（一）电压互感器的故障排除案例

1. 电磁式电压互感器铁磁谐振引起的事故

某厂自备发电机（l0kV、1.5MW）与系统并网运行，三次发生电压互感器一次侧熔断器熔丝熔断事件，其中两次为A相熔断，一次为B相熔断。熔断器熔断使电压互感器开口三角形绝缘监察继电器动作，接地光字牌、断线光字牌亮，同时引起低电压减载保护、低频率保护动作，使两台变压器断路器和母联断路器跳闸。在退出保护拉出电压互感器柜小车之后换上熔断器，一切恢复正常。110kV变电所停电、约3h后恢复送电，送电时又发生电铃报警，同时中央控制屏系统接地、系统断线光字牌亮，以及公共设备继电器屏低压减载保护、低频率保护动作发出信号。立即到高压室检查，开门即闻到胶木、绝缘漆糊味，同时从进线电压互感器柜发出“嘶嘶”燃烧声和间断电弧光。随即联系110kV变电所停电。全厂停产12h，检查后发现进线电源电压互感器柜A相严重烧毁，陶瓷骨架爆裂。

四次事故情况类似，说明存在共性问题。发生第四次事故后，分析有以下四种可能：

(1）电磁式电压互感器励磁特性不良。

(2）室内潮湿引起电压互感器绝缘击穿、匝间短路。

(3）电压互感器二次侧负荷过大或短路。

(4）电磁式电压互感器引起铁磁谐振过电压。

经过一系列认真试验，电压互感器本身不存在质量问题。经过计算，电压互感器二次侧负荷并未超过额定容量，同时也判断二次回路无短路点。由此推测最大可能是铁磁谐振引起的。但铁磁谐振存在很大随机性，很难明确判断。于是先恢复生产，进一步观察、分析。

此后一段时间操作人员时常反映拉出电压互感器柜检查时，发现某一相或两相一次侧熔断器温很高（一次侧熔断器阻值约100Ω左右，电流大时发热严重），推测电压互威器一次电流较大，仍存在隐患。要求值班人员监视系统电压和绝缘监察装置。后又发现发电机频率曾在短时间内（约持续5min）达到表盘最大值（55Hz) ，绝缘监视三相相电压均达到8500V，远远高于正常值。在此期间发电机与系统并网进行，转速稳定，励磁电流稳定。与上级供电单位110kV变电所联系，得知大系统未出现异常。

根据上述一系列的情况，经仔细分析，推断为电磁式电压互感器引起铁磁谐振过电压所致。

由于该厂自备电站共有发电机、进线电源、Ι段和Ⅱ母线四个电压互感器柜，与110kV变电所所有电压互感器相并联，其并联电感与导线对地电容组成一个接近谐振回路。当系统突然送电或避雷器对地放电时，有可能满足谐振条件而出现谐振过电压。如果谐振时间较短，会使电压互感器一次侧熔断器发热甚至熔断；如果谐振自保持时间较长，则可能会使电压互感器燃烧爆炸。

该厂在主控室装设了两台微型电脑多功能消谐装置。该装置能在电网谐振时使零序回路短接，而向电网施加阻尼达到消谐目的。谐振消除后自动复位。装设消谐装置后，该厂未再出现类似故障。

2. 电压互感器烧毁故障

新建的35kV变电所有两段10kV母线，每段都装有由三台电压互感器组成的电压互感器组。将10kV母线分段投入试运行时，遇到了一些奇怪现象：第Ι段母线送电后，该段母线上的电压互感器二次侧电压值很不平衡，而且开口三角处出现很高的电压。立即停电对10kV母线及电压互感器等作了全面的检查和测试，没有发现任何问题。再次投入运行时，三相电压仍然很不平衡，而且使该组互感器中的两相很快烧损。于是换上不同厂家生产的、经全面试验合格的互感器进行几次试投，但二次侧电压值有时正常，有时又不正常，而且每次投人的电压数值也不相同，并伴有接地信号。

这种现象实际上就是供电系统中偶然发生的铁磁谐振。当供电线路各相对地电容形成的容抗与线路上，所接入的电压互感器各相的综合感抗数值相近或相等时；就发生铁磁谐振。因为在10kV母线段试送电时，各相的容抗XC较大。单组电压互感器的各相的感抗XL值也较大，两者数值接近。

出现各相电压不平衡，而且每次投入时电压数值又不断变化，由于各相母线对地的相对位置不同，所以各相对地电容的大小有差异；另外每次投人电压互感器时，各相的接触电阻以及同期性都随手车推人的速度、力量大小的变化而变化，所以引起的各相谐振程度也就不一样。

各相电压在铁磁谐振时的严重不平衡，使电压互感器组二次侧开口三角处感应出很高的电压。

铁磁谐振对供电系统的危害是很大的。它可引起供电系统中供电线路三相、两相或单相对地电压升高，使电气设备或线路中的绝缘薄弱点被击穿，造成接地或短路从而引起大面积停电事故。它也可能使变压器、断路器的套管发生闪络和损坏，或避雷器爆炸等。

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