一. 概述

F-MS25-PVT/FM是专用于电力系统电压互感器二次回路过电压保护装置，具有下列特性：

同时具备热脱扣和电流脱扣功能，确保在主元件损坏时，装置整体呈现开路状态，从而杜绝过电压保护元件损坏造成电压互感器二次中性点多点接地以及其导致的继电保护不正确动作。

具备掉牌告警及与主回路电气隔离的遥信辅助触点输出，可方便运行人员日常巡视或者接入远程监视系统。

避免运行中对该类元件的监视死角，有效提高系统继电保护可靠性。

元件损坏造成电压互感器二次中性点多点接地以及其导致的继电保护不正确动作。

辅助触点说明:12和11为常闭触点,11和14为常开触点。

一种10kv pt柜击穿保险状态反馈电路，包括电压互感器、击穿保险、行程开关、断路器以及微机保护装置；

23.所述电压互感器通过所述击穿保险接地，所述电压互感器还通过所述行程开关与所述断路器连接，所述断路器与所述微机保护装置连接，以使所述微机保护装置采集信号进行上传；

24.所述电压互感器还通过母线给开关柜进行输出；

25.参考图1，从接线图中可知，电压互感器yha、yhb和yhc为二次绕组，其中一个绕组通过击穿保险1jb接地，另一个通过击穿保险2jb接地，两者均与行程开关cz连接，随后经熔断器1zkk1/1zkk2/1zkk3/1jkk与微机保护装置连接，另外一个绕组通过母线(yma、ymb、ymc、ymn、ymi为100v测量、保护用电压小母线)输出至其他10kv开关柜，当此时若有雷电等系统过电压发生，当高压窜入二次侧的低压绕组时，击穿保险内云母片带孔部分空隙被击穿，故障电流使高压系统保护装置迅速动作，切除电源，并将信号进行上传，从而工作人员能够得知。

26.进一步的说明，所述行程开关为相互配合的航空插头和航空插座，两者通过熔断器连接，参考图3，熔断器位于行程开关内，若未熔断时，相当于图1的开关s9闭合，因此当微型断路器1zkk1～3、1jkk合上，fu熔断器手车推入工作位置时，航空插头内部s9全部接通，电压互感器yha、yhb、yhc输出100v电压至微机保护装置测量、保护用，并经屏项小母线yma、ymb、ymc、ymn、ymi输送至其它10kv开关柜。

27.进一步的说明，所述微机保护装置输入一直流电进行供电，其内部设有多个用于接收行程开关信号的触点，参考图2，此为图1所反应的信号走向图，微机保护装置获得km的直流电后，此时微机保护装置可检测各个开关的状态，若发生异常，则通过网络接口进行上传，并切断电源，每个触点对应一个位置，让工作人员直观知道对应的异常情况，本图中手车的工作位置、试验位置、pt二次空开跳闸位置、击穿保险动作信号由微机保装置in的p1-3～6开关量采集，最后微机保护装置in通过网络接口eth1～2、将采集的开关量上传，包括击穿保险的动作信号，由此后台管理人员可以及时得到系统产生过电压的信息并更换动作了

正常运行时ＰＴ的励磁阻抗很大，系统对地阻抗呈容性，三相电压基本平衡，中性点的位移电压很小，正常运行时，Ｕｍｎ电压相量如（１）式所示：

Ｕｍｎ＝Ｕａ＋Ｕｂ＋Ｕｃ＝０ （１）考虑ＰＴ误差以及三相系统对地不完全平衡，在开口三角处也可能有数值不大的不平衡电压输出，但不足以使接在其上的电压继电器动作。

当１０ｋＶ系统发生单相接地时，由于ｌＯｋＶ系统中性点不接地，Ｙ０接线的电磁式ＰＴ的高压绕组，就成为系统三相对地的唯一金属通道。系统单相接地有两个过渡过程，一是接地时；二是接地消失时。电网单相接地时电流的分布如图２所示。以下分析假设为金属性接地，当系统发生单相接地时，故障点会流过电容电流，未接地相（Ａ、Ｂ）的电压升高到线电压，其对地电容Ｃ０充以与线电压相应的电荷。

设备基本情况

        园艺10kV I段PT型号:JDZX-10,3支全绝缘,固定安装,0.2/0.5/6P级,25/30/100VA ,二次侧装有太原合创自动化有限公司生产的微机消谐,型号WXZ196;10kV II段PT型号:JSZF-10G,3支全绝缘,固定安装,0.2/0.5/6P级,二次侧装有微机消谐,型号:ER-XX型(北京一二科技)。

