1、10 (6)35kV中性点不接地电网中Y接线电磁式电压互感器(简称PT中性点用消谐电阻器及附件的作用原理1、概述10 (6)35kV电网是电力系统数量最多的配电网,在城市的电网建设初期 以及向农村供电的配电网,中性点大都不接地。这种中性点不接地方式的主要优 点是:当电网发生单相接地故障时,故障路线可以继续运行,供电可靠性高。不 像中性点直接接地或经小电阻接地系统,发生单相接地会立即断开故障线路。中 性点不接地方式主要缺点是:过电压水平较高,不能及时判断故障线路等。好在 这种电网电压不高,增加设备绝缘的费用占设备整体费用比重不大, 故我国的绝 大部分配电网都采用中性点不接地或经消弧线圈接地。因为
2、电网中性点不接地, 就没有固定中性点及三相电位,则相对地电压不稳定。请注意,这里是指三相对 地电压,即相电压,不是线电压。中性点不接地电网的三相线电压仍是十分稳定, 线电压是受电源电势的控制,只随负荷大小,变压器分接开关调整稍有变化。 而 相电压则变化很大。当一相金属性接地时,接地相电压为零,健全相电压升到原 来的君倍(稳定值)。若三相对地电容不对称(如局部断线),则中性点电位会 偏移。若发生谐振,则中性点电位有可能偏移出线电压三角形的外面。但是金属性单相接地时,电网是不会发生压变铁磁谐振的,因为接地相电位已经固定在地 电位,健全相电压为线电压所固定,线电压是不会因谐振而改变的。故接地时, 三
3、相电压都有各自的固定值。只有当接地消失后才会激发起压变铁磁谐振, 谐振 会导致三相相对地的电压高低变化, 频率也呈多样性。为什么这里要反复说明这 种认识,因为有一些现场人员总认为电网在接地时烧毁PT是谐振原因造成的。所以要反复说明,电网接地时是不会产生谐振的(不包括断线接地),中性点不接地电网产生铁磁谐振除了 PT饱和原因还有其他原因,例如:线路断线,断线 相对地电容与配电变压器会产生铁磁谐振,这里我们重点介绍Yo接线PT电感引起的铁磁谐振以及PT中性点用非线性电阻LXQ田型消谐电阻器的消谐原理及 其特点。2、中性点不接地电网中Yo接线PT引起铁磁谐振的简单机理中性点不接地电网含有PT的简单三
4、相对地电路如图1所示,中性点不接地 的配电网中有主变和众多的配变, 三相之间有很多金属通道,但三相对地的金属 通道只有Yo接线PT,可见在电网的零序系统中,PT的电抗起主要作用。图1含有PT的简单三相对地电路图1中EaEbEc为三相对称电势,Co为相对地电容。La、Lb、Lc为PT励磁 电感,Uo为中性点对地电压。用戴维南定理简化图 1电路,先断开PT回路(虚 线所示),由于三相Co相等,三相电势对称,Uo=O,故端部电压仍为EaEbEc。 而内阻为3 Co,图1三相电路图的等值电路为图2。13图3零序电压作用下PT谐振等值电路图2 PT谐振的等值电路图从图2等值图可以明显看出是LC用 联谐振
5、回路。等值的3Co在零序回路中, 故只会在零序回路内产生谐振。当La=Lb=Lc时,Uo=O,三相对称属 于电网正常运行。当发生突然合闸、单 相接地消失等激发条件时,使得某一相 或两相PT中励磁电流急剧增大,铁芯饱 和,三相电感不等,即LaWLbWLc,就 出现一定幅值的零序电压 Uo有了 Uo后 三相PT中产生零序电流io,经3c成 回路。当PT中流过零序电流i, PT所反 应的阻抗为零序阻抗,设Lo为PT三 相并联的等值零序电抗,Ro为PT三相 并联的等值电阻。图2等值电路的谐振 电路简化为图3。当3c0在某一频率下,参数匹配恰当,即发生谐振。谐振的频率随C0的大小(即线路的长短),依次发
