摘 要：實(shí)驗(yàn)表明，中性點(diǎn)小電流不接地系統(tǒng)中，主要存在兩個(gè)問(wèn)題，分別是鐵磁諧振和電壓互感器一次保險(xiǎn)熔斷，這兩個(gè)問(wèn)題都是由電壓互感器引起的。這些問(wèn)題將會(huì)給運(yùn)行機(jī)組和電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī);PT一次保險(xiǎn)熔斷;原因;判斷方法;處理要點(diǎn);防范措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.169

0 引言

發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)熔斷的問(wèn)題在系統(tǒng)中普遍存在（包括開(kāi)機(jī)并網(wǎng)時(shí)的熔斷、運(yùn)行中的熔斷、停機(jī)過(guò)程中的熔斷等），會(huì)對(duì)測(cè)量、計(jì)量、保護(hù)等二次設(shè)備動(dòng)作準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接影響，例如可能會(huì)影響發(fā)電機(jī)有功功率變送器輸出給熱工DEH的有功功率值，導(dǎo)致熱工保護(hù)的誤動(dòng)作?，F(xiàn)階段發(fā)電機(jī)出口PT運(yùn)行中二次保險(xiǎn)熔斷較好處理，但一次保險(xiǎn)熔斷因誘發(fā)原因復(fù)雜而增大了處理的難度，故本文將對(duì)發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)熔斷的原因和防范措施進(jìn)行深入分析，以便為相關(guān)研究者提供一些有益的參考和借鑒。

1 PT一次保險(xiǎn)熔斷原因分析

（1）鐵磁諧振。在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，由PT等電氣設(shè)備鐵芯電感的磁路飽和，一旦電感與對(duì)地電容完全相等時(shí)，處于磁路飽和狀態(tài)下的系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生不同頻率的鐵磁諧振現(xiàn)象。鐵磁諧振現(xiàn)象將會(huì)一定的諧振電壓，這種電壓呈現(xiàn)連續(xù)并且幅值加高的特點(diǎn)。常見(jiàn)的鐵磁諧振現(xiàn)象主要有基波諧振、分頻諧振、高頻諧振。當(dāng)鐵芯呈現(xiàn)飽和狀態(tài)時(shí)，鐵磁諧振的作用導(dǎo)致相對(duì)地電壓升高、勵(lì)磁電流太大，甚至還可能還可能誘發(fā)繼電保護(hù)誤操作或者導(dǎo)致機(jī)組跳閘、設(shè)備停電事故等，這些事故將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。

（2）熔管質(zhì)量原因。某些保險(xiǎn)出廠質(zhì)量不合格，個(gè)別特性不好的保險(xiǎn)在正常運(yùn)行中熔斷。擺放、運(yùn)輸時(shí)有過(guò)振動(dòng)、跌落等會(huì)造成個(gè)別保險(xiǎn)內(nèi)部損傷，這些因素均可導(dǎo)致熔管熔斷。

（3）互感器質(zhì)量問(wèn)題?；ジ衅魅噼F芯伏安特性不盡相同，互感器飽和引起過(guò)電壓某一相或二相飽和點(diǎn)偏低，當(dāng)系統(tǒng)電壓略高于額定電壓后勵(lì)磁電流就會(huì)急劇增大，造成一次保險(xiǎn)過(guò)流熔斷。

（4）環(huán)境原因。有些電廠發(fā)電機(jī)出口PT布置在0米層，而且周圍環(huán)境長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，安裝環(huán)境潮濕、振動(dòng)大，有灰塵和污染，可能引起保險(xiǎn)老化及安裝接觸面接觸電阻增大等現(xiàn)象。

（5）安裝保險(xiǎn)時(shí)，零部件不夠緊固，接觸部分在正常運(yùn)行時(shí)過(guò)熱。發(fā)電機(jī)出口電壓互感器一次插頭動(dòng)靜觸頭因材質(zhì)不同出現(xiàn)氧化層經(jīng)常接觸不好，連接螺栓松動(dòng)，給熔斷器帶來(lái)額外的溫升，PT熔斷器所處理環(huán)境溫度較高，容易引起熔絲熔斷。

（6）互感器與系統(tǒng)連接線上發(fā)生短路。發(fā)生這種可能性比較小。

（7）互感器低壓側(cè)發(fā)生短路或絕緣不好，特別二次插件部分如果維護(hù)不好，易發(fā)生發(fā)生短路或絕緣不好。

2 發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)熔斷判斷方法

由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，惡劣的運(yùn)行環(huán)境，使熔絲在熱積累的作用下出現(xiàn)老化，可能在正常的工作電流的情況下發(fā)現(xiàn)熔斷，由于熔斷器是在工作電流的情下熔斷的，熔絲的熔斷時(shí)間比較長(zhǎng)（事后通過(guò)發(fā)變組保護(hù)柜二次電壓趨勢(shì)判斷，發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)好幾天才報(bào)出PT斷線信號(hào)），所以運(yùn)行或檢修人員應(yīng)該按下列方法去判斷保險(xiǎn)是否已經(jīng)熔斷：

