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摘要：电力的改革和发展，促进着社会经济水平的不断提高，也是构件和谐社会主义的主要因素之一。电力系统在运行中，可能由于谐振过电压造成事故发生。因此，需要我们提前做好防范措施，避免因设备故障造成大面积的停电事故，给经济带来直接的损失。本文从实际生活中的谐振过电压事故展开，对发生的原因进行分析，并提出预防措施，供行业各界认识进行探讨。
关键词：电压互感器;10kV线路;谐振过电压;避雷器
1.引言
某补充水泵房10kV Ⅰ、Ⅱ段母线分段运行，母线PT主要用于10kV母线电压监视和继电保护。Ⅰ和Ⅱ的回线路总长为3.9km，其中架空线长2.1km，电缆线长1.8km。每一条回线路均由5段电缆和4段裸露架空线路组成。
2.事故概要
该10kV补充水泵房的Ⅰ和Ⅱ回线路自投运以来，设备在运行过程中已经出现了3次补充水Ⅱ组母线PT烧坏的事故。经过调查确认，这三起事故发生的现象都非常相似，发生的最初原因都是发生线路避雷器击穿引起了单相的接地故障。
3 事故经过
第一起事故发生在2015年，因检修工作的需要，将补充水泵10kV的Ⅱ回线路停运。在进行倒闸操作的时候，Ⅰ、Ⅱ组母线联络开关由母线进行充电还不到3分钟，补充水泵房的Ⅱ组母线PT柜就开始冒烟。经检查确认为补充水泵的10kV Ⅰ回线路B相的一个避雷器烧坏了，造成了线路的单相接地，从而引起了母线的PT AC相烧坏。
第二起事故发生在2016年，2号补充水隔离变电源开关发生了保护动作跳闸。经检查发现补充水的Ⅱ回线路22号杆上的C相避雷器烧坏了引起线路单相接地，从而导致了补充水泵房的10kV Ⅱ组的母线PTA及B相被烧坏。
第三起事故发生在2018年，同样还是2号的补充水隔离变电源开发发生了保护动作跳闸，现象同第二次事故一致。经检查确认，补充水Ⅱ回线路的20号杆上C相避雷器烧坏引起线路的单相接地，同样地也是造成了母线的PTA、B相烧坏。
由于该补充水泵房的10kV Ⅱ组母线PT多次发生了烧坏的事故，给公司的正常运营造成了一定的影响。为了避免后续类似事件的再次发生，公司专业人员进行了详细的事故调查确认，经过与电力公司的生产技术人员、线路维护单位和地方供电所的相关技术人员进行沟通和交流后，发现如下一些现象：
1）在县电力公司的10kV线路中PT（计量箱）也曾经多次出现类似的问题，线路单相接地后，线路计量箱内PT烧坏频繁;
2）在县电力公司10kV线路中避雷器被击穿的情况倒不多，可能和雷区都是架空线，而架空线上没有避雷器有关。
对于10kV的线路日常维护，要求每季度至少要巡视一次，巡视过程中若发现设备有缺陷或存在一些安全隐患，必须要立即进行停电的申请，然后进行处理。而关于10kV的年度检修计划以及线路的避雷器使用年限要求和定期的預防性试验要求则没有。
4 事故原因分析
4.1系统出现单项接地引起谐振过电压
在系统中出现单相接地故障时，电网对地电容通过PT一次绕组有一个充放电的过渡过程，在这个过程中电压互感高压绕组中会流过一个复制很高的低频振荡电流，使得铁芯严重饱和，造成感抗变小，从而使得铁磁谐振过电压烧坏PT。
4.2电磁电压互感装置问题
电磁电压互感器中性点接地，互感器中的铁芯的非线性电感和系统对地电容构成了谐振回路。互感器磁路易饱和的特点在系统出现波动或者单相接地时被激发，电压异常升高相的互感器磁路过饱和，互感器电感和系统电容参数相匹配时便会产生谐振。在此过程中，PT一次产生的电流非常大，远远高于铅丝的额定电流，因此，铅丝被烧断，PT烧坏，会造成二次电压的消失。发生谐振时，谐振电压最大时相电压的3倍之多，一些绝缘比较薄弱的设备很容易被损坏。
