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龙源期刊网电磁式电压互感器二次侧短路燃烧分析及教学应用作者：葛昆来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2013年第05期摘要：分析了一例电磁式电压互感器燃烧爆炸的原因，提出了有效整改和防范措施及其在教学方面的应用。关键词：电磁式电压互感器短路事故分析0引言电磁式电压互感器使用广泛，由于其低压侧的负载很小，接近于空载状态，在正常工作时，当回路中电压或电流突然增大，励磁电流会因饱和而突然减小，由此引起过电压。特别在中性点不接地的6～35kV系统中，由于电压互感器饱和而产生内部过电压事故最多，严重影响安全发输变供电。1事故情况某企业煤矸石发电厂发电机（6.3kV、1.5MW、3MW、3MW、6MW、6MW）与系统并网运行，其中一台6MW发电机自动励磁电压互感器曾4次发生燃烧爆炸事故，4次均为A相电压互感器燃烧爆炸。2事故现象6MW发电机并网后，投入自动励磁调节装置（该厂自动励磁调节属相位补偿型怏速自动励磁调节，型号为KFD-2），开始一切正常，约10小时后，发电机控制台静子电压表在6.3kV附近剧烈摆动，随后便降为4kV。与此同时继电保护装置则发出“静子接地”预告信号，电气运行人员立刻到发电机小间进行检查，发现自动励磁电压互感器A相被击穿，电气运行人员随后将电压互感器一次刀闸3G断开并检查一次侧熔断器（RN2-10/0.5）发现A相熔断器也被熔断，在退出自动励磁调节装置后，一切恢复正常，由于这是该厂第一次发生这种事故，当时推测为发电机小间潮湿引起自动励磁电压互感器绝缘击穿，匝间短路，并未引起足够重视，后又发生3次这种事故，其中有一次笔者在场，当时立即带人到发电机小间检查，开门即闻到胶木、绝缘漆焦糊味，同时从A相励磁电压互感器（单相）发出“嘶嘶”燃烧声和间断电弧光，在紧急切断一切电源后，我们立即用干粉灭火器灭火。3事故分析龙源期刊网次事故情况一样，说明是一种原因造成的，发生第4次事故后，我们分析推测有以下4種可能：①自动励磁电压互感器励磁特性不良；②自动励磁电压互感器铁磁谐振过电压；③发电机小间潮湿引起自动励磁电压互感器绝缘击穿、匝间短路；④自动励磁电压互感器二次侧负荷过大或短路。发生第3次事故后，我们曾经对一台新更换的自动励磁电压互感器励磁特性进行实测，测试过程采用互感器高压侧励磁加压，用精密电流表测取励磁电流，用分压器测量互感器高压侧电压。具体测量结果如表1所示：表1自动励磁电压互感器试验结果■■图1自动励磁电压互感器励磁曲线图从图1中可以看出，该自动励磁电压互感器励磁特性线性度较好，正是该自动励磁电压互感器在第4次事故中也被烧毁。经过对自动励磁电压互感器励磁特性进行一系列认真分析，试验，自动励磁电压互感器励磁特性本身不存在质量问题，即不是励磁特性不良。第一次事故发生后，我们对所购的自动励磁电压互感器进行了严格的耐压等高压试验，一切均合格、无异常情况；由于每次发生事故，电气运行人员均准确无误地记录下当时相应仪表的读数及指针摆动情况，通过对记录的仪表的读数及指针摆动情况进行认真分析，可以肯定既不是基波谐振、高次谐波谐振也不是分次谐波谐振即自动励磁电压互感器没有发生铁磁谐振过电压。由此推测前3种可能性较小，最大可能是电压互感器二次侧负荷过大或短路引起的，为了更进一步查出事故原因，我们查阅了自动励磁装置投入运行期间发电机一些参数，通过计算、电压互感器二次侧负荷并未超过额定容量。经过上述一系列情况，笔者经过仔细分析，推断为电压互感器二次侧短路所致。图2为发电机自动励磁接线图。图中KXB为可控相复励变压器、1cb为补偿电容器，DK1为移相电抗器，1ZK为自动励磁投入开关、3G为电压互感器一次刀闸及其辅助接点。■图2发电机自动励磁接线图龙源期刊网投入，自动励磁投入开关1ZK在工作位置，则自动励磁装置投入运行，很快补偿电容器1cb两端电压为400伏，可控相复励变压器KXB电压绕组与移相电抗器DK1相串联，两端电压即图2中1，12间也为400伏（该厂2YH型号为JDZC6300/■/400/■伏）。由于移相电抗器DK1质量存在问题，通电几小时后，移相电抗器DK1首端即图2中1端会出现接地现象，因此造成自动励磁电压互感器2YH二次侧A相接地短路，从而引起一次熔断器RD熔断、A相电压互感器燃烧爆炸。4防止措施①更换移相电器DK1（须经长时间通400伏交流电试验合格）。②在自动励磁电压互感器2YH二次侧加装一组8安、400伏熔断器。自从采取上述两条措施后，该厂未再出现类似故障。5教学应用本例电磁式电压互感器二次侧短路燃烧爆炸事故分析涉及到发电机、电磁式电压互感器、自动励磁等设备故障诊断技术，涵盖了我院多个专业已经开设的相关课程和即将开设的相关课程，如《供配电技术》、《工厂供电技术》等教学内容。若能以该例电磁式电压互感器二次侧短路燃烧爆炸事故分析为案例，在讲授《供配电技术》、《工厂供电技术》等课程时重点向学生传输设备故障诊断逻辑分析思路，既可促进教学方法的改革、又可促进课程建设的改革，通过对本例电磁式电压互感器二次侧短路燃烧爆炸事故分析的理解，既可培养学生灵活应用电气知识的能力，又可培养学生设备故障诊断分析能力，从而培养出高素质的应用型维修技术人才。参考文献：[1]江文，许慧中.供配电技术[M].北京：机械工业出版社，2007.[2]陶然，熊为群.继电保护自动装置及二次回路[M].北京：水利电力出版社，1981.[3]余健明.供电技术[M].北京：机械工业出版社，2001.