某35千伏变电站10千伏电压互感器故障原因分析及防治

丁玉成 宋伟赫 李洪飞 王雨豪 余涛

摘要：随着科技的发展，社会的进步，针对某35千伏变电站10千伏电压互感器爆炸故障，结合现场检查情况与谐振仿真技术分析了电压互感器大爆炸原因。并提出了防范措施。

关键词：电压互感器;铁磁諧振;流敏型消谐器

在35千伏及以下中性点不接地系统，为了便于电力工人监控电力系统的实时状态，安装大量的电磁式电压互感器。由于电压互感器容易受到其他外界因素对系统的扰动，便会产生铁磁谐振，铁磁饱和产生的电流远远超过额定电流。长时间作用于电压互感器回路中会导致一次熔断器熔断。严重时引起电压互感器击穿爆炸和停电事故。影响一同安全稳定运行。

1.故障概况

2021年5月19日17时18分，35千伏某变电站10千伏I母B相接地，18时10分10千伏I母B相接地恢复，C相开始接地，19时17分，运行人员将10千伏Ⅰ 母电压互感器间隔转检修，检查发现10千伏I母电压互感器C相和N相击穿。故障前运行方式为35千伏母线单母线接线，只有一条进线。10千伏母线单母线接线。

2.故障检查情况

经现场检修人员检查发现A、B相以及零序电压互感器烧灼痕迹最为严重，B相底部有击穿点。现场拆卸后做高压试验，该组设备全部存在放电迹象，放电部位都为铁芯与环氧树脂浇注外壳之间。全部不具备运行条件。

电压互感器故障图片

3.事故过程分析

该设备为10千伏抗铁磁谐振三相电压互感器（户内干式），零序电压互感器充当消谐器的作用。4个电压互感器一体组装，通过一次侧N相短接。

该组电压互感器运行时间已达13年，绝缘绕组层间存在绝缘老化的现象。现场解体发现电压互感器一次绕组与二次绕组之间存在绝缘层击穿的痕迹。击穿点从高压侧一次绕组、二次绕组、铁芯形成短路通道。内部二次绕组及黄蜡绝缘布烧灼严重，绝缘绕包已完全烧融。

电压互感器由于匝间短路发热，绝缘性能降低，虽然可以正常运行，但抵御谐波的能力降低。该站距离红旗坎牵引站较近，列车经过时电网中产生谐波，存在铁磁谐振的可能性。

结合后台动作信息以及现场状况，A、B相烧灼最严重，且B相熔断器已经熔断，底部存在放电点，B相存在大电流接地的过程。

判断为A、B相电压互感器由于系统谐波产生铁磁谐振，造成过电压，使A、B相电压互感器绕组层间绝缘击穿接地，造成相间短路接地故障，最终三相电压互感器绝缘击穿。零序电压互感器由于三相不对称产生过电压使绝缘击穿接地。

4.防范措施

（1）加强对10千伏、35千伏电压等级母线电压的监测以及录波功能的完善。

（2）加强线路（谐波源）中谐波分量的检测，通过加装一次消谐器、二次消谐器、滤波器等措施来降低系统内谐波的含量。

（3）优化系统运行方式，提高系统在各种参数变化情况下的静态稳定运行能力。

（4）提高新设备的入网要求，对设备的质量和厂家的生产水平进行严格把关。

（5）对在运的需加装而又没有加装消谐器的10千伏、35千伏电压互感器进行一次消谐器或二次消谐器的安装，提升互感器消除谐振过电压的能力，且一次消谐器优先选用流敏型消谐器。

5.结语

本次事故是一起典型的铁磁谐振引起的电压互感器爆炸事故。本次事故我们深刻的认识到铁磁谐振的重大危害，针对不同变电站的不同情况。需要选择合理的抑制铁磁谐振的方法。保障人身，电网，设备的安全。同时保障电力系统的稳定运行。通过此次事故应在所有的电磁式电压互感器配置流敏型消谐器。

参考文献

[1]赵红军.配电网铁磁谐振过电压治理技术[M].北京：中国电力出版社，2020.