4.3电磁电压互感中性点未可靠接地。
在补充水泵房10kV母线电压互感器中性点接地不可靠的存在性比较高时，当发生10kV系统单相接地故障或者是间隙性单相弧光接地，非故障两相电压的值会突然升高，从而使得电压互感器两相励磁电流突然增大而发生饱和，中性点电压发生位移，产生了严重的铁磁谐振过电压。
铁磁谐振回路由电感元件（带铁芯）和电容元件组成的一个系统，铁芯的电感值会随着电压和电流的大小而发生变化，可参考下示意图1：
在正常运行时，容抗要小于感抗，此时谐振的条件不成立。当容抗等于感抗时，满足了谐振的发生的条件，此时会产生谐振，在电感和电容两端会形成过电压现象，引起PT绝缘击穿或对地放电，从而烧坏PT。
5 事故预防措施
在电力系统中，10kV系统是非常重要和常见的一部分。具有容量变化空间大、结构构成复杂、电压互感器具有非线性、易饱和等特点，易造成谐振过电压的现象发生。该异常若不及时进行清除，会造成电压互感器发生严重烧毁等故障，从而对整个电网系统的安全造成威胁。
为了保障变电站的电气设备的运行安全，防止出现10kV系统谐振过电压造成的安全事故，我从以下几点做好预防措施：
5.1选择电磁式电压互感装置时应注重其励磁性能。
在电磁式电压互感装置的选择时，要注意其励磁性能。主要从以下两个方面进行考虑：①励磁性能的一致性和量值。从一致性方向来考虑，应对三相互感装置进行科学配置，使得三相电压的协调性可靠，从量值的方向来考虑，可以适当的对铁芯内部的布置进行调整，以使其出现饱和的次数降低，从而大大减少谐振过电压事故发生的概率。
5.2选择电力系统的二次消谐设备时，应注意其安装程序的相关因素
选择二次消谐设备时，应当充分考虑安装程序的便利性、抗干扰能力的强弱、消协反应的灵敏性等各个方面的因素。目前，采用在电压互感装置开口三角之间接入一个灯泡电阻，改变电路结构，从而破坏谐振条件。其次保护方式改变，由以前的单相接地保护报警更改为单相接地跳闸，防止线路发生单相接地后，长时间缺相运行引起电压互感器损坏。
5.3 改变线路参数，定期对线路设备进行试验
在10kV补充水Ⅰ、Ⅱ线路中，将以前部分高压电缆更换架空绝缘线，改变线路容抗、破坏线路接地故障时的谐振条件。其次，补充水泵房架空线路为雷击多发区，每年对架空线路的避雷器及接地网进行一次试验，防止避雷器承受雷击电压时因地网电阻偏大，能量未得到及时向大地释放，造成避雷器击穿，引起线路接地故障。
5.4在系统中设置消弧线圈，变电站采用接地变压器
在该系统中，接地变压器相当于未接地的中性点提供了一个临时的中性点。同时，通过消弧线圈使得系统再次接地，形成双重接地保障。此时若发生单相接地异常时，该接地保护系统中出现的感性电流会直接对电容电流进行补偿，使得接地点电弧消失，也从根本上避免了谐振过电压的发生。
6 结语
在电厂中，最重要的莫过于企业的安全生产。若谐振过电压异常出现后持续时间较长，除了最直接的影响就是会对电厂的各种电气设备和整个电力系统造成破坏，还会对供电的可靠性和安全性造成威胁。因此，谐振过电压对于企业来说是一种非常不好的现象。对于出现的谐振过电压事故，相关的技术人员要结合企业的电力运行特点，全面分析和了解，并协同各级电力企业的技术人员共同协作调查，采取有效措施，从各个方面考虑降低谐振过电压的因素。该补充水泵房在记过技术人员多次分析和实施预防措施后，从各个环节消除了谐振过电压产生的因素，目前为止尚未再次发生类似故障，使得企业的安全性和运行质量得到了提高。
参考文献
