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110kV电容式电压互感器异常烧毁事故分析与防范措施探讨

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  摘 要 在电力系统中,电容式电压互感器是至关重要的设备之一,其运行是否稳定将会对电力系统的正常运行带来直接的影响。本文对于电容式电压互感器的结构等进行了阐述;其次,对于110kV电容式电压互感器发生异常烧毁的事故的现象以及原因进行了剖析,并且提出了具体的防范措施,以希望能够有效避免烧毁事故的发生,保证电容式电压安全稳定的运行。
  关键词 电容式电压互感器;异常烧毁;事故分析;防范措施
  引言
  电容式电压互感器属于电压变换装置的范畴之内,其广泛应用于电力系统中,电容式电
  压互感器作为电力系统中重要的设备之一,其运行状态直接关乎着电力系统是否能够稳定的、正常的运行。电容式电压互感器的主要用于电压测量仪表以及继电保护装置电压信号取样设备中。通过利用电容式电压互感器,可以实现将高电压转换为二次低电压。由于電容式电压互感器具有科学的、合理的结构,且具有非常强的绝缘性特征,其广泛应用于110KV以上电压等级的电力系统中。
  1 电容式电压互感器的简介
  一般情况下,电容式电压互感器主要由电磁单元以及电容分压器两部分零部件所构成。
  电容分压器具有降压以及分压的作用,电磁单元主要由中间变压器、补偿电抗器、电阻、放电间隙以及载波耦合装置等构成。电容式电压互感器具有内置和外置两种形式[1]。
  2 电容式电压互感器异常烧毁事故分析
  由于受到多方面因素的影响和限制,电容式电压互感器经常会出现故障,且故障概率较高,故障类型较多,其中,异常烧毁就是其中一种常见的故障。所以,以下将对电容式电压互感器异常烧毁的事故进行分析。例如,在1994年就曾经发生过一起电压互感器短路烧毁的事故。在一次对电容式电压互感器进行检修的工作过程中,由于工作人员的错误操作,从而引起了互感器发生了短路现象。此时,当设备输送电力时,电容式电压互感器内部的温度过高,从而导致故障发生,并且开始喷射出大量的绝缘油。在事故中能够使互感器防爆膜均发生了破裂的现象,并且大量的压力以及绝缘油开始释放出来。这就是一次非常典型的电容式电压互感器异常烧毁的事故。
  通过对电容式电压互感器异常烧毁的现象进行分析,可知发生此类故障的主要原因在于线路出现了二次接线或者单相接地的缘故,导致互感器内部的铁芯开始呈现出饱和的状态,当满足谐振的相关条件时,此时就会导致谐振电压开始产生。随着谐振电压的产生,将会导致电容式电压互感器内部的励磁电流开始急剧增加,并且产生几十倍的额定电流,当铁芯处于饱和的情况下,互感器内部的二次电压的变化非常不明显,此时,过大的电流将会导致保险以及互感器组开始烧断。由于电压互感器长时间在磁饱和的状态下持续运行,最终导致互感器被烧毁[2]。
  3 有效防范电容式电压互感器异常烧毁的相关措施
  对于电力系统中的电容式电压互感器而言,如果其只具备半绝缘的特征,那么其在正常运行过程中只能承受相电压;对于全绝缘的电容式电压互感器而言,其在正常运转过程中能够承受线电压。因此,为了有效防止异常烧毁事故的发生,建议将电力系统中的半绝缘电容式电压互感器全部替换成全绝缘电容式电压互感器。
  应该全面提升电容式电压互感器的质量检测标准,严格把好质量关,避免质量不合格或者不规范的电压互感器应用到电力系统中,避免对电网正常的、安全的运行带来影响。
  在选择电容式电压互感器时,要将电压互感器的励磁性质考虑在内,尽量选择励磁性良好的电压互感器。
  必须要严格遵循工作中的相关规章制度,在进行倒闸和分合闸操作时,应该严格按照工作票中所规定的顺序进行;例如,当投入母线的时候,应该先投入电源侧断路器;在切除母线的时候,应该先将电容式电压互感器进行切除,同时,在某些情况下也可以将电源变压器切断,保证操作安全执行。
  (5)为了能够有效抑制甚至消除电压互感器饱和状态下所产生的铁芯谐振电压,可以采取在电压互感器的一次绕组的中型点位置上接消弧线圈。
  (6)要求电容式电压互感器制造厂采取有效的防爆措施。为了有效避免电容式电压互感器事故的发生,应该严格遵循“避免烧毁,杜绝爆炸”的有关原则。因此,在采购电容式电压互感器的时候,应该要求制造厂采取科学的、有效的防爆措施,例如,在电压互感器上安装压力释放器或者装置金属膨胀器等,从而有效避免异常烧毁事故的发生。通过相关实践表明,防爆膜所起到的作用非常明显,金属膨胀器的作用较为不明显。
  (7)为了消除铁磁谐振的现象,传统的办法是在电压互感器上安装二次消谐的相关装置,但是能够起到的作用并不明显,铁磁谐振的现象仍然会存在。因此,应该促使电容式电压互感器能够起到继电保护的作用。
  (8)当工作人员在进行倒闸操作时,如果发现电压互感器有异常发热的现象,必须要及时与调度中心联系,及时报告具体情况。同时,应该及时进行紧急停电操作,有效避免爆炸事故发生。值得注意的是,运行人员不应该擅自操作,避免由于错误操作导致电压互感器短路,降低爆炸事件发生的概率[3]。
  4 结束语
  综上所述,在电力系统运行过程中,电力一次设备的安全性和稳定性与电力系统可靠性和稳定性之间有着紧密的联系。因此,必须要对电容式电压互感器异常烧毁的原因进行深入的剖析,采取科学有效的防范措施,为电网安全稳定的运行提供重要保障。
  参考文献
  [1] 周芳,韩幸军,李懂懂. 一起110kV母线电容式电压互感器二次电压异常分析与处理[J]. 电气技术,2011,(5):51-52.
  [2] 范会亮.110kV电容式电压互感器故障分析[J]. 农村电气化,2016, (3):38-38.
  [3] 江礓,张富刚,樊越甫,等.110kV变电站电压互感器故障原因分析[J]. 电力自动化设备,2010,(10):139-140.
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