在三相供电系统中,在运行时如发生一相断线,则可能出现电感、电容串联谐振,引起过电压。在停、送电操作时,如果三相不同期,则可能出现两相合上,另一相没有合上,这时也相当于一相断线,有可能出现过电压。

某10KV变电站有一相电压互感器突然击穿短路,变电站的10KV进线跌落式熔断器有一相熔丝棒掉闸。当时认为发生事故的原因是电压互感器质量不良引起击穿短路。

在更换新的电压互感器后,过了不长时间,新换上的电压互感器又击穿短路,进户跌落式断路器仍然出现一相熔丝棒掉闸。后来才调查清楚,发生事故的真正原因是进户线跌落式熔丝棒一相脱落造成断线过电压,引起电压互感器过电压击穿损坏。

案例分析

如图所示:当A相跌落式熔断器因熔丝棒触头合闸不牢,自动脱落后,形成A相断线。

图a中电容C1、C2分别为断路点两侧的对地电容;图b为等值电路图。

图中电容C1为电源侧与A相线路直接相连的所有配电线路的对地电容;C2为从跌落式熔断器到电压互感器的一段线路的对地电容。如果这段线路为架空线,由于线路很短,对地电容C2很小,C1与C2串联后总电容C更小,容抗则很大,C1与C2串联后总电容C更小,容抗则很大,等值容抗Xc≥XL。

相量分析图

这里XL 为电压互感器的励磁电抗。这时回路中的电流I很小。电压互感器上承受的电压为电流I与XL 的乘积。当电流I很小,I≈0时,电压互感器上的电压趋于零。如果从跌落式熔断器到电压互感器的一段线路为电缆,而且较长,则对地电容C2增大,这时C1、C2串联后的等值电容较前增大,容抗减小。

如果满足关系式XL<Xc<2XL,则串联回路的电流I大于电压互感器的额定励磁电流,即电压互感器上承受的电压超过额定电压。如果容抗等于2倍感抗,则有Xc=2XL ,这时容抗上的压降等于电压互感器上励磁电压的2倍,电压互感器上承受的电压大小正好等于电源电压UAB的大小,即UXL=UAB。

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