许海涛，温茜甯，舒姗，梁涛，刘玉兰，周宇
（云南电网有限责任公司红河供电局，云南 红河，661100）
摘要：针对某110kV变电站10kV母线PT频繁发生高压熔断器熔断现象，通过故障现象以高压熔断器匹配，铁磁谐振过电压，间歇性电弧接地及电网影响等情况进行详细的分析，从而缩小其发生障碍查找的范围。
关键词：高压熔断器，PT，熔断，谐振
0 PT高压熔断器熔断情况统计
据2020年高压熔断器熔断进行统计：03月03日10kVⅠ段母线PT高压熔断器三相熔断；04月24日10kVⅠ段母线PT高压熔断器三相熔断；04月29日10kVⅠ段母线PT高压熔断器三相熔断；06月18日10kVⅠ段母线PT高压熔断器B相熔断。
1 高压熔断器分析
1.1 PT与高压熔断器匹配情况：
高压熔断器采用陕西西熔电气有限公司生产的XRNP-12/10kV/0.5A，生产日期均为2019年，2020年期间；PT采用大连北方互感器集团有限公司生产的JDZX9-10DTH的绝缘浇筑式电压互感器，2009年10月生产，于2009年12月投入运行，二次绕组准确级及二次绕组额定容量、额定电压比：50VA，05级，熔断器额定电流：0.5A，未安装消谐器。
1.2 工作电压选择：
（1）一般条件：Ue≥Uwe=10kV≥10kV
式中：Ue—熔断器额定电压，Uwe—安装处电网额定电压，即熔断器的额定电压（kV）应不小于熔断器安装处电网额定电压（kV）。
（2）对于限流型熔断器：
以石英砂作为熔断器填充物的限流型熔断器只能按Ue=Uwe的条件选择，这种情况下此类熔断器熔断产生的最大过电压倍数限制在规定的2.5倍相电压之内，此值并未超过同一电压等级电器的绝缘水平。如果熔断器使用在工作电压低于其额定电压的电网中，过电压倍数造成威胁增大3.5~4.
1.3 按工作电流及保护特性选择
（1）一般条件：
Ie≥Ije≥Ib·zd=0.5A≥0.5A
式中 Ie—熔断器熔管的额定电流，A；Ije—熔断器熔体的额定电流，A；Ib·zd—回路最大持续工作电流
此条件为选择熔断器额定电流的总体要求，其中熔体额定电流的选择最为重要，它的选择与其熔断特性有关，应能满足保护的可靠性，选择性和灵敏性的要求。
1.3 根据PT与高压熔断器匹配计算，高压熔断器满足PT需求。
2 铁磁谐振过电压引起PT一次侧熔断器熔断
2.1 该变电站中性点为不接地系统，而在中性点不接地的电网中，为了监视系统各相对地的绝缘情况，同时为继电保护、电能计量、母线电压监视提供电压，需要在母线上装设三相式电压互感器。当系统电压较低时，互感器铁芯尚未饱和，此时相当于一个等值电容；当电压突然升高，由于铁芯饱和，使电感电流下降，达到一定程度时，会使电感电流大于电容电流，此时，相当于一个等值电感。
2.2 单中性点电压偏移时，电路不具备谐振条件，但当电压升高导致铁芯饱和时，其电感减小，当降到感抗等于容抗时，发生谐振，于是在电感和电容两端出现高电压。电路中励磁电流急剧增大，可达到额定电流的几十倍以上，引起电压互感器一次熔断器熔断，或造成互感器烧毁。
3 系统发生间歇性电弧接地，产生低频饱和引起PT熔断器熔断
3.1 根据相关技术资料可以得知，在电网对地电容较大时，系统发生间歇性电弧接地或接地消失时，系统发生间歇性电弧接地或接地消失时，在电网正常运行时非故障相存储的对地电容电荷将重新分配，它将通过中性点接地的PT一次绕组形成回路，产生低频振荡电压分量，促使运行中的PT铁芯处于饱和状态，形成低频饱和电流，电流幅值可远大于分频谐振电流（分频谐振电流约为额定励磁电流的百倍以上），频率约2~5hz，由于具有幅值高、作用时间短的特点，在单相接地消失后的半个周期即可熔断熔丝。
3.2 系统发生单相间谐电弧接地时，会出现过电压，可达正常相电压的3~3.5倍，可能使电压互感器的铁芯饱和，励磁电流急剧增加，引起高压侧熔断器熔断。
3.3 该站PT高压熔断器熔断前均发生10kV某线路跳闸，重合闸动作不成功，随后发生高压熔断器熔断故障，当该线路重合闸动作成功或人为进行手动分合闸均不会造成高压熔断器熔断。
4 电网运行情况分析
4.1 在日常运行中，PT熔断器熔断多发生在负荷较轻的时段，因为在此时段，负荷较轻且负荷不可能完全平均，此时电压偏高，因为现场为保证线路末端电压在合格范围内，上级变电站电压必须在上限运行，往往造成电压偏高，电压突然升高也会出现很大的涌流，造成该相PT磁路饱和，励磁电杆L相应减小，这样三相对地负载就不平衡，中性点出现位移电压，由于铁芯的磁饱和引起电流、电压波形的畸变，及产生谐波，使谐振回路谐波产生高频、工频和分频谐振过电压使熔断器熔断的情况发生。
4.2 在运行过程中，负荷较小，在进行负荷投切操作时，极易形成电压闪变，形成电磁振荡，造成熔断器熔断。熔断较频繁的10kV系统，接有电弧炉负荷，电弧炉负荷波动频繁，负荷电流波动较大，同时产生谐波，使互感器铁芯饱和，也可能是发生谐振的原因之一。
5 其他情况
二次侧发生短路而二次侧熔断器未熔断时，也可能造成一次侧熔断器熔断；电压互感器本身内部有单相接地或相间短路故障。
参考文献：
[1]黑龙江省电力有限公司调度中心 现场运行人员继电保护知识实用技术与问答（第二版）.2007年
[2]张全元.变电运行现场技术问答（第三版）.2013年
[3]梅成林.电压互感器铁磁谐振分析.2008年
[4]周小海，杨以涵.配电系统PT高压熔断器熔断的原因分析.2007年
[5]范宇.35kV母线电压互感器熔断器频繁熔断的原因分析及处理方法.2011年