6、生高次(2、3次)、基波、分次(1/2、1/3次)谐振。 也有相互叠加产生的,如基波含有分次的谐振等。发生谐振时,三相对地电压忽 大忽小。通过PT的电流远大于励磁电流,PT铁芯发出嗡嗡响声,时间稍长,就 有可能因电流大过热而烧坏了 PT。压变饱和谐振时,过电压幅值并不是很高, 一般不会使其他设备绝缘受损(除非其他设备绝缘已经有严重缺陷)。当然PT烧坏时,若有电弧也会危及其他设备,将事故扩大,此类事故也曾有报道。3、消除PT谐振的方法在电力行标DL/T620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合”中提 出了限制PT铁磁谐振的措施有:1)选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器。这一条要求
7、PT铁芯截面加大,PT成本提高,互感器厂家不会考虑,除非电力用户特别定制。2)减少同一系统中电压互感器中性点接地数量,除电源侧电压互感器高压绕组中性点接地外,其他电压互感器中性点尽可能不接地。这一条由电网运行所 决定,只要有一组Y0接线的PT都可能产生谐振。这里也要反复说明 V形 接线PT是不会因谐振而损坏的。若 V形接线的PT损坏,则不要找谐振原 因。3)个别情况下,在10kV及以下母线上装设中性点接地的星形接线电容组或用 一段电缆代替架空线路以减少 Xco。使Xco 0.01Xm (xco= 1/coC0,Xm=coLm)o 这一条更不现实。为了消谐增加一路出线,且电容器也不是很可靠的设备
8、, 它的事故发生率比电网发生谐振还高。4)在互感器开口三角形绕组装设 Ra 0.06Xm.(容量大于600W)的电 阻接地。前三项都不是现实的方案,后两项是采用电阻阻尼的方案。只是电阻进入 谐振回路的方式不同,第四项是并联进入,第五项是串联进入。3.1 谐振回路用入阻尼电阻的作用在图3的等值电路中R。是PT本身的电阻。理论计算及试验发现当给定 PT的励磁曲线及电源电压 Em确定时,外接一个电阻R,当外接电阻R与PT本 身电阻R。之和Ro= (Ro +R)大于某一个临界值时,在一切电容值下均不发 生谐振。为了便于工程应用,设 PT磁化曲线为PT在额定电压Ux=T3U中下的 交流电抗Xm=co L
9、mo临界值R0的值与Lm值有关,Ro/Lm0.035时,不会发 生基波谐振,当R0/coLm0.056时,不会发生分频谐振。为方便计算,标准提 出的第五项方案中,PT中性点串入的电阻Rpn0.06Xm (即Lm), PT就不会发 生谐振。从阻尼的效果来看,用入电阻Ro是越大越阻尼。用入式的阻尼电阻是“长接式”,即不管PT是否谐振,电阻总是申入在零序回路中。3.2 谐振回路并入阻尼电阻的作用阻尼电阻R0也可以通过并入的 方法进入谐振回路。即通过 PT剩余 电压绕组开口三角两端,并入一个电 阻r,此电阻通过电磁耦合到PT一次 绕组侧为Ri。如图4所示。Ri= Ki32r, K13为PT 一次绕组与
10、开口三角绕组 间的变比。Ri是与PT电抗相并联, 可以将并联Ri与Xi等值为串联的 R2与X2,如图5所示。作者推算它 们之间的关系为 R2=Ri - Xi/ (Ri+ Xi)、X2=Xi - Ri/ (Ri+ Xi)。从关系 式中可以看出,Ri在分母是平方,故 R2与Ri成反比,即要串联回路的电 大,则要求并联回路的电阻Ri 小。因此,连接在PT开口三角两端 的电阻r越小阻尼效果越好。故标准 提出的第四项方案,Ra0.06Xm的要求。本公司按下列方法配制阻 尼电阻值:以我国大多数PT在额定线电压下的励磁电流Im在10mA (峰值/夜) 左右为基值,所配非线性电阻的基准阻值为 10 mA (峰
