在10?kV配電網絡中為了電壓的測量、電能的計量和保護的需要,都要安裝電壓互感器獲取電壓的量值。電壓互感器按其運行承受的電壓不同,可分為半絕緣和全絕緣電壓互感器。半絕緣電壓互感器在正常運行中只承受相電壓,全絕緣電壓互感器運行中可以承受線電壓。隨著配電電網的不斷發(fā)展,網絡擴大,導線截面增大,大量采用電纜提高絕緣水平,使中性點不接地配電系統(tǒng)的電容電流不斷增大,電壓互感器的故障增多。在對運行實踐中發(fā)現(xiàn)的問題分析后認為,選用不同電壓等級的電壓互感器,對抗諧措施的實施、設備的安全運行等有不同的影響,主要反映在以下方面。
????(1)?接線方式不同。半絕緣電壓互感器高壓N極必須直接接地運行,在配電系統(tǒng)中變電站、開閉站、高壓用戶終端等需要安裝電壓互感器,諸多的半絕緣電壓互感器的并聯(lián)運行,在系統(tǒng)稍有不對稱時,很容易激發(fā)形成高幅值的鐵磁諧振過電壓,并聯(lián)數(shù)越多越容易發(fā)生;全絕緣電壓互感器可以直接接地運行,也可以間接(接電阻、零序壓變等)接地運行,還可以V形接線不接地運行。
????(2)?防諧措施不同。半絕緣電壓互感器采用二次開口三角繞組上加裝專用消諧器,或并聯(lián)燈泡,或并聯(lián)電阻抗諧振;全絕緣電壓互感器除了可以采取上述措施外,還可以在高壓中性點串聯(lián)電阻消諧。全絕緣電壓互感器由于正常運行處于降壓運行狀態(tài),勵磁性能比較好。有效防止壓變鐵磁諧振過電壓,必須多管齊下、多種措施并用才能奏效。
????(3)?單相接地承受的電壓不同。半絕緣電壓互感器在系統(tǒng)單相接地時,需要承受線電壓的沖擊,一般運行不得超過2?h,長期運行可能造成擊穿故障;全絕緣電壓互感器在系統(tǒng)單相接地時,承受的是額定電壓。
????(4)?安全運行的效果不同。我局的10多個35?kV變電站在20世紀80年代末90年代初,對全絕緣電壓互感器采取二次開口三角繞組上并聯(lián)500?W燈泡,中性點串接ZG11-250-11k-I電阻的消諧振措施,10多年來偶然發(fā)生過壓變熔絲熔斷故障,并且大多是電阻損壞或斷線等原因引起的。但是我局近年來新建的幾個110?kV變電站,采用半絕緣電壓互感器運行狀況不好,故障不斷。例如,110?kV石門變電站2001年9月投產至2003年7月間共發(fā)生單相、二相、三相熔絲熔斷26次,110?kV烏鎮(zhèn)變電站2001年7月至2003年9月間共發(fā)生單相、二相、三相熔絲熔斷21次,且在2003-09-09,10?kV?2號壓變燒毀引起柜內短路(整柜燒壞)事故;110?kV河山變電站也發(fā)生過壓變擊穿。在這期間我們也采取多種形式的消諧措施,但均未收到效果。對此,2004年初開始對6座110?kV變電站的半絕緣電壓互感器改造為全絕緣電壓互感器,采取了與35?kV變電站同樣的消諧措施,經過夏季雷雨氣候的運行考驗未發(fā)生過一次斷熔絲故障。
????綜上所述,半絕緣電壓互感器在中性點不接地的10?kV配電系統(tǒng)運行中,容易發(fā)生鐵磁諧振過電壓,熔斷壓變熔絲,燒毀電壓互感器,甚至引發(fā)系統(tǒng)事故,嚴重影響計量的正確性,使測量數(shù)據丟失,危及繼電保護和自動裝置的正確動作等。由此可見,10?kV配電系統(tǒng)中不宜選用半絕緣電壓互感器,應當選擇全絕緣電壓互感器,有利于采取多種形式的消諧措施,有效防止鐵磁諧振過電壓,確保設備安全運行。選擇全絕緣