對(duì)于接地電流超標(biāo)的系統(tǒng)而言)，長時(shí)間運(yùn)行時(shí)，該零序電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)將使電壓高壓互感器的絕緣損壞、炸裂；
5、系統(tǒng)中存在非線性的振蕩(弧光接地過電壓)，大大加劇了系統(tǒng)中電壓高壓互感器的損壞進(jìn)程；
6、電壓高壓互感器自身的散熱條件較差。
電壓高壓互感器燒毀的原因有哪些？
互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器，它主要由一、二次線圈、硅鋼片鐵心和絕緣部分組成。在雷雨季節(jié)，發(fā)生線路落雷、瓷瓶閃絡(luò)等故障，導(dǎo)致電壓高壓互感器的高壓熔斷器熔斷，甚至燒毀互感器。
電壓高壓互感器燒毀的常見原因：
當(dāng)10kV線路出線發(fā)生單相接地時(shí)，電壓高壓互感器一次高壓側(cè)非故障相對(duì)地電壓為正常電壓值倍。電壓高壓互感器的鐵芯很快飽和，激磁電流急劇增強(qiáng)，使高壓熔斷器熔斷。
電壓高壓互感器二次低壓側(cè)匝間和相間短路時(shí)，低壓保險(xiǎn)尚未熔斷，由于激磁電流迅速增大，使高壓熔斷器熔斷或燒壞電壓高壓互感器。
由于電力網(wǎng)絡(luò)中含有電容性和電感性參數(shù)的高壓元件，特別是帶有鐵芯的鐵磁電感元件，在參數(shù)組合不利時(shí)引起鐵磁諧振。如斷路器非同期合閘，帶有變壓器、鐵磁式電壓高壓互感器的空載母線投入，配電變壓器高壓線卷對(duì)地短路時(shí)，都可能引起鐵磁諧振。在發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，其過電壓倍數(shù)可達(dá)2.5倍以上，這就造成電氣設(shè)備絕緣擊穿，燒毀電氣設(shè)備事故。
針對(duì)以上情況,可以采取以下措施，防止電壓高壓互感器燒壞。
加強(qiáng)巡查力度，杜絕高壓熔斷器用低壓保險(xiǎn)代替的現(xiàn)象。
在電壓高壓互感器一次高壓側(cè)接地線上加裝零序接地自動(dòng)開關(guān)，切斷接地線路；二次側(cè)加裝3～5A的小型空氣開關(guān)，避免短路燒毀電壓高壓互感器。
在10kV電壓高壓互感器的開口三角處并聯(lián)安裝一次消諧裝置,即10KV一次消諧器。
10KV電壓高壓互感器燒毀原因：
10kV電壓高壓互感器爆炸絕大部分是因?yàn)橹C振導(dǎo)致過電壓和過電流（電壓諧振和電流諧振）使一次設(shè)備的絕緣損壞；另外發(fā)生較多的還有二次發(fā)生短路使之燒毀。
1、絕緣損壞，一次對(duì)二次或地?fù)舸┊a(chǎn)生大電流；
2、過流，鐵磁諧振導(dǎo)致鐵芯飽和，電流急劇上升；二次短路也會(huì)導(dǎo)致；
3、熔斷器安秒特性不好，不能及時(shí)熔斷切除故障過流設(shè)備。
附，10千伏電壓高壓互感器燒壞原因分析及解決方法
在25次10千伏電壓'>電壓高壓互感器'>互感器燒壞的過程中，均有接地故障的存在，且有24次是在規(guī)程答應(yīng)的8小時(shí)內(nèi)燒壞。找出電壓'>電壓高壓互感器'>互感器燒壞與接地故障之間的關(guān)系，進(jìn)而得出電壓高壓互感器燒壞的原因，最后提出解決題目的方法。
據(jù)我局MIS數(shù)據(jù)庫中的統(tǒng)計(jì)，自2001年1月1日至2003年7月15日的兩年半中，10千伏電壓高壓互感器燒壞共25次。每次燒壞的同時(shí)系統(tǒng)中均有單相接地故障存在。
根據(jù)記錄，2001年7月25日，110千伏向家橋變0524電壓高壓互感器是在10千伏系統(tǒng)單相接地故障持續(xù)9小時(shí)之后燒壞，其它的均在8小時(shí)之內(nèi)燒壞。而根據(jù)都勻電網(wǎng)《調(diào)度治理規(guī)程》(1997年3月)中第三章第七節(jié)明確規(guī)定(不包括弧光接地故障)：都勻電網(wǎng)10千伏或35千伏中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)答應(yīng)帶接地故障運(yùn)行，同時(shí)，通知有關(guān)單位盡快查找和排除故障(帶電巡視)。10千伏、35千伏系統(tǒng)可答應(yīng)帶接地故障連續(xù)運(yùn)行8小時(shí)。
那么，究竟是什么原因?qū)е逻@些電壓高壓互感器的故障呢？電壓高壓互感器的損壞與接地故障之間又有什么必然聯(lián)系呢？
我局電網(wǎng)的飛速發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化。上個(gè)世紀(jì)90年代中期以來，我局電網(wǎng)得以飛速發(fā)展，500千伏福泉變的投運(yùn)，標(biāo)志著我局已經(jīng)進(jìn)進(jìn)超高壓、大電網(wǎng)的行列，隨著兩網(wǎng)改造的不斷深進(jìn)，又進(jìn)一步使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)趨于復(fù)雜化。
我們來具體分析一下10千伏系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的情況。
電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)(實(shí)際上是發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn))的運(yùn)行方式有中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)直接接地三種。而我局10千伏、35千伏系統(tǒng)正是采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。
為了說明電網(wǎng)改造與接地電流增大的關(guān)系，我們可以借助下列公式來理解接地電流：
對(duì)于排擠線路：
對(duì)于電纜線路：
式中U——電網(wǎng)的線電壓(千伏)
——電壓等級(jí)為U的具有電聯(lián)系的線路長度(km)
可見，隨著電網(wǎng)的發(fā)展與兩網(wǎng)改造的深進(jìn)，10千伏線路及聯(lián)絡(luò)線的增加，線路長度也大大增加。這正是造成單相接地電流增大的主要原因。