11、值/J2)电流时,电阻上 压降方6%PT的额定电压。以LXQm-10型消谐电阻器为例,该电阻在10mA (峰 值/72)时的电压值为8001000V (见产品说明书附表1电阻器交流电气参数)。 如果电阻器所配PT的Im为10mA,则LXQm-10型电阻器的电阻值在10mA时 是所配PT Xm的(810) %,符合R6%Xm的要求。因为PT的励磁特性是非 线性的,LXQ型电阻器的电阻也是非线性。电阻型的非线性系数稍大于PT励磁特性非线性系数,故的所有励磁电流下的阻值都符合要求。5.2 对于一次绕组X端为低绝缘PT, LXQ (D)m型采用部分电阻并联放电问 隙的方法,即较大冲击电流(如雷击时)通
12、过电阻时,放电间隙短接部分电阻, 使电阻上的电压不危及PT的X端低绝缘。冲击电流过后,电阻自动恢复高阻状 态。因此一次绕组X端为低绝缘PT,请选LXQ (D)田型消谐电阻器,该型号 中(D)代表X端为低压绝缘PT。电力行标消谐措施中第五项,只提到10kV及 以下电压等级PT,是因为10kV以上PT的X端绝缘都是低绝缘,故担心此方法 损坏PT X端的绝缘。其实10kV PT也有X端为低绝缘的,LXQ (D)m型采用 部分电阻并联放电间隙后,已不再发生雷击时损坏 X端低绝缘的PT事件。(以 前曾在云南昆明发生一次雷击 35kV PT的X端低绝缘损坏事例。)5.3 由于PT 一次绕组励磁电流中会有一
13、定量的三次谐波电流,以及三相PT的励磁特性有差别,则会在PT开口三角两端产生一定的基波电压及三次谐波电压, 造成开口三角电压升高。如三次谐波电压及不平衡基波电压足够大时将造成PT中性点偏移,三相电压不平衡以及开口三角电压太高等现象。LXQ-F型电压限制及短路报警器是安装在 PT开口三角两端的附件,它起限制 PT开三角因一次 绕组安装消谐电阻器所产生的附加电压,限压装置是采用一个合适的低阻值电 阻。在电网正常运行时,让三次谐波电流及不平衡基波电流流过低阻值电阻构成 的零序回路。可以将开口三角两端电压降低到原值的十分之一以下(小于1V),当电网因其它原因有较高的零序电压时(例如单相接地),该电阻的
14、阻值迅速增 大,不影响PT正常的检测。LXQ型的附件解决了长期困扰的开口三角两端电压 偏高的问题。新的附件还具有短路报警功能,此功能在第7节详细介绍。6、安装在PT一次绕组中性点消谐电阻是否对 PT的计量及绝缘监测有影响6.1 所有的计量的电压回路都是接在 PT的三相线电压上。即PT的正序回路中, 而电网三相线电压是由变压器的端电压所决定,无论电网在单相接地还是谐振, 三相线电压是不变的。因此连接 PT二次侧三相线电压上的计量值由电网的正序 电压决定的。连接在PT中性点回路的消谐电阻是 PT的零序回路,故对计量电 压回路没有影响。6.2 由于消谐电阻在PT的零序回路,故单相接地时,消谐电阻 R
15、值要影响PT 零序电压的测量,但影响的值很小。现作以下分析:单相接地时,三相PT中接地相PT被短路,因此接地相PT励磁电流为零, 两健全相PT升到线电压,两健全相PT的励磁电流Im要通过R,但两健全相的 Im相角差60 ,其矢量和为 折m。则R上电压UR=V3lm - R,而Im= V3U9/ CD L,则 Ur=3RU/中 L。在零序回路 Ul= JU 02 +Ur2 = J(1-3R/coL)2 U 中,开口 三角形绕组电压 Ua% 7i-(3R/L)2 ,若 R/coL=0.1 WJ Ua%=95.4%,若 R/w L=0.06 则 Ua%=98.4%0即开口三角绕组两端电压比不用 R时
