一起10kV电压互感器爆炸事故分析及对策

•发输变电-
一起10 kV 电压互感器爆炸事故分析及对策
李桃顾沈卉刘涛刘林
（长庆油田水电厂,710201,陕西西安）
1现场情况
某no kV 变电站负荷由1H4线接带，运
行方式为1、2号主变并列运行，io kv I 、n
段母线并列运行，io kvn 段电压互感器
（PT ）运行，1012出线接于io kvn 段母线。

2号主变10 kV 侧132断路器低后备复压闭锁
过流保护及io kV 121分段断路器限时速断保
护配置如图1所示。

某日06： 57至08： 56,该变电站10 kV
系统持续出现B 相间歇性接地故障。

经查， 为1012线J12-24杆故障。

8： 56,线路人员
拉开J12-22杆上断路器后，系统接地消失。

约29 s 后，10 kV 系统再次出现B 相接地特
征。

约10 s 后，10 kV n 段PT 柜爆炸，同时，
所内10 kV 121分段保护、2号主变10 kV 侧
产生高频振动，越靠近铜带根部，受到的作用
力越大，最终导致铜带疲劳断裂。

3措施
对交流励磁机所有励磁绕组的引出铜带进
行更换，将薄铜带更换为薄铜板，同时缩短引
出铜板的长度，减小振动力矩。

更换后的励磁
绕组引出铜带如图3所示。

图3更换后的励磁绕组引出铜带
图1 110 kV 变电站一次接线及保护配置
132低压侧后备保护依次动作跳闸。

2原因分析
8： 56,线路人员拉开J12 - 22杆上
断路器瞬间的10 kV PT 间隔故障录波见图2。

对励磁绕组间连接线进行缠绕固定，并浸
电气绝缘漆进行固化处理，使其成为一个坚实
的整体，增强抗振性及抗强大气流冲击的性
能。

励磁绕组间连接线加固情况如图4所示。

交流励磁机改造完成运行至今，一切
正常。

图4励磁绕组间连接线加固情况
（编辑叶帆）
【变电站励磁故障】
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压同时增大减小，电压波形呈平顶波，三相电
压有效值乞为144 V 、S 为163 V 、乞为136
V,达到约2. 8倍额定电压，判断为发生PT
铁磁谐振。

08： 57： 10.302, B 相电压迅速下降，由
于线路接地故障已切除，判断为PTB 相绝缘
因谐振过电压被击穿。

B 相接地时的三相电压 波形如图3所示。

08： 57： 10.990,谐振现象
逐渐消失，出现B 相接地特征。

此时，久为0
V 。

B 相接地情况下的三相电压波形见图4。

图4 B 相接地情况下的三相电压波形
08： 57： 20.280, 121分段保护动作跳闸,
故障录波图如图5所示。

08： 57： 20.775 , 2号
主变10 kV 低后备保护动作跳闸。

由图5可
知，系统发生三相短路时，故障电流为28 A, 保护动作正确。

J12-22杆上断路器位于主线路中部，前 端负荷较少，在拉开断路器切除接地故障瞬
间，系统电压突变，线路参数突然改变，激发
了铁磁谐振。

PT 出现励磁涌流，铁心进入饱
和状态。

随后，PTB 相绝缘击穿，进而引发
三相短路爆炸，121分段开关保护、2号主变
132断路器低压侧后备保护依次动作跳闸.
3对策
3.1加装10 kV 消弧线圈成套装置
该变电站10 kV 架空线路总长度为
（b ） A 、C 两相电流波形图（B 相电流未接入）
图5 10 kV 121分段间隔故障录波
286 km,电缆线路总长度为3.5 km,系统总
电容电流为12. 7 A 左右，发生接地故障时电 弧不易自行熄灭。

在系统接地故障突然切除
时，系统参数突变，可能激发PT 铁磁谐振,
造成PT 烧毁甚至爆炸。

加装10 kV 消弧线圈 成套装置可以减少故障的发生。

3.2采用质量合格的消谐器
现场检查发现，PT —次侧中性点虽然安 装有消谐器，但该消谐器为铝材制作，通流容
量不足，出现PT 励磁涌流时，不能有效抑制
涌流，起不到保护PT 的作用，还可能因过热 首先损坏。

所以，必须采用质量合格的消 谐器。

3.3加强运行管理
小电流接地系统发生单相接地，在切除故
障前，可将PT 退出运行。

如果在停送电操作
过程中发现铁磁谐振，可将1 ~2条有负荷的 配电线路投入运行，以破坏铁磁谐振发生条 件，防止铁磁谐振持续产生。

4结语
小电流接地系统在发生接地故障突然消
除、系统运行方式改变等（电压升高或电容
值改变等）情况下，可能激发铁磁谐振，引 起PT 烧毁爆炸。

铁磁振是导致PT 损坏或爆炸的主要原 因之一。

运行中，应根据系统实际情况采取相
应措施，防止发生PT 铁磁谐振，保障电力系 统安全运行。

（编辑叶帆）
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