10kV配电系统是否需要半绝缘电压互感器

10kV配电系统是否需要半绝缘电压互感器

在10kV配电网络中为了电压的测量、电能的计量和保护的需要，都要安装电压互感器获取电压的量值。

电压互感器按其运行承受的电压不同，可分为半绝缘和全绝缘电压互感器。

半绝缘电压互感器在正常运行中只承受相电压，全绝缘电压互感器运行中可以承受线电压。
 
随着配电电网的不断发展，网络扩大，导线截面增大，大量采用电缆提高绝缘水平，使中性点不接地配电系统的电容电流不断增大，电压互感器的故障增多。

在对运行实践中发现的问题分析后认为，选用不同电压等级的电压互感器，对抗谐措施的实施、设备的安全运行等有不同的影响，

主要方面：

1、接线方式不同。

半绝缘电压互感器高压N极必须直接接地运行，在配电系统中变电站、开闭站、高压用户终端等需要安装电压互感器，诸多的半绝缘电压互感器的并联运行，在系统稍有不对称时，很容易激发形成高幅值的铁磁谐振过电压，并联数越多越容易发生；全绝缘电压互感器可以直接接地运行，也可以间接(接电阻、零序压变等)接地运行，还可以V形接线不接地运行。

2、防谐措施不同。

半绝缘电压互感器采用二次开口三角绕组上加装专用消谐器，或并联灯泡，或并联电阻抗谐振；全绝缘电压互感器除了可以采取上述措施外，还可以在高压中性点串联电阻消谐。全绝缘电压互感器由于正常运行处于降压运行状态，励磁性能比较好。有效防止压变铁磁谐振过电压，必须多管齐下、多种措施并用才能奏效。

3、单相接地承受的电压不同。

半绝缘电压互感器在系统单相接地时，需要承受线电压的冲击，一般运行不得超过2 h，长期运行可能造成击穿故障；全绝缘电压互感器在系统单相接地时，承受的是额定电压。

4、安全运行的效果不同。

我局的10多个35 kV变电站在20世纪80年代末90年代初，对全绝缘电压互感器采取二次开口三角绕组上并联500 W灯泡，中性点串接ZG11-250-11k-I电阻的消谐振措施，10多年来偶然发生过压变熔丝熔断故障，并且大多是电阻损坏或断线等原因引起的。但是我局近年来新建的几个110 kV变电站，采用半绝缘电压互感器运行状况不好，故障不断。

例如，110 kV石门变电站2001年9月投产至2003年7月间共发生单相、二相、三相熔丝熔断26次，110 kV乌镇变电站2001年7月至2003年9月间共发生单相、二相、三相熔丝熔断21次，且在2003-09-09，10 kV 2号压变烧毁引起柜内短路(整柜烧坏)事故；110 kV河山变电站也发生过压变击穿。在这期间我们也采取多种形式的消谐措施，但均未收到效果。

对此，2004年初开始对6座110 kV变电站的半绝缘电压互感器改造为全绝缘电压互感器，采取了与35 kV变电站同样的消谐措施，经过夏季雷雨气候的运行考验未发生过一次断熔丝故障。

半绝缘电压互感器在中性点不接地的10 kV配电系统运行中，容易发生铁磁谐振过电压，熔断压变熔丝，烧毁电压互感器，甚至引发系统事故，严重影响计量的正确性，使测量数据丢失，危及继电保护和自动装置的正确动作等。由此可见，10kV配电系统中不宜选用半绝缘电压互感器，应当选择全绝缘电压互感器，有利于采取多种形式的消谐措施，有效防止铁磁谐振过电压，确保设备安全运行。

选择全绝缘电压互感器应尽可能考虑选择大容量电压互感器。当然，全绝缘电压互感器与半绝缘电压互感器相比，投资要增加，体积要增大。