16、电压下降(25) %,若不用时为100V, 用R为(9598) V,这种影响是可以接受的。6.3 LXQIH型及LXQ m ( D)型消谐电阻器的热容量大于运行中所需的600W的要求(说明书中注明800W),m型消谐器可2小时通过100mA(有效值),10min 通过500mA (有效值)。只要PT不损坏,田型消谐器是不会因自身热容量不够 而损坏的。当然,如果PT因自身质量问题,内部短路,电网相电压直接作用在 消谐电阻上,消谐电阻是承受不了的,如果 PT因自身接线错误,如将开口三角 接成闭口三角。在长期单相接地条件下,三相 PT烧坏,消谐电阻器就会损坏。(所谓损坏是指电阻器的阻值已偏离要求值的
17、范围,并非电阻器本体断裂等外形 损坏。)7、运行经验7.1 PT开三角结成闭口三角,在发生永久性接地后烧损多相PT。7.1.1 概述近年,多次出现这样一种恶性烧毁 PT的事故:在10kV电网发生单相接地 一段时间后(约30分钟),同时烧毁三台单相组成的 YN, yn, 接线PT,有的 不仅烧毁多相PT,还由此引起母线短路,烧毁其他重要设备(2002年9月5日 山东威海局所属长峰变电站)。由于烧毁的PT上安装了本公司生产的LXQ型消谐器,用户在没有明白事 故的原因之前,误认为是PT谐振引起的,而责怪消谐电阻器不起消谐作用,当 本公司告之这类事故的真实原因,用户按照告之的方法找到事故的起因, 而致
18、谢 本公司的帮助,也有用户因种种原因仍怀疑有谐振, 为此,公司技术服务部将此 类事故曾出现的事例,试验室所做的试验数据以及结果分析整理如下。7.1.2 发生在南京局所属江东门变电站10kV母线上的实例:该站10kV母线上安装PT由三台JDZJ-10型组成,PT高压绕组中性点装有 本公司生产的LXQ-10型消谐器。1998年7月,该立10kV电网发生永久性接地, 接地后约30分钟同时将两健全相PT高压绕组绝缘烧穿,接地一相绕组内部短 路,所接消谐电阻亦过热损坏,两相绝缘烧穿的 PT高压熔丝熔断(0.5A熔丝)。 接地故障消失后,更换已损坏的 PT、熔丝、消谐电阻,继续运行。两个月后, 该站10k
19、V电网又发生单相永久性接地,又出现同样的烧毁三相PT的事件。由于重复发生相同事件,当时又找不到合理的原因,故决定在国庆节期间,在该站 10kV电网作人工接地试验,实测 PT中的电流分布,寻找烧毁的原因。为此, 南京局的继保人员仔细检查了该组 PT的二次线路,结果发现:该组 PT的剩余 电压绕组开口三角两端的线路中存在两点接地的错误接线,即PT开口三角两端ao点及xd点,在PT柜已将XD端接地,开口两端出线引到其他保护柜后,若重 复接地只能将xd引线接地,而该组PT却错误地将aD线接地,这样,将PT开口 三角绕组变成了闭口三角绕组。PT开口三角变成闭口三角后,在电网正常运行和单相接地时,绕组中电
20、流 有何种变化?虽然没有在事故现场做试验,但本公司在模拟的10kV电网中做了真实的试验,得到完整的试验数据。7.1.3 10kV模拟电网人工接地试验:本公司有一套为消弧线圈调试用的三相10kV模拟电网,由10.5/0.4kV 250kVA三相配电变压器提供10.5kV三相电压,电网对地电容为10kV移相电容器, PT为苏州互感器厂生产的JZDJ-10型,模拟电网可以作人工永久性接地试验, 三相PT的测量接线如图6所示。线电压lQ,5kV图6 PT在三相10kV电网中的测量接线电网及PT状况分4种,测量数据列于表1。表1 PT中电流分布序电网消谐电阻K3|1 (mA)I2 (mA)I3 (mA)
