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5KV高压熔断器烧断的原因分析

时间:2020-12-21 点击:3501次

  结合本文所研究的具体问题:某电压互感器的一根熔断器在合闸瞬间发生异常炸裂,已知另一台完好的电磁电压互感器将被更换,但同样的炸裂仍然发生。针对这一问题,本章重点分析了二次侧短路故障、中间变压器铁心饱和引起的谐振、电网接入一次侧的谐振、更换熔断器过程中的不合理以及电力系统中的高频干扰等。
 
  引起事故原因分析:
 
  1、铁芯饱和的情况
 
  在实际运行中,由于合闸空载线路会引起过电压,导致该电磁式电压互感器的铁芯饱和而使得励磁电抗下降,激发稳定的电容和电感谐振,使系统的等效阻抗减小,带来大的电流,引起该电磁式电压互感器的高压熔断器熔断。在系统过渡过程引起的过电压造成非线性电感元件铁芯饱和,激发稳定的电容和电感谐振,使回路阻抗减小,形成很大的谐振电流,使该电磁式电压互感器上的高压限流熔断器爆裂。此时由于该电磁式电压互感器的铁芯已经达到饱和,励磁电抗相对较小,此时不能够忽略励磁电流的影响。由于回路中的各个电阻的值均比较小,故此时该电磁式电压互感器的一次倒将产生较大的谐振电流。
 
  2、电压互感器二次侧短路故障分析
 
  电磁式电压互感器在工作时,为获得理想电压源,在网络中串入了补偿电感线圈。此时感抗与分压等效电容容 构成谐振以此来减小负荷对输出电压误差的影响。由于变压器在正常工作时期漏阻抗较小,且当二次侧发生短路故障时,其负荷阻抗较小。造成整个计算结果偏大,使电磁式电压互感器的一次侧电流值过大,如果在二次侧高压熔断器没有即时的开断这个短路电流的情况下,使得电磁式电压互感器一次倒承受过流。实验测得其短路电流可达到额定电流的几十倍,使得其短路容量超过了连接住电磁式电压互感器上的熔断器或者该短路电流的电动力超过了熔断器熔体所能承受的*大电动力,导致该电压互感器的二次高压熔断器熔断。
 
  3、电压互感器与其相连的一次侧电网问发生谐振
 
  为计算方便,作了如下简化,*先前面已经提到过由于电磁式电压互感器的阻抗较大,可以等效为一个电容,其次线路主要以电抗为主这里将其等效为电抗。这是一个简单的电路结构,当该线路与电磁式电压互感器正好构成某次谐波的谐振时,即此时置XL=XC,其中xL为线路等效电抗,xC为电压互感器的等效容抗,此时在电磁式电压互感器上产生会过电压,由此造成变压器铁芯饱和的情况嘲。如前面分析,将会造成很大的谐振过电流,可引起连接该电磁式电压互感器爆裂。
 
  4、其他原因分析
 
  (1)更换高压熔断器操作不合理及高压熔断器型号选型不当。由于电磁式电压互感器的高压熔断器其额定电流较低,当其中一一相高压熔断器发生爆裂后。由于各相间存在互感,另外两相高压熔断器虽然没有爆裂,但有可能已经严重损坏或者内部的熔体的特性已经遭到破坏,如果单为了经济性考虑而仍然只换了一相的高压熔断器,那么在第二次投入的时候,另两相仍然可能爆裂。在更换过程中,没有让回路中的设备特别是一些容性设备有足够的放电时间,在重新投运后,由于电容上有残余电荷,也会造成过电压,同样引起铁磁谐振而造成过电流,使高压熔断器熔断。
 
  (2)高频干扰的影响。在电磁式电压互感器的等值回路中,由于其连接的输电线路和其自身的等值电路都含有火量的非线性电感和电容元件,都将带来高次谐波的侵入。同样,由于其二次侧连接有载波通信装置,也会带来高颁信号。该电磁式电压互感器及其连接回路的 些电容电感参数设置不合理的情况下,口丁以与这些高频信号的某一频率发生谐振,同样会产生谐振过电流,导致保护该电磁式电压互感器的高压熔断器爆裂。

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