【正文】 斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構、脫。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。 黑龍江交通職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 19 三 斷路器常見故障分析 (一 ) 斷路器 工作 原理 斷路器的作用是切斷和接通負荷電路，以及切 斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。 4 結論 在實際系統(tǒng)運行中，電壓互感器是一次與二次電氣回路之間連接的重要設備。 隨后對設備停電，通過電氣試驗對故障原因進一步分析，并拆開分壓電容檢查，發(fā)現(xiàn)電磁單元變壓器至分壓電容器之間的連接線因過長而與箱殼碰接，并有明顯的燒傷放電痕跡，分別測量電磁單元變壓 器和氧化鋅避雷器的絕緣電阻均在10 GΩ 以上。如果電磁單元的變壓器一次端斷線，電壓將不能正常傳遞，二次失去電壓輸出；若分壓電容器的電容量變大，二次電壓輸出且會降低。如電磁單元部分對地短接，不承受 13 kV 的電壓，二次將失去電壓輸出，對設備整相承受電壓的能力影響較小。該電容式電壓互感器型號為 TYD 500／ ，故障發(fā)生后，在運行狀態(tài)下，電氣試驗人員分別直接對 3個二次電壓線圈進行輸出電壓測量，確認電壓輸出為零（正常狀態(tài)分別為 V 和 100 V），現(xiàn)場檢查電容式電壓互感器外觀正常 也無異音現(xiàn)象。同時跟蹤油色譜，有利于發(fā)現(xiàn)內(nèi)部異常及時采取措施處理。同時阻尼電阻的容量不能太小，必須增大阻尼電阻功率。累積效應使絕緣材料的溫度不斷增加，最終熱擊穿。失去阻尼后，再出現(xiàn)過電壓，避雷器就會動作，并很快擊穿而失效。而 TV 內(nèi)部采用速飽和特性鐵心，在此電壓作用下出現(xiàn)飽和，產(chǎn)生 1/3 次諧波，導致自身諧振。 由以上案例可以看出，我國 35 kV 系統(tǒng)是中性點不接地系統(tǒng)，在不投入消弧黑龍江交通職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 18 線圈的運行方式下，易發(fā)生由于單相接地造 成的系統(tǒng)過電壓，尤其是弧光接地過電壓。說明一次繞組中存在短時大電流。繞組本身的漆包線的漆膜被烤掉，但繞組本身未發(fā)現(xiàn)變形、熔斷及局部過熱現(xiàn)象。繼續(xù)拆卸，發(fā)現(xiàn) Z 中的阻尼電阻燒斷，與補償電抗器并聯(lián)的避雷器已擊穿。根據(jù)當時的運行記錄和氣侯條件，發(fā)現(xiàn)曾有雷電活動，在此期間，伴隨有嚴重的兩相電壓升高和一相電壓降低的情況，兩相電壓由 kV 升到 40 kV，另一相降至 3 kV。建議制造廠改變設計 ,加強最下節(jié)瓷套和油 箱電磁單元電氣連接部分的絕緣強度，嚴格設計工藝，保持各連接線對地及器件之間的距離，必要時由裸導線更換為絕緣導線（或進行絕緣包扎），嚴格出廠試驗和外協(xié)器件的質量把關，確實有效地防止類似故障的發(fā)生。分頻鐵磁諧振可導致相電壓低頻擺動，勵磁感抗成倍下降，過電壓并不高，一般在 2 倍額定值以下，但感抗下降會使勵磁回路嚴重飽和，勵磁電流急劇加大，電流大大超過額定值，導致鐵心劇烈振動，使電壓互感器一次側熔絲過熱燒毀。雷擊時工頻和高頻鐵磁諧振過電壓的幅值一般較高，可達額定值的 3 倍以上，起始暫態(tài)過程中的電壓幅值可能更高，危及電氣設備的絕緣結構。 2)在 PT開口三角側并聯(lián)固定 (或可變 )阻尼，一些要求不太高的變電所或配電 （五） 電壓互感器故障案例分析 案例 1： 2021 年 7 月 10 日，某供電公司 110 kV 變電站發(fā)生 10 kV 母線電壓互感器一次側三相熔絲因雷擊諧振熔斷的故障， 10 kV 系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)。如西安電瓷廠生產(chǎn)的 RXQ系列消諧器，該消諧器串接于 PT一次繞組中性點與地之間，內(nèi)部材料為大容量的非線性碳化硅電阻片及散熱片等串聯(lián)組裝于瓷套內(nèi)而成。通常的解決辦法有： 1)PT 一次的中性點加裝阻尼電阻。在這些諧振中，分頻諧振的破壞最大，如果 PT的絕緣良好，工頻和高頻一般不會危及設備的安全，而 6kV系統(tǒng)存在上述條件。 ③ 要有激發(fā)條件，如 PT突然合閘、單相接地突然消失、外界對系統(tǒng)的干擾或系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓等。 ① 鐵磁式電壓互感器 (PT)的非線性效應是產(chǎn)生鐵磁諧振的主要原因。 5)鐵磁諧振對 PT 的損壞。 4)維持諧振振蕩和抵償回路電阻損耗的能量均由工頻電源供給。 