        石桥铺站10kV I段PT型号:UNE10-5,3支半绝缘,安装在中置式小车上,二次侧装有微机消谐,型号:KSX196微机消谐装置(保定市华异特电气公司),现已损坏,用500W灯代替;10kV II段PT型号:UNE10-5,3支半绝缘,安装在中置式小车上,二次侧装有微机消谐,型号:KSX196微机消谐装置(保定市华异特电气公司)。

        新皂站10kV I段PT型号:JDZX16-10,3支全绝缘,固定安装,0.2/0.5/6P级,型号:JDZX11-10BN,1只半绝缘(大连第一互感器厂)。

        三、初步故障原因分析

        1、10kV系统PT发生铁磁谐振产生过电压

        对于10kV系统正常运行时PT的励磁阻抗很大,系统对地阻抗呈容性,三相电压基本平衡,中性点的位移电压很小,但是带有铁心的电感元件会发生磁饱和。在电压互感器的突然投入、10kV 线路发生单相接地、系统运行方式的突然改变、系统阻抗元件分布不合理等因素诱发下都可能产生铁磁谐振。由于该谐振回路没有固定的谐振频率,因此基波、分次谐波、高次谐波都可能引发铁磁谐振。从而使电压互感器的感抗明显降低、励磁电流明显增大,从而造成电压互感器高压保险熔断。

铁磁谐振

        鉴于园艺站与石桥铺站在雷雨天屡次发生的PT熔断器熔断的现象,极有可能是发生单相接地或是某一相导线突然对地发弧,而致使PT饱和发生铁磁谐振。

        (1)更换新型微机消谐装置

        长期以来,电力系统中铁磁谐振的消除,一直是在PT开口三角形处并接一电阻或灯泡来吸收谐振能量和躲过谐振点,这种方法虽能消除部分谐振,但多数情况下不能成功,还得依靠拉合PT或切除部分负荷,改变系统结构参数来消除铁磁谐振,费时费力,且中断部分用户供电。而新型微机消谐装置,在PT开口三角形输出端并接一双向可控硅,当系统发生铁磁谐振时,PT开口三角形出现伴有不同频率成分的零序电压,将该电压输入微机,微机根据不同频率、不同电压值自动识别并区分系统谐振类型,自动输出脉冲控制可控硅导通,吸收谐振能量,动态消除系统铁磁谐振,从而减少由于发生铁磁谐振造成PT高压侧熔断器熔断事故的发生。

        (2)在PT高压侧中性点加装适值电阻

        根据彼得逊(德国)提出的谐振原理,当在PT高压侧中性点加装一定阻值的电阻后,可使PT避开分频、基频、高频的谐振区,从而使PT避免谐振过电压。因此,在PT高压侧中性点加装适值电阻可减少由于铁磁谐振造成PT高压侧熔断器熔断事故的发生。

        2、 超低频振荡电流

        近年来随着城市电网的快速发展和电力电缆的广泛应用,系统对地电容显著增加,参数远离谐振区域,而且电网广泛采用了微电脑消谐器,理应很少发生铁磁谐振,但仍经常发生PT高压熔丝熔断的事故。因此,除铁磁谐振致使园艺站、石桥铺站、新皂站出现PT事故外,极有可能是单相接地故障恢复时出现超低频振荡电流。

        (1) PT高压侧经小电阻接地

        低频非线性振荡时,中性点接小电阻值,仍能很好的抑制,不会超过PT一次保险所允许的范围。并且电流值与发生谐振时采取消谐措施后的电流最大值基本相等,该种消谐方式能抑制各种谐振和低频非线性振荡所产生的过电压过电流。

PT又名电压互感器，它的基本结构和变压器很相似，具有变换电压的特性，它也有两个绕组，一个叫一次绕组，一个叫二次绕组。两个绕组都装在或绕在铁心上。两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘，使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电气隔离。在发变组系统中电压互感器一般有多组二次绕组，主要是用来给测量仪表、继电保护装置、励磁系统供电，用来测量系统的电压、功率和电能，或者用来在系统发生故障时保护系统中的贵重设备、发电机和变压器等，它是继电保护必不可少的重要组成部分，是电力系统安全稳定运行的重要保障。

发电机PT的绝缘性能的优劣及自身的运行可靠性、稳定性如何，都将直接影响到发电机安全、稳定运行。绝缘性能优良的发电机PT可以保证发变组系统运行的可靠性和稳定性，而发电机PT一旦发生故障，则导致发电机的事故停机，致使生产工艺流程被强迫突然中断，造成严重的经济损失。本文针对一起发电机PT故障引起的机组跳闸进行详细分析，以供其他单位参考借鉴。