110kV天堂變電站10kV系統(tǒng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，2004年6月15日發(fā)生10kV母線電壓互感器一次側(cè)三相熔絲熔斷的故障。事后檢查，中性點(diǎn)所接消諧電阻正常，中性點(diǎn)絕緣正常，勵(lì)磁特性在正常范圍，二次回路絕緣正常，更換高壓熔絲后，電壓互感器又恢復(fù)正常運(yùn)行。雷擊時(shí)多相熔絲熔斷的原因，只有查清雷擊時(shí)通過(guò)高壓熔絲的電流，才能了解導(dǎo)致高壓熔絲熔斷的機(jī)理，才能找出有針對(duì)性的辦法。
　　
　　1低頻飽和電流可引起電壓互感器一次熔絲熔斷
　　
　　在中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中，電磁式電壓互感器高壓熔絲熔斷，并不一定都是由鐵磁諧振過(guò)電壓引起的。當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地電容較大，而電網(wǎng)間歇弧光接地或接地消失時(shí)，健全相對(duì)地電容中貯存的電荷將重新分配，它將通過(guò)中性點(diǎn)接地的電壓互感器一次繞組形成回路，構(gòu)成低頻振蕩電壓分量，促使電壓互感器處于飽和狀態(tài)，形成低頻飽和電流。它在單相接地消失后1/4～1/2工頻周期內(nèi)出現(xiàn)，電流幅值可遠(yuǎn)大于分頻諧振電流(分頻諧振電流約為額定勵(lì)磁電流的百倍以上)，頻率約2～5Hz。由于具有幅值高、作用時(shí)間短的特點(diǎn)，在單相接地消失后的半個(gè)周期熔絲熔斷。
　　
　　1.1產(chǎn)生低頻飽和電流的原理
　　
　　當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障點(diǎn)會(huì)流過(guò)電容電流，未接地相的電壓升高到線電壓，其對(duì)地電容充以與線電壓相應(yīng)的電荷。在接地故障期間，此電荷產(chǎn)生的電容電流以接地點(diǎn)為通路，在電源-導(dǎo)線-大地間流通。由于電壓互感器的勵(lì)磁阻抗很大，其中流過(guò)的電流很小，一旦接地故障消失，電流通路則被切斷，而非接地相必須由線電壓瞬間恢復(fù)到正常相電壓水平。但是，由于接地故障已斷開(kāi)，非接地相在接地期間已經(jīng)充電至線電壓下的電荷，就只有通過(guò)高壓繞組，經(jīng)其原來(lái)接地的中性點(diǎn)進(jìn)人大地。在這一瞬變過(guò)程中，高壓繞組中將會(huì)流過(guò)一個(gè)幅值很高的低頻飽和電流，使鐵心嚴(yán)重飽和。實(shí)際上，由于接地電弧熄滅的時(shí)刻不同，即初始相位角不同，故障的切除，不都在非接地相電壓達(dá)最大值，這一嚴(yán)重情況下發(fā)生。因此，每次單相接地故障消失時(shí)，不都在高壓繞組中產(chǎn)生大的涌流。而且低頻飽和電流的大小還與電壓互感器伏安特性有很大關(guān)系，鐵心越容易飽和，該飽和電流就越大，高壓熔絲就越易熔斷。
　　
　　1.2抑制低頻飽和電流的方法
　　
　　采用電壓互感器中性點(diǎn)裝設(shè)非線性電阻或消諧器的方法可抑制低頻飽和電流。在上述情況下，若在高壓繞組中性點(diǎn)接入一個(gè)足夠大的接地電阻R，在單相故障消失時(shí)，低頻飽和電流經(jīng)過(guò)電阻后進(jìn)入大地。由于大部分壓降加在電阻上，從而大大抑制了低頻飽和電流，使高壓熔絲不易熔斷。同時(shí)由于在零序電壓回路串聯(lián)的這個(gè)電阻，使電壓互感器鐵磁諧振過(guò)電壓的大部分電壓降落在電阻上，從而避免了鐵心飽和，限制了鐵磁諧振過(guò)電壓的發(fā)生?？紤]到在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)零序電流較小，和單相接地時(shí)滿足電壓互感器開(kāi)口三角形電壓的靈敏度，中性點(diǎn)電阻應(yīng)為滿足一定特性要求的非線性電阻或消諧器。
　　
　　安裝在二次側(cè)的電子消諧器不能限制低頻飽和電流，當(dāng)涌流發(fā)生時(shí)，它會(huì)將二次開(kāi)口三角短路，這反而會(huì)增大涌流幅值。
　　
　　天堂變電站10kV電壓互感器一次中性點(diǎn)安裝了LXO(D)Ⅱ-10型消諧器，其電阻元件是用SIC經(jīng)高溫氫氣爐焙燒而成的非線性電阻串、并聯(lián)而成。電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)此消諧器電阻值大于450kΩ(取0.3mA峰值零序電流試驗(yàn))，單相接地時(shí)電阻值大于180kΩ(取3mA峰值零序電流試驗(yàn))，是可以抑制低頻飽和電流的。