3)串聯(lián)諧振電路來說，產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓的的必要條件是 ω0=1 ／ L0C＜ω 。此外回路損耗也使諧振過電壓受到阻尼和限制。電路到底穩(wěn)定在哪種工作狀態(tài)要看外界沖擊引起的過渡過程的情況。因此，二灘大量的 PT損壞原因應該為電磁諧振所致。 (2)懷疑電壓互感器二次負荷偏重導致 PT損壞的理由也不成立，原因是該 級二次繞組額定容量為 90VA，在 1998年 11月 16 日，測量了 604PT 二次側星形接線負荷，在二次接線回路上施加 100V的三相交流電源 (停用備自投 )，測得 Ia=， Ib=， Ic=，測得星形接線負荷容量： Sa=， Sb=， Sc=35VA， PT總輸出容量為 ；次日，測量 601PT 二次側星形接線負荷，在二次接線回路上施加 100V的三相交流電源 (停用備 自投，有一塊電度表未裝 )，測得 Ia=， ?Ib=， Ic=，測得星形接線負荷容量： Sa=， Sb=， Sc=， PT 總輸出容量為。 3)由于鐵磁諧振而造成電壓互感器被擊穿，因為：被擊穿的電壓互感器所處的母線帶的負荷呈感性的比較多，特別是 Ⅲ 、 Ⅳ 段，帶有大容量的深井泵，在負荷分配上其感抗大于容抗，由于某種原因，而使系統(tǒng)電壓波動 (如深井泵頻繁啟停等 )，使電路 中電流和電壓發(fā)生突變，可能導致電壓互感器鐵心迅速飽和、感抗減小，當感抗小于容抗時，將產(chǎn)生鐵磁諧振，導致電壓互感器激磁電流增大幾十倍，而過電壓幅值將達到近 ，甚至于達到 以上，而且持續(xù)時間較長，電壓互感器在這樣大電壓、大電流下運行，使本身的溫度也迅速升高，導致?lián)p壞。 編號電壓互感器型號現(xiàn)象備注 相爆裂，引起匝間短路更換為 JDZX86 型電壓互感器后，投運不到兩天時間，又發(fā)生 B 相爆裂，引起匝間短路 相爆裂，引起匝間短路 相爆裂，引起匝間短路 黑龍江交通職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 16 、 C 相爆裂，引起匝間短路 、 C 相爆裂，引起匝間短路 主要技術參數(shù)：變比 600/根號 3/100 根號 3/100/3，額定容量 90/100VA，上?；ジ衅鲝S 注： 1)VKI ，國內(nèi)相應的產(chǎn)品型號為 JDZX86； 6kVⅠ段至 Ⅷ 段各有一組 (3 臺 )變比為 6000/3／ 100/3／ 100/3 的互感器。該類型的電壓互感器一次側繞組發(fā)生匝間短路，這樣電流會迅速增大，鐵磁也將迅速飽和從而導致諧振過電壓，使絕緣擊穿，高壓熔斷器被熔斷。 （ 2） 故障原因初探 根據(jù)故障現(xiàn)象，經(jīng)過初步判斷，估計是由于下述的幾個原因所致。 （ 1） 故障現(xiàn)象及相關數(shù)據(jù) 6kV 系統(tǒng)共有八段，采用的是上海華通開關廠生產(chǎn)的電氣組合柜，該廠設備自投產(chǎn)以來，主部件未發(fā)生大的缺陷，但其輔助測量 PT 發(fā)生了 8臺次損壞，現(xiàn)象表現(xiàn)為本體炸裂、內(nèi)部絕緣物質噴出故障，致使 6kV 系統(tǒng)的相關保護不能投運，部分自動功能無法實現(xiàn)。這種諧振產(chǎn)生的過電壓的幅值雖然不高，但因過電壓頻率往往遠低于額定頻率，鐵心處于高度飽和狀態(tài)，其表現(xiàn)形式可能是相對地電壓升高，勵磁電流過大，或以低頻擺動，引起絕緣閃絡、避雷器炸裂、高值零序 電壓分量產(chǎn)生、虛幻接地現(xiàn)象出現(xiàn)和不正確的接地指示。 在 6～ 35 kV 的中性點非有效接地系統(tǒng)中，由于變壓器、電壓互感器、消弧線圈等設備鐵心電感的磁路飽和作用，激發(fā)產(chǎn)生持續(xù)的較高幅值的鐵磁諧振過電壓。 當發(fā)現(xiàn)二次保險熔斷時，必須經(jīng)檢查 處理好后才可投入。當電壓互感器一次側保險熔斷兩相時，需經(jīng)過內(nèi)部測量檢查，確定設備正常后，方可換好保險將其投入。如合上隔離開關后保險又熔斷，則應拉開隔離開關進行詳細檢查，并報告上級機關。 黑龍江交通職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 15 當電壓互感器一交側保險熔斷時，一般作如下處理： 拉開電壓互感器的隔離開關，詳細檢查其外部有元故障現(xiàn)象，同時檢查二次保險。 （ 1）當一次側或二次側保險熔斷一相時，熔斷相的接地指示燈熄滅，其他兩相的指示燈 略暗。電壓互感器副邊不能接過多的負載；且要求鐵心不飽和 ()。電壓互感器的運行情況相當于 2 次側開路的變壓器，其負載為阻抗較大的測量儀表。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當發(fā)現(xiàn)電流互感器的二次回路接頭發(fā)熱或斷開，應設法擰緊或用安全工具在電流互感器附近的端子上將其短路；如不能處理，則應匯報上級將電流互感器停用后進行處理。 