熔斷器是剛?cè)蹟嗟臅r(shí)候，在DCS后臺(tái)上，發(fā)電機(jī)出口一次側(cè)電壓值可能是看不出會(huì)有任何變化的，PT斷線信號(hào)也不會(huì)發(fā)出。這時(shí)，可通過(guò)日常巡查發(fā)變組保護(hù)柜內(nèi)的二次電壓參數(shù)微妙的變化來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，判斷發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)是否已經(jīng)熔斷，這個(gè)方法可信度相當(dāng)?shù)母摺?/p>

例如：2PT A相一次保險(xiǎn)剛?cè)蹟鄷r(shí)，發(fā)變組保護(hù)B柜內(nèi)跟熔斷A相相關(guān)的二次線電壓（TV2 AB二次線電壓和CA二次線電壓）會(huì)比BC二次線電壓稍底，熔斷時(shí)AB和CA二次線電壓會(huì)降低但不明顯，如：98.3V（隨著熔斷時(shí)間的延長(zhǎng)，線電壓下降也會(huì)加快）正常時(shí)，各線電壓均為100V左右，A相熔斷相的二次相電壓也會(huì)比B/C相相電壓低一點(diǎn)，如：56.1V，而B(niǎo)/C相二次相電壓正常保持不變，正常時(shí)三相的相電壓均為57.7V左右，同時(shí)一次保險(xiǎn)熔斷時(shí)零序電壓也會(huì)增大，大于0.5V及以上 ，正常時(shí)零序電壓很小在0.01—0.20V之間波動(dòng)，如果滿足上面所說(shuō)三個(gè)條件，說(shuō)明熔斷器已經(jīng)熔斷（經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察總結(jié)，并且在機(jī)組在運(yùn)行中發(fā)出過(guò)，通過(guò)這個(gè)方法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，立即將一次熔斷器更換）。通過(guò)發(fā)變組錄波器的二次電壓來(lái)提前判斷也是一樣的道理。

3 發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)熔斷處理要點(diǎn)

要正確處理發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)熔斷異常事故，要做好以下幾大要點(diǎn)：

（1）首先要非常清楚發(fā)電機(jī)各組出口PT接于哪個(gè)保護(hù)柜。發(fā)電機(jī)出口通常有三組PT，通常情況下，1PT、2PT、3PT分別接于發(fā)變組保護(hù)A柜、發(fā)變組保護(hù)B柜、發(fā)變組A/B柜匝閘保護(hù)。匝間保護(hù)專用PT一次部分與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)有相連接。

（2）要非常清楚發(fā)電機(jī)各組出口PT二次負(fù)荷分布情況。

（3）只有知道前面2點(diǎn)，才能正確做好事故處理。正確判斷出故障PT和故障PT相別，這是處理最為關(guān)健的一步。

（4）退出汽機(jī)DEH功控，在消除故障前，不得調(diào)整發(fā)電機(jī)有功負(fù)荷，按熱力參數(shù)、轉(zhuǎn)子電流或主變電流來(lái)監(jiān)視機(jī)組安全運(yùn)行。

（5）根據(jù)故障PT，退出發(fā)變組保護(hù)A柜或B柜跟電壓量相關(guān)保護(hù)（失磁、逆功率、程序逆功率跳閘、發(fā)電機(jī)過(guò)激磁、發(fā)電機(jī)過(guò)電壓、失步、復(fù)壓過(guò)流、低頻、勵(lì)磁系統(tǒng)故障），一般情況下，現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置會(huì)自動(dòng)閉鎖。

（6）根據(jù)故障PT所接負(fù)荷分布情況，相應(yīng)退出AVC、AGC裝置。

（7）做好安全措施，退出故障相PT檢查原因，更換一次保險(xiǎn)后恢復(fù)正常運(yùn)行方式。

對(duì)熱力參數(shù)加強(qiáng)監(jiān)視，穩(wěn)定有功負(fù)荷運(yùn)行，無(wú)功負(fù)荷按轉(zhuǎn)子電流監(jiān)視。通過(guò)定子電流、主變高壓側(cè)電壓、勵(lì)磁電壓等其它表計(jì)加強(qiáng)監(jiān)視，檢查自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器通道自動(dòng)切換正常。

如果1PT或2PT一次保險(xiǎn)同時(shí)熔斷時(shí)，應(yīng)該依次退出有可能誤動(dòng)的保護(hù)裝置（停用發(fā)變組A（或B）屏失磁保護(hù)、逆功率、程序逆功率保護(hù)、定子接地保護(hù)、復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù) 、發(fā)電機(jī)異常頻率保護(hù)、發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)過(guò)電壓保護(hù)、失步保護(hù)、發(fā)電機(jī)起停機(jī)、突加電壓、匝間保護(hù)、勵(lì)磁系統(tǒng)故障），處理時(shí)不得同時(shí)發(fā)變組A（或B）屏相關(guān)保護(hù)。

