一起铁磁谐振引起的pt故障原因分析

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1、一起铁磁谐振引起的PT故障原因分析（菏泽供电公司山东菏泽274000）摘要：结合一起铁磁谐振引起的PT故障事件，对铁磁谐振产生的原因、后果进行了深刻剖析，提出了抑制铁磁谐振过电压的措施。关键词：电磁式电压互感器；铁磁谐振；消谐Abstract：CombinedwiththePTfaultcausedbyferromagneticresonance,weanalyzethecauses，consequencesofferromagneticresonance，andthenweareproposedtosuppressthefe

2、rromagneticresonanceover-voltagemeasures.Keywords：electromagneticvoltagetransformerferroresonancesaturationelimination0.引言目前，我国电力系统变电站10~35kV母线上的电互感器绝大部分采用电磁式电压互感器，当电压互感器自身的感抗和系统对地电容达到一定的参数条件时，如架空线路对地间歇性电弧放电、系统电压不稳定等，就会发生铁磁谐振产生过电压和过电流，损坏设备造成事故。[1]6〜35kV中性点不接地系统中，当母线

3、空载或出线较少时，在运行时接地故障突然消除等原因的激发，会使电磁式电压互感器（以下简称PT）过饱和，则可能产生铁磁谐振过电压。造成PT高压保险丝熔断，严重时会导致PT烧毁,继而引发其它事故。铁磁谐振过电压现象是导致电压互感器毁坏的主要原因之一，对电力系统的安全运行构成了极大的威胁，而电磁式互感器的非线性铁芯是产生谐振的根木原因。1.故障前运行方式图1故障前运行方式2013年10月21日16:04:48,某220kV变电站35kVII母差动保护出U动作，跳开300分段开关及302主变进线开关，龙北I线失电，负荷调至相邻110kV

4、变电站龙北II线供电。故障前运行方式：#1、#2主变35kV侧分列运行，分别带35kVI、II段母线，35kVI段母线带#1站用变运行，II段母线带#2站用变、龙北I线运行。当天，检修试验人员进行了现场调查测试，查找故障原因。1.现场检査及原因分析经现场检查，检修人员发现35kVII段PT爆裂，PT柜受损严重，母线室和电缆室间封板变形，后柜门和上封板受力打开，相邻#6出线柜和龙北I线柜电缆室侧枳门均冇轻度变形。图2至图5为PT枳受损情况。图2内部线圈烧坏爆炸后的PT图4PT开关柜母线室变形图6#2主变低压侧波形图从B相电压波形

5、判断B相首先发生接地故障，A、C相电压升高，由电流波形判断B相接地后A、B相电流呈等大反向波形，说明A、B发生相间短路，之后发生三相短路。图7为35RVII母差动录波报告，可见II母小差A相故障电流半个周波之后C相出现故障电流。图735kVII母差动录波报告综合分析所有故障信息，本次故障过程为：35kVII段母线运行，系统发生B相接地，A、C相电压升高，引发C相PT烧损，进而引起A、B相相间短路，持续约1个周波后发展为三相短路。经过讨论，初步得出如下结论：1、35kV母线保护动作行为正确，故障切除及吋，最大限度降低了故障损失。

6、2、龙北I线线路发生B相接地是本次故障的直接诱因。3、35kV幵关柜II段母线电压互感器为电磁式电压互感器。系统发生了铁磁谐振，PT不能承受相间电压，引起发生设备烧损，进而发展成为相间故障，是本次事故的直接原因。1.处理方案试验人员对35kVII母线进行耐压试验，结果合格。线路运维人员巡线发现，龙北I线线路走廊有穿越小树林地段，并且冇树枝灼烧痕迹，由于风摆作用，造成线路间隙放电，造成线路单相接地事故。检修人员对龙北I线开关进行试验，结果合格，将35kVII段PT退出运行，并联系设备厂家，并与技术人员进行了咨询，在PT—次侧的中

7、性点与地之间芈接L型消谐器，并将35kVII母线恢复送电。2.原因分析电磁式电压互感器相等于一个带铁芯的电感元件，因为铁芯是非线性的,当系统受到某种扰动吋，励磁电流发生变化，互感器的电感值发生变化，当电感L与冋路中的电容C满足ωL=l/ωC吋，谐振产生。35kV开关枳II段母线电压互感器为电磁式电压互感器，系统发生间歇性弧光接地时，其励磁电流迅速增大引起铁芯饱和，产生饱和过电压，增大的励电流以及产生的过电压都将造成电压互感器的严重损坏。而电压互感器的铁磁谐振通常主要为基波共振和分频谐波共振。基波共振的特

8、点是对应相的电压、电流都升高，但电压升高的坡度较大而电流升高的坡度不大，这种现象就会导致PT柜中的电压互感器内部绝缘破坏而烧毁；而分谐波共振的特点是各相电压、电流都升高，但电压升高坡度不大而电流升高坡度很人，一次电流达到电压互感器正常额定电流的40〜80倍，有吋甚至上百倍，这