35kV PT高压熔断器熔断原因分析及解决措施

35kV PT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35kV PT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。

（3）使二次回路可采用低电压控制电缆，且使屏内布线简单，安装、调试、维护方便，可实现远方控制和测量。

2 电压互感器高压熔断器熔断的现象

当电压互感器高压熔丝熔断时，熔断相二次电压降低，两相电压应保持断相

出现在互感器高压侧，互感器出现零序电压，导致起动接地装置，发出“接地”信号。变电站中PT 发生断线事故，是一种常见的故障。一旦PT 断线失压，会使得

保护装置的电压量发生偏差，而电压量的正确获取是距离保护、带方向闭锁以及

含低电压启动元件的过流保护能否正确动作的先决条件。在中性点不接地系统中，单相接地时具有以下特点：接地相的对地电压变为零，其它两相的对地电压升高

根号3倍，而三相中的负荷电流和线电压仍然是对称的。因此在中性点不接地系

统线路保护装置中，PT断线的判据应该能够区分单相接地故障和不对称断线。PT 三相失压(对称断线) 的判断，各个厂家基本相同，都是按照三相无压，线路有流

进行判断的。而对于PT 不对称断线，则不尽相同。

3 电压互感器损坏及高压熔断器熔断的危害

（1）对变电设备的危害:一般情况下，系统中最常发生的异常运行现象是谐

振过电压。虽然谐振过电压幅值不高，但可长期存在。尤其是低频谐波对电压互

感器线圈设备影响的同时可能会危及变电其它设备的绝缘，严重的可使母线上的

其它薄弱环节的绝缘击穿，造成严重的短路事故甚至大面积停电事故。

（2）对运行方式的危害:出现电压互感器烧坏及高压熔断器熔断现象后，如

不能马上修复，将导致母线不能分段运行。

（3）对人员的危害：一旦发生电压互感器损坏或高压熔断器熔断现象，将会给运行人员巡视设备时造成人身伤害。

（4）降低供电可靠性和少计电量:若电压互感器损坏或高压熔断器熔断，则

无法准确计量，直接造成电量损失或计量不准确。同时保护电压的消失将严重危

及供电设备的安全运行。

4 PT高压熔断器熔断的常见原因

在实际运行中，电压互感器高压熔断器经常会发生熔断现象，其原因主要有

以下几种：

（1）系统运行环境变化，出现危及系统安全运行的铁磁谐振，引起电压互感器一、二次侧高压熔断器熔断。

（2）一次系统发生单相接，产生弧光接地过电压。

（3）二次负载过重，将导致电压互感器高压熔断器熔断。

（4）低频饱和电流可引起电压互感器一、二次高压熔断器熔断。

（5）电压互感器一、二次绕组绝缘降低、短路故障或消谐器绝缘下降可引起一、二次侧高压熔断器熔断。

（6）电压互感器X端绝缘水平与消谐器不匹配导致一、二次侧高压熔断器熔断。

（7）操作方法不当，不按规程操作。

5 实际案例

5.1 故障情况

2017年8月2日，某变电站35kV I段母线电压互感器高压熔断器A相熔断，

型号为xrnp6-40.5/0.5-31.5-1，变电站运行人员依据该站现场运行规程进行处理，

及时更换已熔断的高压熔断器，8月7日，35kV I段电压互感器高压熔断器A、C

相又发生相继熔断现象，有关人员对电压互感器进行全面检查和高压试验，结果

没有发现任何异常。

2018年2月，某变电站将两组型号为JSJW-10Q的35kV 油浸式互感器更换为

型号为JDZX9-10Q的干式互感器。2009年3月12日该PT开始出现高压熔断器熔断。故障出现时，变电站运行人员根据相关规程进行处理，及时更换已熔断的高

压熔断器。3月16日，该PT高压熔断器又出现A、C相熔断现象。对这次高压熔断器熔断，有关人员采取了加固PT一次N端接地，并再次对该PT进行高压试验。试验表明，这两次高压熔断器熔断时，该段母线均有35kV线路接地现象。

5.2故障分析

第一起故障经过检查，排除了由PT本身绝缘降低及操作不当等原因造成的高压熔断器熔断，经过分析与讨论，初步认为故障主要原因可能是由于电压互感器

高压熔断器容量配置不足造成的。

第二起故障根据PT高压熔断器熔断的常见原因，结合现场的故障现象以及相关的高压试验结果，经过分析与讨论，初步认为故障主要原因可能是系统产生铁

磁谐振引起的。电力系统的任一回路都可简化成电阻R、感抗wL、容抗1/wC的

串并联回路。不管是串联还是并联回路，当容抗1/wC和感抗wL相等时，这个回

路就会发生谐振。回路中的电感元件和电容元件就会产生过电压和过电流，此时