發(fā)電機(jī)機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)熔斷判斷、處理以及原因分析，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行和檢修人員提供了豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。

4 發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)熔斷防范措施

（下轉(zhuǎn)第169頁(yè)）

（上接第186頁(yè)）

PT一次保險(xiǎn)熔斷原因復(fù)雜，需要采取綜合措施加以治理，才能達(dá)到效果。

（1）采取必要的運(yùn)行措施，可提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免在設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生一次保險(xiǎn)熔斷。

1）定期對(duì)發(fā)電機(jī)PT一次保險(xiǎn)進(jìn)行輪換，輪換周期為1年，在熔斷前更換保險(xiǎn)，可以實(shí)現(xiàn)防患于未然。

2）每次啟停機(jī)操作，測(cè)量發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)絕緣值，建立臺(tái)帳，對(duì)比上次或以前歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)偏差大或三相保險(xiǎn)絕緣值不平衡時(shí)，更換熔絲。發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)絕緣值一般在180—300歐左右。

3）盡量用同一廠家或同一型號(hào)、同一批次的保險(xiǎn)，以免影響其特性。

4）如果二次插件裝在小車開(kāi)關(guān)側(cè)面，除非發(fā)變組轉(zhuǎn)檢修，否則二次插件不取下。

5）如果二次插件裝在小車開(kāi)關(guān)正面，取下二次插件后先將二次插件及引線移開(kāi)后才能拉出小車，否則二次插件或引線絕緣會(huì)損壞。

6）發(fā)變組停送電操作，除非檢修有特殊要求，否則只要小車?yán)礁綦x位置就行，一次保險(xiǎn)盡量不取。

（2）在安裝環(huán)境潮濕情況下，發(fā)電機(jī)出口PT處加裝電加熱裝置。

（3）采用電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈并聯(lián)電阻接地方式。采用電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈并聯(lián)電阻接地方式能夠有效抑制PT過(guò)電流現(xiàn)象的發(fā)生，能夠有效防止PT一次保險(xiǎn)熔斷事故的發(fā)生。采用這種方案在抑制PT電流的同時(shí)，也能抑制諧振過(guò)電壓的發(fā)生。采用這中方案能夠進(jìn)一步降低過(guò)電壓的危害，避免絕緣薄弱環(huán)節(jié)擊穿、避雷器爆炸、電纜對(duì)地?fù)舸┒搪返犬惓，F(xiàn)象。

（4）對(duì)同一網(wǎng)絡(luò)中PT的中性點(diǎn)接地的數(shù)量嚴(yán)格限制。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，適當(dāng)減少非電源側(cè)PT高壓繞組中性點(diǎn)接地?cái)?shù)量。

（5）對(duì)電氣設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

1）在選擇電壓互感器時(shí)嚴(yán)格控制設(shè)備質(zhì)量，在選型時(shí)盡量采用采用勵(lì)磁特性能良好的PT。

2）嚴(yán)格控制PT一次保險(xiǎn)的質(zhì)量。應(yīng)該對(duì)PT一次保險(xiǎn)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，并且嚴(yán)格控制PT熔絲的損耗功率。由于在現(xiàn)有技術(shù)條件下無(wú)法完全消除勵(lì)磁電流增大，所以只能通過(guò)技術(shù)手段降低PT熔絲的損耗功率。在電流不變的情況下降低熔絲內(nèi)阻將能夠很好地降低PT熔絲的損耗功率。選擇特殊合金材料的熔芯熔絲，這種熔絲的電阻率僅為康銅的1/30，且抗氧化性能好，分?jǐn)嗵匦砸惨黠@好于康銅。

通過(guò)正規(guī)渠道購(gòu)買合格的高壓熔斷器和電壓互感器，杜絕購(gòu)買貼牌或冒牌產(chǎn)品。

（6）機(jī)端PT二次開(kāi)口三角處接入消諧裝置。采用在PT開(kāi)口三角處并接消諧裝置，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，PT開(kāi)口三角形出現(xiàn)零序電壓，裝置根據(jù)不同頻率或者不同電壓值能夠?qū)?duì)鐵磁諧振類型進(jìn)行有效區(qū)分。如果是接地，那么信號(hào)將會(huì)通過(guò)繼電器發(fā)出接地信號(hào)。在強(qiáng)烈的阻尼作用下消失。

5 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)頻繁的熔斷，嚴(yán)重影響機(jī)組和電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。因此，有必要分析發(fā)電機(jī)出口PT一次保險(xiǎn)熔斷的原因，并提出針對(duì)性防范措施，避免熔斷事故的再次發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓苗苗.火力發(fā)電機(jī)組機(jī)端電壓互感器一次保險(xiǎn)熔斷分析與研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016（08）.

作者簡(jiǎn)介：陳火芳（1976-），男，福建連城人，大專，助理工程師，研究方向：火力發(fā)電電氣專業(yè)。