21、I4 (mA)I5 (A)U0(V)I正常(K1断开)未接(K2闭合)断开P 1.2 11.31.2r 0.8101.6闭合6.16.26.116.31.00R正常(K1断开)接入(K2断开)断开1.21.31.20.805.6闭合1.21.31.20.20.050m接地(K1闭合)未接(K2闭合)断开0.36.06.010.50100-闭合400415410115075800IV接地(K1闭合)接入(K2断开)断开0.36.06.010.5095闭合170180175524300从表1所测数据可以看出: 当Ki断开,即电网正常运行时,从序I及序II中数据可以看到,在K3闭合, 即剩余电压绕组
22、的两端被短路时,高压绕组中最大电流仅为6mA,剩余电压绕组中最大电流为1A。所占容量每台为36VA,小于PT的0.5级40VA的容量, 因此在电网正常运行时,PT开口三角两端短路,此时PT零序阻抗已下降很多, 因为电网正常运行时的零序电压很小,一般不超过电网相电压的3% (180V),故高压绕组中性点在没有接消谐电阻的情况下,电流有所增加,但仍可长期运行。这就是为什么在电网正常运行时,PT剩余电压绕组已短路也没有发现的原因。 当PT高压绕组接入了消谐电阻器,K3闭合及断开,高压绕组中电流没有变化。 在PT安装了消谐电阻器后,电网正常运行时,在开口两端一般都会有数伏 电压,如序II中K3断开时有
23、5.6V电压,用户可以用万用表测量开口两端电压, 若发现很低0 1V,则要考虑剩余电压绕组的接线是否被短路。利用此特征,可 以早期发现PT开口三角短路的潜在故障。(注:若二次侧装短路消谐的消谐器, 该消谐器工频动作电压低也会在电网接地时动作,此缺陷需要其他方法检查,见7.1.3.1。 ) 在Ki闭合,即电网单相接地的情况下,若 K3也闭合,即剩余电压绕组开口 两端短路,则PT三相高压绕组中电流都增大到(170180) mA (接有消谐电阻) 及(400415) mA (未接消谐电阻),剩余电压绕组中电流增大到 30A (接有消 谐电阻)及(7580) A (未接消谐电阻),通过消谐电阻的电流也
24、高达 524mA, 见序田、序IV。此时PT负载达到没台1000VA及2400VA ,是P.T最大容量300VA 的3.3倍及8倍。 由于PT高压绕组的保护熔丝为0.5A (有的将高压熔丝增大到2A),虽然高 压绕组中电流达到(0.20.4) A,仍低于高压保护熔丝的熔断电流,而 PT剩余 电压绕组回路中没有熔丝保护。因此 PT高低压绕组只有任其加热,当电网接地 持续一段时间后,PT高、低压绕组的绝缘层逐渐烧损,以至短路,电流更加增 大,健全相PT将主绝缘烧穿,变成相间短路,高压熔丝熔断。接地相 PT剩余 电压绕组有数十安培电流,亦会过热烧毁,因接地相没有电压,故绝缘不会烧穿。 这就是为什么在
25、电网单相接地时,同时烧毁三相P.T的真正原因。 PT接线由Y0/Y0/接线变成Y0/Y0/接线后,PT的零序阻抗由具有很高阻 值的励磁阻抗变成低值的漏磁阻抗, 在幅值为相电压的零序电压下,通过高压绕 组及辅助绕组的电流增大了( 200400)倍,远大于PT所能承受的过载能力,此时却又得不到及时的保护,只有在故障发展到烧毁设备时,才会终止。7.1.4 电网接地烧毁多相 PT 决不是谐振所致:有的用户以现场很难查找原因为由,总认为烧毁PT 就是谐振所致。这是不明白谐振存在的条件,要知道,电网单相稳定接地期间,是不会产生PT 铁磁谐振。 因此此时电网已经有一点固定的地电位。 健全相的电压被强大的电源
