一起电压互感器烧毁事故分析及反思
在中性点不接地配电系统中，引起电压互感器(PT)故障，甚至烧毁的原因一般是PT发生了铁磁谐振，而PT本身的绝缘状况、热容量以及二次回路的接线影响了PT的运行工况也是重要原因。2006年，启东电网一35kV用户变电所发生了1起10 kV PT烧毁的事故，就是PT二次短路引起的。
1 事故及处理经过
2006-02-05，某用户变电所值班员汇报，该所综合自动化系统报10kV母线单相接地，A，B相电压偏高，超过8 kV，C相电压只有2 kV。调度员要求值班员进行接地测试，发现有1条10kV出线有接地现象。按照规程要求10 kV线路单相接地可运行2 h，但在测试结束15 min后，值班员发现系统10kV母线A，C相电压降至0。经检查发现，A，C相PT烧损，调度员即令拉开故障线路，对10kV母线PT间隔进行检修。在对故障线路停电检查后发现是B相接地。经过抢修，更换10 kV母线PT及消谐器后线路恢复供电。
2 事故分析
2.1 系统接地
该变电所10kV母线PT采用3PT接线方式，PT是全绝缘型产品。PT一次侧中性点接有消谐器，PT二次侧主绕组用于测量、保护，辅助绕组接成开口三角形用于保护，二次侧中性点接地。
2.2 事故分析
事故调查组根据事故现象及当时情况进行分析，排除了以下几个可能引起故障的原因：
(1) 事故发生时系统没有操作，排除了由于操作过电压导致铁磁谐振的可能；
(2) 该系统电容电流理论计算值在6 A左右，经系统参数计算，谐振条件不满足；
(3)该所采用的是全绝缘型PT(JDZJ-10型，上海互感器厂制造)，并且是非金属性接地，非故障相的电压未升至线电压，可以排除由PT自身原因引起的故障；
(4) 对更换下来的消谐器进行试验，发现消谐器未损坏，排除了由于消谐器损坏不起作用的原因。
为判明事故的真正原因，在现场进行了模拟试验：模拟10 kV系统单相金属性接地，测量了10kV PT二次电压、线电压、相电压，结果均与系统单相接地时的数值相符，而开口三角形电压数值为0。在测试过程中(大约在接地2min后)，发现10 kV PT中性点消谐器上有热气冒出，急令切除接地点。
通过试验，判定事故的直接原因为PT的辅助绕组开口三角被短接。经检查，短接点并不在10 kVPT柜，而在开口三角保护并接回路上。*终在某一出线间隔二次端子排上发现有一短路连接片固定不好，将开口三角输出短接。
既然开口三角被短接，为何系统在接地发生时仍能发出接地报警。经过对综合自动化系统的功能查询，发现该系统的接地报警判据有2个：一个是开口三角输出电压超过定值，另一个是通过输入的3个相电压进行计算得到的数据，只要满足1个条件就发出报警。
3 理论分析
在PT正常运行时，二次负载阻抗很大，而PT是恒压源，内阻抗很小，容量很小，一次绕组导线很细，当PT二次发生短路时，一次电流很大，就会引起PT发热烧损。
对于10kV三相母线，正常运行时母线PT的开口三角电压理论值为0(实际零序电压一般在2～4V)，当电网发生单相接地时，零序电压上升至几十伏甚至100V。正常情况下，该二次电压负载阻抗很大，二次侧负载电流很小，当开口三角接线短路后，二次侧电流非常大，反映到一次侧的电流亦很大。PT的*大容量即伏安数值是按照在*高工作电压下长期工作的发热条件规定的。当单相接地发生时，非故障相电压升高(金属性接地时升至线电压),与一次电流相乘后得到的伏安数值很大，会超过PT的*大容量，导致PT发热烧损；而接地相的电压相对较小(当金属性接地时为0V)，故电压、电流相乘后的数值要小得多，因而发热量较小，PT烧损的可能性也小得多。
4 事故暴露出的问题
(1)在施工(检修)过程中前道工序存在的问题即接线质量问题，未在后道工序中发现。这类问题完全可以在系统试验、投运测试中暴露出来；
(2) 若设计时能在开口三角2点的端子排上多空1个端子，就能减少短接的可能性；
(3)开口三角电压未在综合自动化系统画面上显示，使得运行人员无法直观地看到电压数值，减少了发现缺陷的机会。
作者：茅 雷
文章来源：电力**技术