小电流接地系统中电压互感器烧损原因分析及防护措施
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【摘要】小电流接地系统是电力系统的一种接线方式和运行方式。一般是指中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。一般在30A以下的电网中运行。所以叫做小接地电流系统。在小电流接地系统中，由于种种原因经常会导致电压互感器出现烧毁现象。对于这一现象为系统带来不少麻烦，所以解决这一问题势在必行。本文通过对小电流接地系统中电压互感的烧毁原因进行分析，探讨了防止电压互感器烧损的保护措施。
【关键词】小电流接地系统；电压互感器；烧毁原因；保护措施
随着电力系统的不断发展，小电流接地系统的应用越来越多。在电力系统中，对于3～35V的电压系统通常采用小电流接地系统的接线方式。小电流接地的特点主要是其可靠性高，当发生单相接地故障时，却不破坏系统电压的对称性，系统可持续运行一段时间。目前小电流接电系统被广泛的应用于城乡的配电网系统中。但是在小电流接地的系统运行时，常常出现电压互感器烧损的现象，导致系统不能正常运行，给配电系统带来了麻烦，甚至引发短路现象。针对电压互感器烧损的现象，应及时采取防护措施，避免在运行时电压互感器烧损，影响系统的正常运行。
1 小电流接地系统中电压互感器的烧损原因
（1）由于电压互感器的低压侧相间短路以及低压熔断器不能及时熔断，导致系统中的电压互感器电流突然变大，致使电压互感器烧损。
（2）电压互感器的二次侧电线因为长时间在外部环境中，由于长时间的老化和侵蚀，导致绝缘效果比较差，并且通常的老化部位都在互感器与电缆的交界处，因为失去了绝缘层的保护，由于内芯塑料层老化产生的脱落致使线路很容易发生短路现象，从而很容易导致直接烧毁最近的电压互感器
（3）线路发生单相接地时，非接地电压会突然升高，从而导致电压互感器的铁心饱和，从而影响电感的变化。在特定条件下，对地电容由线路引起的串联谐振现象会直接影响励磁电流的变化，使电压互感器中励磁电流突然增大，以至于烧损电压互感器。
（4）互感器质量不合格。由于制造厂商的制造工艺不够好，导致生产的产品质量不过关，所以很容易引发电压互感器的烧损。
（5）由于电压互感器长期的使用，导致受外界因素影响，使其受潮或者老化等现象，没有及时保护和维修，也可能导致电压互感器烧损。
（6）由于铁磁的谐振引起的电路中产生过电压，由于过电压在谐振中存在时间比较长，所以不能用避雷器进行限制，从而很容易导致电气设备被击穿，使电压互感器被烧毁以及电气设备损坏等，引起铁磁谐振的因素也有很多种，断路器非同期合闸；变压器的高压侧对地短路的现象；由于变压器和电磁电压互感器空载运行；利用电磁互感器进行双电源定相时，当出现一相短路，电压互感器的高压熔断器没有完全熔断的情况；这些因素都会导致电路中发生铁磁谐振，从而导致接地系统的电压互感器烧损。
2 电压互感器烧损的防范措施
（1）通过加大设备的维护力度，加强对变电运行的巡查制度，派遣专人经常巡查电器设备，对出现问题的设备及时采取维修和更换的措施，及时解决设备老化以及绝缘层坏损等现象。坚决保证高压熔断器工作质量，不能用普通熔丝代替高压熔丝，影响熔断器发挥作用。同时熔断器应采用石英砂灭弧熔断器。
（2）对电气设备进行周期性“体检”。在每年对电气设备的检查试验中，对二次线路的绝缘问题加大检查力度，必须保证二次侧线路的绝缘电阻大于2MΩ。对于电压互感器的二次保护前的一段线路应进行重点检查，确保电压互感器的安全使用。对于新安装的电压互感器，在未使用前应认真的检查二次侧的接线是否正确，确保万无一失。
（3）对电压互感器的一次侧线路和二次侧线路分别采取相应的过载以及短路措施，确保在出现状况时能够有效地保护电压互感器。在电压互感器一次侧线路的接地线路中安装零序接地自动断路器，可以根据情况自动切断接地电路，保护电压互感器和电气设备；在电压互感器的二次侧线路中安装过载保护器，当发生低压短路情况时，可以自动给切断负载和对负载中电流的限制，更好的保护互感器，避免出现电压互感器烧毁的现象。
（4）选用质量高的电压互感器。通过对接地线路的特性分析，选用励磁特性比较好的电压互感器，提高工作质量的同时还能有效地确保电压互感器的安全使用。选用时还应该对设备进行质量检验，确保电压互感器的质量符合标准。
（5）加强对电压互感器的检查力度，针对电压互感器进行周期性巡查，保证电压互感器的运行质量。同时对互感器的绝缘进行检查，确保绝缘电阻符合标准。
（6）避免铁磁谐振的措施
为了避免发生铁磁谐振，在电压互感器的二次侧单相绕组中，装设一个电阻R，电阻应小于0.4Xm，Xm是电压互感器的单相绕组励磁电抗。在小于35KV的电网中通常采用小于100Ω的电阻。也可以在35V以下电压互感器的二次侧单相绕组安装一个220V、500W的白炽灯，当中性点位移超过电压的定值时，采用零序过电保护器短路电阻一段时间，然后自动切断。但是这一方法仍然存在不足，因为电压互感器的铁磁谐振与容抗和感抗的值关系较大，所以改变二次侧电阻的效果通常不太理想，谐振仍然会发生改变。在小电流接地系统中，为了防止电压互感器因单相接地铁心饱和引起的谐振现象，同时又能确保随时监控接地的情况，电压互感器的中性点又必须保持接地，所以可以对中性点部分再安装电压互感器，提高电压互感器的工作点。在中性点处加装电压互感器，当出现单相接地时，四个互感器的工作点都在额定范围内，不会使电压突然升高而引发的铁磁谐振等现象。具体的做法：对三只单相电压互感器的中性点在接入一个相同的电压互感器作为零序互感器，这种接法能够保证电压表指示正确，从而更有效地防止铁磁谐振，避免电压互感器烧损。
3 结束语
小电流接地系统的应用越来越广泛，在城乡的电网中大量投放使用，这种接地系统的可靠性比较高，当发生单相接地故障时，却不破坏系统电压的对称性，不会对用户产生过大的影响，为电力企业的城乡输电带来了方便。但是小电流接地系统中常常会出现电压互感器烧毁的现象，导致影响供电系统的正常工作，并且造成了大量的维修成本。为了防止小电流接地系统中电压互感器的烧毁现象，应对系统采取相应的措施，有效地保护电压互感器的正常使用，提高电压互感器的使用寿命，从而保证小电流接地系统的正常运行，真正的给用户带来方便，同时为企业带来更大的利润，保障了输电的质量。
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