26、电势所固定,三相对地电压不会变化。要产生谐振,必须是接地消失后,三相对地电压没有固定的电位。如果发生了电网接地时三相 PT 烧毁事件,而不去检查PT 辅助开口两端存在的隐患,当再次发生电网接地时,还要重复烧毁多相 PT。根据用户的反映,单相接地时同时烧毁三相 PT 的事故在江苏10kV 电网已有 10 余次, 35kV 电网有 2 次;山东 10kV 电网也有多次,其中威海 1 次还造成母线事故。 天水长城厂反映, 贵州安顺供电局一个10kV 电网在 2003 年 912 月,连续三次烧毁三相PT,该电网中性点是经消弧线圈接地,故PT没有装消谐器,酒泉钢厂总降在2003 年一次,都是三相 PT
27、 同时烧毁,这些都是同一原因所造成的。7.1.5 检查方法及建议7.1.5.1。 PT 剩余绕组开口两端被短路有两种可能,一种是开口两端点都接地;另一种是剩余绕组开口两端装有短路消谐的消谐器,此消谐器工频动作电压偏低,在工频100V 左右即启动短路,为检查装有这种消谐器的工频启动电压是否偏低,就需要在PT柜辅助绕组的aD及xD之间施加一个工频110V的电压(注意,实验时需将PT 高压熔丝取下) ,若外施电源的电流很小,则说明消谐器工频动作电压大于110V,若外施电源中的电流很大(安培级),则说明消谐器工频动作电压偏低, 会在电网单相接地时误动, 要拆除这种二次侧消谐器或将工频动作电压提高到15
28、0V以上。本公司生产的BXQ- I型电子式消谐器是不会发生词类故障的, 因为该仪器中装有一个测量短路及电流的分析元件。 如果短路及电流不衰减,仪器不会反复短路。7.2 雷击时 PT 多相熔丝熔断的原因分析。7.2.1 概述:在1035kV中性点不接地的电网中,但电网发生单相接地,在接地消失瞬间, Y0 接线的电磁式电压互感器一次绕组会出现数安培幅值的半波涌流,以接地相的涌流最高,常常将接地相压变0.5A 高压熔丝熔断。当压变中性点经消谐电阻接地后, 这种涌流被有效地限制。 因此, 电网中因接地消失而导致压变高压单相熔丝熔断的现象,明显得到改善。但是,另一种现象却仍然发生,即在雷击时, 电网并未
29、接地, 在农村变电站发生压变多相高压熔丝熔断现象, 虽然此时在压变中性点已装有消谐电阻,也仍然发生。最为严重的一次是1998 年 3 月 20日前后,江苏省沿江地区降大雪,却出现罕见的强烈雷暴天气。因降雪天寒,架空导线上积雪结冰, 导线变粗, 当天空发生闪电时, 其实这种闪电并未击中导线,而是云间或云对地闪击, 处在空旷地面的农村变电站母线上的压变, 频繁发生三相或两相高压熔丝熔断现象,有的变电站一天内近10 相次熔断,全省有数百相次 1035kV 压变熔丝熔断。压变一次绕组有的已装有消谐电阻。最近泰州姜堰供电局所属变电站,在2003 年 7 月,又发生在雷雨天10kV 三相压变熔丝熔断的现象
30、,事后检查,压变中性点所接消谐电阻正常,压变中性点绝缘正常。三相压变的伏安特性在正常范围, 更换高压熔丝后, 压变恢复正常运行。 雷击时多相熔丝熔断的原因何在?如何解决这类问题?只有在查清雷击时,通过高压熔丝的电流,明白此电流导致高压熔丝熔断的机理,才会有针对性的办法。7.2.2电磁式电压互感器一次绕组等值电路:电磁式电压互感器实际上就是一台微型高压电力变压器。变压器在冲击电压下等值电路如图7所示。图7电磁式压变在冲击电压作用下的等值电路一次绕组的分布参数含有电感 L0dx,纵向电容Ko/dx,对地电容Codx,在冲 击电压作用下,当波头时间较小时 Lodx呈现的电抗值很大,电流不通过电感,
