35kV电磁式电压互感器高压熔断器频繁熔断原因分析

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35kV电磁式电压互感器高压熔断器

频繁熔断原因分析

栾聪

(宁夏银星能源股份有限公司太阳山风力发电厂，宁夏银川750011)

【摘要】针对35kV电磁式电压互感器高压熔断器频繁熔断故障，结合现场实际情况详细分析了可能的影响因素，

得出了高压熔断器接线端帽密封失效，在潮湿环境条件下因电晕放电作用而熔断的结论，并提出了处理方法和防 范措施。

【关键词】电磁式电压互感器；高压熔断器；频繁熔断；电晕放电电压互感器（简称PT)是电力系统中不可或缺的 重要电气设备，它将一次回路的髙电压按比例关系变 换成100V或更低等级的标准二次电压，为测量、计量 仪表及继电保护和自动装置提供所需的电压量。在 35kV及以下系统中电压互感器一般经隔离刀闸和髙 压熔断器接人母线，当电压互感器内部故障或与系统 连接线路发生短路故障时，髙压熔断器熔断，切断故 障点或将电压互感器与故障源隔离，从而缩小故障范 围，保护设备安全⑴。在实际运行中，电压互感器髙压 熔断器熔断故障时有发生，通常在更换髙压熔断器后 系统即恢复正常，往往没有引起足够重视，进而对故 障进行深人分析和采取针对性处理措施，致使后续仍 可能发生熔断故障甚至频繁熔断情况，影响系统的安 全稳定运行。本文就某风电场变电站35kV电压互感器 髙压熔断器频繁熔断故障进行了详细分析并提出处理 方法和防范措施，为今后类似故障的分析处理提供参 考和借鉴。

和）的电压互感器及系统发生单相对地闪络或接地 时，更容易引发谐振过电压，经常引起运行中电压互 感器髙 压熔断器频繁熔断。 而当 系 统采用 中 性点 经小 电阻接地运行方式时，由于中性点接地电阻是一个耗 能元件，是电网对地电容中能量（电荷）的泄放通道，又 是系统谐振的阻尼元件，可消除由于各种原因引起的 系统谐振过电压(如铁磁谐振、髙频谐振、分频谐振、断 线谐振、线性谐振等），采用电阻接地是消除频繁发生 的电压互感器谐振过电压的最有效的办法121。35kV I 母通过接地变小电阻接地，且电压互感器配置了较为 完善的一二次消谐装置，二次消谐装置也无异常运行 记录，因此髙压熔断器熔断并非谐振原因引起。

渊2)35kV I母各进线配置零序过流保护，母线配置 差动保护，故障发生时现场无雷击、闪电现象，系统未 带大负荷且负荷波动波动不大，未进行运行方式调整 和变电站倒闸操作，综自及保护自动装置无动作和告 警信息，故障录波装置和在线式电能质量监测仪均无 异常运行记录，故障后现场检查电压互感器运行无异 响，二次侧各熔断器、空气开关正常，回路绝缘测试合 格，因此髙压熔断器熔断也非一次系统发生单相接 地，产生弧光接地过电压、低频饱和电流或二次负载 过重、短路等原因所导致。

(3) 为进一■步确认故障原因，2014年10月风电场 委托专业电气检修试验单位对35kV I母电压互感器、 一次消谐装置及二次回路接线进行检查和试验，检查 试验结果全部合格，排除了电压互感器一、二次绕组 绝缘降低、 短路故障或消 谐器绝缘下降以 及电 压互感 器X端绝缘水平与消谐器不匹配、二次回路误接线等 方面的原因。

(4) 考虑到每次故障均在阴雨天气或雨后第二天 这一特定情况下发生，根据GB/T 15166.2-1994《交流 髙压熔断器限流式熔断器》中保护用电压互感器熔断 器选用导则相关说明，保护电压互感器的髙压熔断 器，由于熔体特别细，对电晕作用很敏感，尤其是10kV 及以上电压等级的电压互感器，这种电晕放电作用使 熔体在几个月内或几年内腐蚀，最终导致其动作[3]，在 潮湿环境下髙压熔断器有可能因电晕放电作用的影响 而发生熔断。35kV I母PT髙压熔断器水平安装，由熔 管、瓷套、紧固法兰、支柱绝缘子和接线（下转第115页）

1 故障概述

风电场110kV变电站2010年投运，35kV系统采用

单母线分段接线方式，其中35kV I母接有风力发电机 组进线4回，SVG、小电阻接地变、站用变进线各1回， #1主变低压侧出线1回，母线安装3台型号为JDX6- 35W3的单相、户外、油浸式、全绝缘电磁电压互感器， 并配置KNXQ-35型一次消谐装置和HY-XX2000A型 二次消谐装置，使用额定电流0.5A的XRNP-40.5/0.5 型髙压熔断器。自2014年5月起连续4个月内35kV I 母PT髙压熔断器共发生5次熔断故障，故障均发生 在阴雨天气或雨后第二天，故障时变电站综自显示故 障相电压由正常运行值22.2kV左右下降至20 ~ 21kV 并随时间推移逐渐下降，其他相电压正常，系统无保 护动作及告警信息，现场检查未见明显异常，更换故 障相髙压熔断器后恢复正常运行。

2 原因分析

(1)35kV及以下系统中一般采用中性点不接地运 行方式，由于电磁式电压互感器励磁电感的非线性特 性，当系统运行环境变化，使网络中电抗接近容抗时， 便产生谐振过电压，特别是遇有激磁特性不好（易饱

作者简介：栾聪（1981-)，男，山东招远人，工程师，本科，从事风力发电生产管理工作。

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对5G移动通信发展与技术问题探讨

肖传建

(福建网建通信工程有限公司，福建福州350001)