[1]禤志哲 10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施，电气电工，2017-2;70-72
[2]余新江 10kV系统谐振事故分析，机电信息，2014-33（423）;25-26
（作者单位：贵州黔东电力有限公司）
关键词：电压互感器;10kV线路;谐振过电压;避雷器
1.引言
某补充水泵房10kV Ⅰ、Ⅱ段母线分段运行，母线PT主要用于10kV母线电压监视和继电保护。Ⅰ和Ⅱ的回线路总长为3.9km，其中架空线长2.1km，电缆线长1.8km。每一条回线路均由5段电缆和4段裸露架空线路组成。
2.事故概要
该10kV补充水泵房的Ⅰ和Ⅱ回线路自投运以来，设备在运行过程中已经出现了3次补充水Ⅱ组母线PT烧坏的事故。经过调查确认，这三起事故发生的现象都非常相似，发生的最初原因都是发生线路避雷器击穿引起了单相的接地故障。
3 事故经过
第一起事故发生在2015年，因检修工作的需要，将补充水泵10kV的Ⅱ回线路停运。在进行倒闸操作的时候，Ⅰ、Ⅱ组母线联络开关由母线进行充电还不到3分钟，补充水泵房的Ⅱ组母线PT柜就开始冒烟。经检查确认为补充水泵的10kV Ⅰ回线路B相的一个避雷器烧坏了，造成了线路的单相接地，从而引起了母线的PT AC相烧坏。
第二起事故发生在2016年，2号补充水隔离变电源开关发生了保护动作跳闸。经检查发现补充水的Ⅱ回线路22号杆上的C相避雷器烧坏了引起线路单相接地，从而导致了补充水泵房的10kV Ⅱ组的母线PTA及B相被烧坏。
第三起事故发生在2018年，同样还是2号的补充水隔离变电源开发发生了保护动作跳闸，现象同第二次事故一致。经检查确认，补充水Ⅱ回线路的20号杆上C相避雷器烧坏引起线路的单相接地，同样地也是造成了母线的PTA、B相烧坏。
由于该补充水泵房的10kV Ⅱ组母线PT多次发生了烧坏的事故，给公司的正常运营造成了一定的影响。为了避免后续类似事件的再次发生，公司专业人员进行了详细的事故调查确认，经过与电力公司的生产技术人员、线路维护单位和地方供电所的相关技术人员进行沟通和交流后，发现如下一些现象：
1）在县电力公司的10kV线路中PT（计量箱）也曾经多次出现类似的问题，线路单相接地后，线路计量箱内PT烧坏频繁;
2）在县电力公司10kV线路中避雷器被击穿的情况倒不多，可能和雷区都是架空线，而架空线上没有避雷器有关。
对于10kV的线路日常维护，要求每季度至少要巡视一次，巡视过程中若发现设备有缺陷或存在一些安全隐患，必须要立即进行停电的申请，然后进行处理。而关于10kV的年度检修计划以及线路的避雷器使用年限要求和定期的預防性试验要求则没有。
4 事故原因分析
4.1系统出现单项接地引起谐振过电压
在系统中出现单相接地故障时，电网对地电容通过PT一次绕组有一个充放电的过渡过程，在这个过程中电压互感高压绕组中会流过一个复制很高的低频振荡电流，使得铁芯严重饱和，造成感抗变小，从而使得铁磁谐振过电压烧坏PT。
4.2电磁电压互感装置问题
电磁电压互感器中性点接地，互感器中的铁芯的非线性电感和系统对地电容构成了谐振回路。互感器磁路易饱和的特点在系统出现波动或者单相接地时被激发，电压异常升高相的互感器磁路过饱和，互感器电感和系统电容参数相匹配时便会产生谐振。在此过程中，PT一次产生的电流非常大，远远高于铅丝的额定电流，因此，铅丝被烧断，PT烧坏，会造成二次电压的消失。发生谐振时，谐振电压最大时相电压的3倍之多，一些绝缘比较薄弱的设备很容易被损坏。
4.3电磁电压互感中性点未可靠接地。