高壓試驗(yàn)班與河北旭輝電氣有限公司對(duì)我局市區(qū)五個(gè)變電所的丈量結(jié)果表明：五個(gè)變電所中有四個(gè)站的接地電流超標(biāo)(根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和盡緣配合》DL/T630-1997中的規(guī)定，在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中當(dāng)接地電流大于10A時(shí)，應(yīng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式)，丈量結(jié)果詳見下表：
市區(qū)五個(gè)變電所接地電流丈量結(jié)果表
當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相故障時(shí)，流過故障點(diǎn)的接地電流是電容性電流。盡大多數(shù)是以電弧的形式存在的。以前我局電網(wǎng)還是小電網(wǎng)的時(shí)候，則接地電流較小，單相故障時(shí)電弧可以自行熄滅。現(xiàn)在我局已經(jīng)進(jìn)進(jìn)超高壓、大電網(wǎng)的行列，故接地電流增大、超標(biāo)，此時(shí)電弧就很難以自行熄滅。但這種電弧又不足以形成穩(wěn)定的燃燒電弧，而是形成時(shí)燃時(shí)滅的電弧，這將導(dǎo)致電網(wǎng)中的電感電容回路的振蕩，造成弧光接地過電壓。其值可達(dá)2.5~3.5倍相電壓(根據(jù)國內(nèi)外實(shí)測(cè)結(jié)果，弧光接地過電壓一般不超過3倍相電壓，但有個(gè)別可達(dá)3.5倍相電壓)。
JDZJ-10系列PT單相接地故障時(shí)零序磁通的分布情況圖
再來看接地相電壓高壓互感器的情況。假設(shè)當(dāng)A相接地時(shí)，零序磁通的通路為如圖所示。
由于零序磁通經(jīng)過兩邊的芯柱，因而磁阻較小，使得零序磁通增大，則一次繞組的零序阻抗增大，在一定程度上限制流過的零序電流。所以，從設(shè)備的選型和結(jié)構(gòu)上看，是不存在題目的。
存在的題目是，多數(shù)接地故障均會(huì)造成弧光接地過電壓，所以接地相中的序磁通的變化是非線性的，其變化率較大，當(dāng)然流過電壓高壓互感器一次繞組的零序電流也會(huì)大大增加，使得繞組的發(fā)熱量增加。又由于這些電壓高壓互感器都是澆注式的盡緣方式，繞組密封在內(nèi)，所以散熱條件較差，接地故障的時(shí)間一長，電壓高壓互感器將不可避免的因過熱而發(fā)生盡緣損壞、炸裂(也有一部分是由于過熱與過電壓同時(shí)作用而損壞)。另外，由于零序電流增大，也經(jīng)常造成一相(或多相)高壓保險(xiǎn)燒斷。
綜上所述，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生單相故障時(shí)電壓高壓互感器損壞的主要原因有如下三點(diǎn)：
一、流過電壓高壓互感器一次繞組的零序電流增大(相對(duì)于接地電流超標(biāo)的系統(tǒng)而言)，長時(shí)間運(yùn)行時(shí)，該零序電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)將使電壓高壓互感器的盡緣損壞、炸裂；
二、系統(tǒng)中存在非線性的振蕩(弧光接地過電壓)，大大加劇了系統(tǒng)中電壓高壓互感器的損壞進(jìn)程；
三、電壓高壓互感器自身的散熱條件較差。
針對(duì)第三點(diǎn)，由于電壓高壓互感器的形式、產(chǎn)品質(zhì)量、盡緣等級(jí)都沒有題目，所以不能
從實(shí)際上加以解決。但從理論上說是可以解決的。如加大鐵芯的截面、采用新型的散熱條件更好的盡緣材料等。
針對(duì)以上原因，可以采取如下方法來解決題目：
一、在現(xiàn)階段沒有采取可靠措施以前，建議將可答應(yīng)帶接地連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間改為2小時(shí)甚至更短的時(shí)間(在都勻電網(wǎng)《調(diào)度治理規(guī)程》中規(guī)定沒有弧光過電壓時(shí)單接地故障可以連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間為8小時(shí))，在不影響重要負(fù)荷的情況下，最好立即停電處理。
二、在10千伏、35千伏電壓高壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)加裝消諧器。該消諧器為一非線性電阻，起阻尼與限流作用，可有效地抑制發(fā)生接地時(shí)電壓高壓互感器與故障回路引起的鐵磁諧振。這種方法能夠在一定程度上緩解電壓高壓互感器的損傷情況。
三、按照根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和盡緣配合》(DL/T630-1997)中的要求：3千伏～10千伏不直接連接發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)和35千伏、66千伏系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電容電流不超過下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)采用不接地方式；當(dāng)超過下列數(shù)值又需在接地故障條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用消弧線圈接地方式：
a)3千伏～10千伏鋼筋混凝土或金屬桿塔的排擠線路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有35千伏、66千伏系統(tǒng)：10安。
因此，在接地電流超標(biāo)的變電站中性點(diǎn)加裝消弧線圈。該消弧線圈與電壓高壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)的消諧器配合使用，就會(huì)比較徹底地解決小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相故障時(shí)的各種題目。
