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电压互感器是连接电网一次系统与二次系统的电气设备,安装在电网的各个节点上,向二次系统提供一次系统的电压信息,供运行监视使用。在我国,中性点不接地电网发生单相接地故障时,不用立即切除故障,可继续带电运行2个小时。在此期间经常发生电压互感器及其熔断器的损坏事故,严重威胁电网的安全运行。已有的研究认为事故原因是电压互感器电感与系统对地电容产生L-C串联铁磁谐振稳态过电流所致,并以此提出了在电压互感器上加装消谐器等抑制措施。但近年来事故依然频发,并随着电网的发展呈上升趋势,甚至出现了电压互感器与消谐器一起烧毁的情况。因此,研究不接地电网发生单相接地故障时,电压互感器异常损坏机理和抑制措施仍是一个十分重要的研究课题。本文针对目前配电网的结构特征,采用理论分析、动模实验和数值仿真计算相结合的方法,对中性点不接地电网中电压互感器异常损坏的机理进行研究,找出影响电压互感器发热的主要因素,并对电压互感器损坏的抑制措施进行分析。具体研究内容如下:①对比分析了电压互感器的串联模型和并联模型,指出串联模型推导有误,难于成立;L-C串联铁磁谐振稳态过电流不是引起电压互感器异常损坏的主要原因。由此提出了按并联模型通过暂态过程来寻求电压互感器损坏的机理,提出是由暂态过电流导致电压互感器热稳固性破坏而烧毁,并找出了对电压互感器发热有较大影响的几个因素:中性点不接地电网电压互感器的损坏主要是由系统发生单相间歇性接地故障导致系统状态的频繁切换所产生的暂态冲击电流引起的。由于电磁式电压互感器铁心的非线性,间歇性接地故障使铁心进入饱和区,接地故障发生瞬间产生的励磁涌流和故障消失后的电容电流作用在电压互感器绕组上,由此带来的巨大热量有可能造成电压互感器损坏。②分别对工程中常用的两种电压互感器进行了静态特性和暂态特性实验,对电压互感器的损坏机理进行验证。实验结果表明:稳定的单相接地不会产生过大的稳态电流,不足以使电压互感器损坏;而在电压切换的暂态过程中,在电压互感器内产生的暂态冲击电流可以达到额定电流的百倍以上,在该电流的反复作用下,足以使熔断器熔断,甚至使电压互感器烧毁。③根据动模实验结果,分析了影响暂态冲击电流的因素,对电压互感器的发热进行了仿真计算。通过改变各影响因素的取值,计算在不同的情况下系统发生单相间歇性接地过程中电压互感器的发热量。利用正交试验的方法,对发热值进行了直观分析和方差分析,找到了对发热影响最严重的因素——系统线路长度。系统的线路越长,故障消失后的冲击电流越大,对电压互感器发热的影响越严重。④对抑制电压互感器损坏的措施进行了理论分析和动模实验验证:通过改善电网的运行方式,减小分区电容和在电网中性点加装适当容量的消弧线圈,可以有效地避免电压互感器异常损坏的现象。对应于中性点不接电网中的电压互感器,应完善其制造规范:按中性点不接地电网发生单相间歇性接地故障,对电压互感器进行热稳固性校验,这必将减少电压互感器损坏的几率。