【摘要】本文将依据5G移动通讯技术的优势，阐述了 5G移动通讯技术在未来发展的主要趋势，并对5G移动

通讯技术运用过程中的关键技术进行了简要的分析，且指出了我国在研究与运用5G移动通讯技术时需要注意的 难点，以期丰富我国对5G通讯技术的研究理论。

【关键词】5G曰移动通信；发展;技术；问题

随着信息时代的不断发展，无线网络通信技术也 得到了突飞猛进的进步，特别是在第四代移动通信系

统技术，也就是4G技术日趋成熟的情况下，

积极开发 第五代移动通信系统技术（以下简称5G)逐渐成为现 代通讯企业研究的重要课题。为了满足人们日益增长 的网络需求，保障通讯的稳定，实现信息的飞速发展， 各大通讯企业已经加大了对5G技术的研究和开发力 度。从5G技术的优势而言，相对于前四代移动通信系 统技术，其会得到广泛的适用，并成为新一代移动通 信的主力军。目前，我国已经进人到5G的研究阶段， 并在2016年实施了关于5G关键技术的实施。但是，仍 有不少人对5G存在错误的认知，且5G在适用过程中 也存在诸多难点，以待攻破。1

5G移动通讯技术的概述

第五代移动通信系统技术主要是对第四代移动通 信系统的延伸，在当前的研究领域当中，不少学者认 为第五代移动通信系统（简称5G)的体系架构主要可 以分为三个部分，一个是网络部署场景、一个是接人 网，还有一个核心网。自从我国第二代蜂窝系统技术 被研究出台以后，人们越来越重视峰值服务速率指 标，并将该指标作为信号技术新能的关键指标来处 理。依据以往的研究历史，2G、3G与4G都经过了大约 十年的研发周期。因此，可以推算出，5G与世人见面的 时间大约为2020年。相对于4G而言，5G会具有更多 的优势，其效能更髙，网络的稳定性更髙，且具有更髙 的资源利用率和更快的传输率。但是，从当前我国4G 运营的结果来看，其所需要面临的最大问题是设备的 限制与技术的制约，导致4G的传输速率只能保持在 75Mbps之内。而5G则可能突破这一限制，为人们带来 更快的传输速度。

通过4G的运行结果以及人们的期待来看，将来的 5G可能会具有覆概率髙、低耗能、热点髙容量、可靠性 髙和性能强的优点。从目前我国通信企业对5G研究 的重点来看，5G更关注用户的体验及满意度，并提髙 了网络在空间上的广域覆盖的功能。如果说4G比3G 技术具有更髙的速度，那么5G就比4G具有更大的应 用范围和无处不在的连接功能。使得使用者能在任何 地方、任何时间使用任何设备都能快速的连接到网 络。其次，依据我国最新出版白皮书的要求，5G还必须 满足绿色环保的创造理念，也就是说，5G还必须具有 低耗能特点。由于5G会比4G具有更快的速度，对手 机等设备的电池要求更更髙，为了降低能源损耗，实 现可持续发展，5G还必须具备低耗能的优势。同时，目

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前可联网的设备不仅局限于手机，还有其他智能设

备，如何降低这些智能设备的耗损量，也是5G研究课 题当中应该予以重视的问题。另外，热点髙容量也是 将来5G技术研究的重要方向。由于4G技术在运用过 程中会出现流量需求大时传输速率下降的问题，给人 们的通信网络使用带来一定的不便。为了更方便人们 的通信使用，5G将强对该问题的研究力度，并保障在 人口密度大的地方也平均分配传输速率，不会让使用 者出现卡顿及消息滞后的现象。由此可见，将来的5G 技术必然会具备热点髙容量的优势。5G技术还具有可 靠性的优势。目前全球的通信公司普遍认为5G低时 延的认知是其低时延性达到1ms，且稳定率及可靠性 髙达99.999%以上，每位用户的最小容量可以达到 lGbps。从该项认知可以看出，未来的5G技术边会具有 低时延性与髙可靠性。最后，5G还会具有更髙的端性 能。由于未来智能设备会越来越多，如何在保障智能 设备后台程序运行时的通信稳定，保障设备信息发送 和下载的稳定及效率，也成为5G研究的重要课题。可 见，未来5G技术必然会具有更良好的端性能。2 5G移动通讯运用的关键技术

自从ITU在2015年确定了 5G的发展目标之后， 对5G关键技术的研究也提上了日程，并在2016年有 望全球统一 5G标准。但是，现阶段的标准制定则需要 急切的解决低频与髙频、移动宽带与物联网之间的应 用标准，而以下所述的大规模的MIMO技术、毫米波通 信技术和D2D技术就是为解决这两大问题而研发出 来的。

(1)大规模的MIMO技术

如果说4G是有了更快的速度，那5G就是有了更 广阔的运用范围。因此，大规模MIMO技术是5G开发 中最重要的技术，也是5G提髙频谱效率的关键技术。 大规模MIMO技术又可以称之为大型天线系统，是在 4G的基础上，将原来的8根天线增加到数百甚至是数 千根服务线的一种技术。对该技术的的改革，可以有 效实现一个基站多个用户的同时通信。通过额外的天 线将信号能量传输以及接受整合到一个很小的空间之 内，促使用户终端能获取大大量的吞吐量，且提髙了 能源的使用效率。大规模MIMO技术的设计思维，主要 是想实现通讯系统的时分双工操作，也可以被运用在 品分双工操作系统之上。这种大规模的MIMO技术具 有非常大的优势，其元件的价格非常低、耗能也比较 低，可有有效减少信息延迟的现象，且被广大用户所 使用。大规模MIMO技术的出现，给许多传统的通讯系