電流互感器的故障處理。如果進線孔大一些就不可能發(fā)生這樣問題。 Am、 Bm、 Cm三相電流均為 0． 43A，證明故障已排除 5 經(jīng)驗教訓 通過這次故障的分析和處理，可得到如下幾點經(jīng)驗教訓 (1)在變壓器運行過程中，要經(jīng)常肘設備運行情況進行檢查，尤其是在設備新投運階段更要加強檢查 這次故障正是因為變電站的工作人員進行了認真的檢查，才能被及早發(fā)現(xiàn)和處理。故障點產(chǎn)生的熱量導致怙 J 圍導線進一步燒毀，最終形成二次繞組多點短路并對地短路 4 故障處理 黑龍江交通職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 14 由于二次電纜長度仃一些余量， 兇此被將燒毀的那部分導線剪掉，重新剝丹導線，對好線后正確地接 }：電流互感器接線端子。這些露銅的導線相互短路，并對地短路，此處就是故障點 拆除接線板上所有二次線，用兆歐表檢查了電流互感器二次繞組問、二次繞組對地絕緣電阻，都在 2 500Mn 以內(nèi) ，這樣排除 了電流 感器繞組故障的可能性。由于檢查必須到變壓器頂部打丌電流互感器接線盒蓋板，而變壓器正在帶電運行，所以決定安排停電檢查。作時 ,應停用有關保護裝置。電流互感器故障時常常伴有聲應將其停止使用。由于電流互感器二次回路中只允許有很小的阻二次回路的試驗端子短接 ,進行檢查處理。其性能優(yōu)于一般的零序電流互感器，使用范圍廣泛，不僅適用于電磁型繼電保護，還能適用于電子和微機保護裝置。絕緣性能好，外形美觀。 使用：可在三相線路上各裝一個電流互感器，或讓三相導線一起穿過一零序電流互感器，也可在中 性線 N上安裝一個零序電流互感器，利用其來檢測三相的電流矢量和。當發(fā)生接地故障時的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序電流互感器的二次側感應電壓使執(zhí)行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡，達到接地故障保護的目的。 ５ .零序互感器 零序電流保護的基本原理 是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點的復電流的代數(shù)和等于零。 Q8O 系列鉗形電流互感器已多次被鐵道部門使用檢測目前 D 字開頭列車上高頻電流信號?？垢蓴_能力強等。該系列互感器選用高導磁材料制成，精度高。組合互感器可將高電壓變化為低電壓，將大電流變化為低電流，從而起到對電能計量的目的。最常用的接線方式為單相，三相星形和不完全星形。因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設備。 電流互感器運行時，副邊不允許開路。原邊電流（即被測電流）和副邊電流取決于被測線路的負載，而與電流互感器的副邊負載無關。 ２ .電流互感器 利用變壓器原、副邊電流成比例的特點制成。保護用電流互感器保護用電流互感器主要與繼電裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時， 向繼電裝置提供信號切斷故障電路，以保護供電系統(tǒng)的黑龍江交通職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 12 安全。 測量用電流互感器主要與測量儀表配合，在線路正常工作狀態(tài)下，用來測量電流、電壓、功率等。 與測量儀表相配合，測量線路的相電壓與線電壓；與繼電保護裝置相配合，對系統(tǒng)及設備進行過電壓、單相接地保護。 現(xiàn)在部分線路 PT 時用的電容式電壓互感器，可以為載波通信提供信號通道 。 ,1 表示變比誤差不超過 1%。 電流互感器的運行情況相當于 2 次側短路的變壓器，一般選擇很低的磁密(),并忽略勵磁電流，則 I1/I2=N2/N1=k。 1 次側只有 1到幾匝，導線截面積大，串入被測電路。(一 ) 互感器的作用 電流互感器的作用 在測量交變電流的大電流時 ,為便于二次儀表測量需要轉換為比較統(tǒng)一的電流（我國規(guī)定電流互感器的二次額定為 5A 我國規(guī)定電流互感器的二次額定為 5A），另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設備的安全。 黑龍江交通職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文） 09 級 電氣 自動化 專業(yè) 11 二 互感器的常見故障與分析 互感器 (instrument transformer)是按比例變換 電壓 或 電流 的設備。同時，應經(jīng)常檢查變壓器的油位、溫度、油色正常，有無滲漏，呼吸器內(nèi)的干燥劑顏色有無變化，如已失效要及時更換，發(fā)現(xiàn)缺陷及時消除。并針對具體情況采取不同的措施，如縮短試驗周期、加強監(jiān)視、