31、等值电路中电容可简化为一个入口电容。将图7再简化为图8的等值简化电路。从图8中可以看出,流过高压熔丝的冲击电流i=ic+iL, ic直接入地,不通过 R, 而R是串联在压变尾端,只对iL值起限制 作用,对ic值不起作用。7.2.3雷云闪电时,压变多相高压熔丝熔 断的原因分析。1035kV架空线路,没有架空地线 (农村35kV线路进线段的架空地线一般 小于1km),在空旷的农村,三相导线暴 露在空中,在雷云电荷的作用下,三相导 线都感应相同数量的束缚电荷。当雷云放 电(注意此放电并未击中导线),三相导熔丝1 1q 1 L/=ic Jr77777777图8压变等值简化电路线上的束缚电荷向线路两侧运
32、动,对变电站形成侵入波。此侵入波的电压并不高,因为压变高压熔丝熔断时避雷器并未动作,现简单计算一下i和ic的值。设侵入波的波头时间分别为1.0仙s和10ps,则等值高频电流波长为4X1.0isffi 4X10 s0 等值频率 f=(4X 10 6) 1 = 250kHz和 f=(4X 10 5) 1= 25kHz。取侵入波的电压幅值u=25kV (取10 kV电网氧化锌避雷器的直流1mA电 压)。查资料得知压变入口电容 c在200500pf之间,取c=350pfo则通过入口电容的电流幅值iC=u/xc=u - w - c=25X 103X2ttX (25250) X103X350X 10-12
33、= 1.414A可以看出,iC的幅值与侵入波的陡度有很大关系。熔丝熔断是发热的结果,电流发热的功为P=i2RT,电流的幅值i是最为重要的因素,还与熔丝电阻 R以及电流的持续时间t有关。只有i的幅值高且持续时间又长的侵入波,才会使 高压熔丝熔断,且大部分侵入波都不具备此两种条件。故在大多数雷暴天气里,雷击引起压变高压熔丝熔断仍是小概率事件。 只有 1998年 3月 20 日的异常天气,导致结冰变粗,导致导线的电感减小,电容增大,此时又发生雷暴,则感应电荷增加,才使得大量压变熔丝熔断。7.2.4 解决雷击时压变多相熔丝熔断的方法从上述的分析可知,安装在压变尾段的消谐电阻,不能限制雷击时通过入口电容
34、的冲击电流, 要解决雷击时压变多相熔丝熔断的方法, 只能依靠熔丝本身的抗冲击电流的流通能力。从解剖某变电站10kV 三相已熔断的熔丝情况看,绕在瓷管中间的细熔丝并未熔断, 熔断的是绕在瓷管两端过渡线得其中一根。 这是否意味着熔丝本身的质量问题?是否是加工过程中熔丝的两端的过渡线已经受伤, 以致熔断能力还不及熔丝本身?因此, 选择质量优良的熔丝, 或是对熔丝作通流试验,例如, 0.5A 熔丝应该长期通过0.5A 电流不熔断,或是通过1A 电流多少时间内不应该熔断(查熔丝产品手册中安时特性) 。保证熔丝的质量才是防止雷击时压变多相熔丝熔断的有效方法。7.2.5 结论:1. 雷击时,在空旷的架空线路上,感应雷形成侵入波,当侵入波的波头陡 时,通过压变入口电容的冲击电流则幅值高,有可能将压变高压熔丝熔断。2. 安装在压变尾部的消谐电阻不能限制压变入口电容的冲击电流。3. 选择质量良好的 0.5A 高压熔丝,或对熔丝作通流试验,淘汰同流能力不 合要求的熔丝,是减少雷击时压变熔丝熔断的有效方法。