110kV天堂變電站10kV系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)，2004年6月15日發(fā)生10kV母線電壓互感器一次側三相熔絲熔斷的故障。事后檢查，中性點所接消諧電阻正常，中性點絕緣正常，勵磁特性在正常范圍，二次回路絕緣正常，更換高壓熔絲后，電壓互感器又恢復正常運行。雷擊時多相熔絲熔斷的原因，只有查清雷擊時通過高壓熔絲的電流，才能了解導致高壓熔絲熔斷的機理，才能找出有針對性的辦法。
　　
　　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電壓引起的。當電網(wǎng)對地電容較大，而電網(wǎng)間歇弧光接地或接地消失時，健全相對地電容中貯存的電荷將重新分配，它將通過中性點接地的電壓互感器一次繞組形成回路，構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工頻周期內出現(xiàn)，電流幅值可遠大于分頻諧振電流(分頻諧振電流約為額定勵磁電流的百倍以上)，頻率約2～5Hz。由于具有幅值高、作用時間短的特點，在單相接地消失后的半個周期熔絲熔斷。
　　
　　1.1產(chǎn)生低頻飽和電流的原理
　　
　　當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障點會流過電容電流，未接地相的電壓升高到線電壓，其對地電容充以與線電壓相應的電荷。在接地故障期間，此電荷產(chǎn)生的電容電流以接地點為通路，在電源-導線-大地間流通。由于電壓互感器的勵磁阻抗很大，其中流過的電流很小，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到正常相電壓水平。但是，由于接地故障已斷開，非接地相在接地期間已經(jīng)充電至線電壓下的電荷，就只有通過高壓繞組，經(jīng)其原來接地的中性點進人大地。在這一瞬變過程中，高壓繞組中將會流過一個幅值很高的低頻飽和電流，使鐵心嚴重飽和。實際上，由于接地電弧熄滅的時刻不同，即初始相位角不同，故障的切除，不都在非接地相電壓達最大值，這一嚴重情況下發(fā)生。因此，每次單相接地故障消失時，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裝設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接入一個足夠大的接地電阻R，在單相故障消失時，低頻飽和電流經(jīng)過電阻后進入大地。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。同時由于在零序電壓回路串聯(lián)的這個電阻，使電壓互感器鐵磁諧振過電壓的大部分電壓降落在電阻上，從而避免了鐵心飽和，限制了鐵磁諧振過電壓的發(fā)生。考慮到在電網(wǎng)正常運行時的中性點零序電流較小，和單相接地時滿足電壓互感器開口三角形電壓的靈敏度，中性點電阻應為滿足一定特性要求的非線性電阻或消諧器。
　　
　　安裝在二次側的電子消諧器不能限制低頻飽和電流，當涌流發(fā)生時，它會將二次開口三角短路，這反而會增大涌流幅值。
　　
　　天堂變電站10kV電壓互感器一次中性點安裝了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)正常運行時此消諧器電阻值大于450kΩ(取0.3mA峰值零序電流試驗)，單相接地時電阻值大于180kΩ(取3mA峰值零序電流試驗)，是可以抑制低頻飽和電流的。