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10kV配电柜电气故障分析与处理
发布时间：2012-11-05 15:16 来源：未知
10kV配电所设备的运行中经�；岱⑸缙收�，造成物质和经济的损失，加强对10kV配电所设备运行电气故障的预防和处理，对加强设备�；�，有效降低故障发生时设备的损坏程度，保证设备的长期安全运行有着重要意义。经过对20多所实际运行管理中的10kV配电所设备的详细调查和分析，认为与南方的气候特点有关，并存在其它的有关电气故障原因，以下是简要分析和相关处理探讨。
一、相间短路故障的相关分析与处理
1、事故案例
事故1：阻容吸收器单相击穿拉弧导致相间短路，烧坏柜内母线。
某10kV配电所的一台10kV出现柜，装设有阻容吸收器用于过电压�；ぃ�3月份高度潮湿天气时发生相间短路，出线柜、进线柜相继跳闸，出线柜内真空开关下侧母线烧毁。
事故2：某10kV配电所的一台lOkV PT柜由于电压互感器内绝缘击穿，同时额定电流0．SA的RN2熔断器熔管爆裂，造成相间短路，柜内三相中的两相熔管炸碎，隔离开关下桩以下母线烧毁，PT柜柜门被炸飞出。
从以上两次事故中可以发现，出现故障的初始均是单相接地故障，继而发展成为相间故障，造成恶劣后果。10kV配电系统为中性点不接地运行方式，当出现单相按地放障时仍可以继续运行1～2小时。经过对事故1现场实物分析认为：①、器件本身绝缘水平在高度潮湿天气时有所下降，其外表面爬电距离已经不够，初始时出现放电、拉弧，从而使该相发生击穿现象。②、出现单相击穿后，由于该组阻客吸收器接地电阻过大（实测为25.4欧姆（系统设计要求为不大于10欧姆）与接地系统接触不良），使得接地电弧进一步加强，出现局部过电压，导致临近一相击穿，引起两相相间短路，继而因电弧飞弧引发三相相间短路。
10kV电压互感器故障一般不会引起除互感器本体和该相熔断器以外的设备的损坏，但事故2中却造成内三相中的两相熔断器熔管炸碎，隔离开关下桩以下母线烧毁，PT柜柜门被炸飞出这样严重的后果，是何原因呢？经过对事故2现场实物分析认为：(1)、电压互感器本身铁芯性能不良在运行时发生过热现象，导致内绝缘击穿，互感器线圈接地，引起熔断器熔断。(2)、熔断器内充装的灭弧绝缘材料不纯净，在熔断器熔断时不能有效熄灭电弧，反而变成一个有一定阻值负载，在熔断器管内连续产生电弧使互感器保持通电，直至电压互感器发生爆炸引起另外两相一起相间短路。(3)、通过对幸存的另外一只熔断器熔断熔芯后进行试验表明，工频电压达刭10KV时即产生严重放电现象，根本不满足绝缘要求。检验爆裂的两只熔断器的充装材料也发现，纯白的二氧化硅填充物中混合大量的泛黄色的普通沙子。
2、相间短路电气事故的应对措施
通过以上两项事故分析，总结出以下几点经验：
(1)、在柜内装设自动除湿装置，如凝露控制器配套加热器，保持柜内干燥。
(2)、搞好柜内电器接地及柜体接地，保证其接地电阻符合设计要求，避免在单相接地时出现拉弧现象引起局部过电压和相间短路。
(3)、加强柜内母线绝缘处理，用10kV等级的热缩绝缘套管将柜内母线、触头裸露部分有效包裹，杜绝因电弧而导致母线相间短路。
(4)、电压互感器在10kV配电器件是比较容易损坏的电器元件，在成批采购其�；と鄱掀魅酃苁�，应进行抽检耐压试验。
二、10KV母线电压互感器一次侧熔断器熔丝经常熔断的故障分析与处理
10KV母线电压互感器一次侧熔断器熔丝经常熔断的故障，造成电量计量不准、成本增加、设备运转下降等有关的技术问题，提出解决几点经验，供同行参考。
1、原因分析
运行中的10KV母线电压互感器除了因其内部线圈发生匝间、层间或相同短路以及一相接地故障，使其一次侧熔丝熔断外，还可能由以下几个原因造成一次侧熔丝熔断：
(1)、一、二次回路发生故障。当电压互感器的二次回路及设备发生故障时，能造成电压互感器过电流，若同时电压互感器的二次侧熔丝选用不合理，则能造成一次侧熔丝熔断。
(2)、系统发生单相间歇电弧按地。由于这时会出现过电压，其值可达正常电压的3-3.5倍，能使电压互感器的铁芯饱和，激磁电流急剧增加，引起高压熔断器熔丝熔断。
(3).铁磁共振。近年来由于配电线路的大量增加以及用户电压互感器数量的增加，使得10KV配电系统的电气参数发生了很大的变化，逐渐形成了揩振条件，加之电磁式电压互感器的励磁特性不良，因此铁磁谐振经常发生。在系统揩振时，电压互感器上将产生过电压或过电流，激磁增加，造成电压互感器一次侧熔断器熔丝熔断。
我根据各配电所的实际情况，经调查分析，了解到10KV系统发生单相接地，是因铁磁共振引起的，它是造成电压互感器高压熔断器熔丝熔断的主要原因。
我们知道，10KV系统是中性点不接地的，但是电压互感器的高压侧中性点却是接地的，而且10KV系统有许多电缆出线，各相对地电容在分析问题时必须考虑进去，故我们可以 画一个10KV系统简图，加以说明。如图(a)所示。图中电源代表发电机，中性点不接地，Ca、Cb，Cc为三相对地等值电容l La. Lb. Lc代表电压互感器一侧的三个线圈的电感，实际 上电压互感器的一次侧三个线圈就是三个带铁芯的线圈。当C相的K点发生接地时，这个系统的等值电路如图(b)所示，因为Cc和Lc被短路，失去作用，在图中没有示出。这时，拿Ca和La来看（对Cb、Lb也可同样分析），它两正组成一并联回路，两端作用着电压Uca= Ux（Ux为相电压）。由于电压互感器的线圈是个铁芯线圈；且与电容并联，构成了可能产生铁磁共振的电路。如果具备以上条件，当电压或电流一旦发生变化时就能产生铁磁共振。在单相接地瞬间，完好相对地电压升高倍，使电容电流增加，总电流起了变化，就能引起共振。当这种并联电路发生电流铁磁共振时，又能使铁芯线圈（电压互感器一次线圈）的电攒E增大十几倍，这样，就使电压互感器的高压侧熔断器熔丝熔断。
2、采取的措施和处理方法
一般简单可行的办法是在电压互感器开口三角绕组两端接上一个电阻，以增加回路阻尼，使谐振不易发生，接入电阻数值约几十欧，要小于0.45Xj (Xj为低压侧的工频激磁感抗)。
3、改进效果
10KV母线电压互感器开口三角绕组两端接一个60W白炽灯后，经过两年的运行，没有冉发生电压互感器一次侧熔断器因铁磁共振而引起熔丝熔断的现象。即降低成本，又提高设备运转率，效益显著。
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