在补充水泵房10kV母线电压互感器中性点接地不可靠的存在性比较高时，当发生10kV系统单相接地故障或者是间隙性单相弧光接地，非故障两相电压的值会突然升高，从而使得电压互感器两相励磁电流突然增大而发生饱和，中性点电压发生位移，产生了严重的铁磁谐振过电压。
铁磁谐振回路由电感元件（带铁芯）和电容元件组成的一个系统，铁芯的电感值会随着电压和电流的大小而发生变化，可参考下示意图1：
在正常运行时，容抗要小于感抗，此时谐振的条件不成立。当容抗等于感抗时，满足了谐振的发生的条件，此时会产生谐振，在电感和电容两端会形成过电压现象，引起PT绝缘击穿或对地放电，从而烧坏PT。
5 事故预防措施
在电力系统中，10kV系统是非常重要和常见的一部分。具有容量变化空间大、结构构成复杂、电压互感器具有非线性、易饱和等特点，易造成谐振过电压的现象发生。该异常若不及时进行清除，会造成电压互感器发生严重烧毁等故障，从而对整个电网系统的安全造成威胁。
为了保障变电站的电气设备的运行安全，防止出现10kV系统谐振过电压造成的安全事故，我从以下几点做好预防措施：
5.1选择电磁式电压互感装置时应注重其励磁性能。
在电磁式电压互感装置的选择时，要注意其励磁性能。主要从以下两个方面进行考虑：①励磁性能的一致性和量值。从一致性方向来考虑，应对三相互感装置进行科学配置，使得三相电压的协调性可靠，从量值的方向来考虑，可以适当的对铁芯内部的布置进行调整，以使其出现饱和的次数降低，从而大大减少谐振过电压事故发生的概率。
5.2选择电力系统的二次消谐设备时，应注意其安装程序的相关因素
选择二次消谐设备时，应当充分考虑安装程序的便利性、抗干扰能力的强弱、消协反应的灵敏性等各个方面的因素。目前，采用在电压互感装置开口三角之间接入一个灯泡电阻，改变电路结构，从而破坏谐振条件。其次保护方式改变，由以前的单相接地保护报警更改为单相接地跳闸，防止线路发生单相接地后，长时间缺相运行引起电压互感器损坏。
5.3 改变线路参数，定期对线路设备进行试验
在10kV补充水Ⅰ、Ⅱ线路中，将以前部分高压电缆更换架空绝缘线，改变线路容抗、破坏线路接地故障时的谐振条件。其次，补充水泵房架空线路为雷击多发区，每年对架空线路的避雷器及接地网进行一次试验，防止避雷器承受雷击电压时因地网电阻偏大，能量未得到及时向大地释放，造成避雷器击穿，引起线路接地故障。
5.4在系统中设置消弧线圈，变电站采用接地变压器
在该系统中，接地变压器相当于未接地的中性点提供了一个临时的中性点。同时，通过消弧线圈使得系统再次接地，形成双重接地保障。此时若发生单相接地异常时，该接地保护系统中出现的感性电流会直接对电容电流进行补偿，使得接地点电弧消失，也从根本上避免了谐振过电压的发生。
6 结语
在电厂中，最重要的莫过于企业的安全生产。若谐振过电压异常出现后持续时间较长，除了最直接的影响就是会对电厂的各种电气设备和整个电力系统造成破坏，还会对供电的可靠性和安全性造成威胁。因此，谐振过电压对于企业来说是一种非常不好的现象。对于出现的谐振过电压事故，相关的技术人员要结合企业的电力运行特点，全面分析和了解，并协同各级电力企业的技术人员共同协作调查，采取有效措施，从各个方面考虑降低谐振过电压的因素。该补充水泵房在记过技术人员多次分析和实施预防措施后，从各个环节消除了谐振过电压产生的因素，目前为止尚未再次发生类似故障，使得企业的安全性和运行质量得到了提高。
参考文献
[1]禤志哲 10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施，电气电工，2017-2;70-72
[2]余新江 10kV系统谐振事故分析，机电信息，2014-33（423）;25-26
（作者单位：贵州黔东电力有限公司）