摘要:在實際的變電運(yùn)行治理中,有時由于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的線路發(fā)生單相接地或單相接地消失的瞬間,經(jīng)常造成電壓互感器一次側(cè)熔斷件熔斷。或者是在進(jìn)行正常的倒閘操作中,通過投入空載母線時,往往發(fā)現(xiàn)母線電壓指示不正?;虺霈F(xiàn)接地信號,但卻沒有發(fā)生明顯的接地跡象,主要是由于電壓互感器的鐵磁諧振造成的。直流系統(tǒng)接地故障測試儀以系統(tǒng)安全為首要前提,按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高要求,以可靠的低頻信號方式進(jìn)行檢測,并在現(xiàn)場進(jìn)行了大量的實際應(yīng)用,對系統(tǒng)無任何影響。
這種情況經(jīng)常會使值班人員誤判為電壓互感器故障或是變電所內(nèi)母線系統(tǒng)發(fā)生接地故障,分析:
1在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,雖然電源側(cè)的中性點(diǎn)不直接接地,但電壓互感器的高壓側(cè)中性點(diǎn)是接地的,若Ca,Cb,Cc為各回線路(包括電纜出線和架空線路)三相對地的等值電容,而La,Lb,Lc則為母線電壓互感器的一次側(cè)三個線圈的對地阻抗(忽略其線圈電阻),假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生單相接地(如A相)。電壓互感器的鐵心線圈相當(dāng)于與電容器并聯(lián),構(gòu)成了可能產(chǎn)生諧振的并聯(lián)電路,由于相對地電壓升高倍,有可能使得電壓互感器的鐵心出現(xiàn)飽和或接近飽和,阻抗變小,電路中出現(xiàn)容抗和阻抗相等的情況,從而產(chǎn)生了并聯(lián)諧振,此時互感器一次側(cè)的電流大,這樣有可能使電壓互感器的高壓側(cè)熔斷件熔斷,或者燒壞電壓互感器。此種情況往往在變電所投產(chǎn)初期(線路出線回路少)不是很明顯,但隨著線路出線回路的增多(各回線路對地的等值電容量增大,容抗增大)出現(xiàn)諧振的情況較多。
2倒閘操作時,由于電壓互感器的諧振而造成母線電壓不平衡。此種情況往往是在設(shè)備進(jìn)行關(guān)合空載母線時發(fā)生,當(dāng)系統(tǒng),投入501斷路器,由于10kV母線處于空載狀態(tài),等值電路中L是電壓互感器一次線圈的電感,C是各相母線對地電容,由于電壓互感器的中性點(diǎn)是接地的,且各相對地電容的一端也是接地的,在正常情況下,三相電容是對稱的,但當(dāng)用501斷路器向10kV母線充電時,就存在著以下兩種情況:①由于合閘瞬間的三相觸頭不同期性,此時慢接觸的一相在觸頭間相當(dāng)于串聯(lián)上一個電容(如A相)。當(dāng)電容的容抗等于互感器的感抗時即產(chǎn)生諧振,但該狀態(tài)下只是使中心信號裝置的電鈴響了一下,儀表擺動一下,但隨著操作的完成該現(xiàn)象隨之消失。②由于合閘過程中產(chǎn)生操作過電壓,此時假設(shè)斷路器在合閘操作過程中A相出現(xiàn)過電壓,則有可能使A相電壓互感器鐵心出現(xiàn)飽和,使A相電壓互感器線圈感抗變小,從而三相的總阻抗出現(xiàn)不平衡,使電壓互感器的中性點(diǎn)對地電壓發(fā)生位移現(xiàn)象。
3消除鐵磁諧振的措施和方法
(1)采用質(zhì)量好,技術(shù)性能優(yōu),鐵心不易飽和的電壓互感器。
(2)提高斷路器的檢修質(zhì)量,確保合閘操作的同期性,減少操作過電壓。
(3)必要時可采用改變操作順序,以避免操作過程中產(chǎn)生諧振的條件。
(4)對在空載母線的充電中產(chǎn)生的諧振,可以采用投入空載線路的方法,以改變其諧振的條件。
(5)傳統(tǒng)采用消諧的措施是在電壓互感器的開口三角側(cè)接上一個燈泡,該方法屬于較為原始的方法,隨著系統(tǒng)容量的增大和電纜線路的增加,實踐運(yùn)行表明該方法的消諧效果不是很明顯。
(6)另一種方法是采用在電壓互感器二次側(cè)的開口三角上加裝一種可控硅多功能消諧裝置的方法,但該方法需要采用外加交流電源,有時由于裝置的電子器件發(fā)生短路也會目前使用的另外一種消諧裝置是在電壓互感器的一次側(cè)中性點(diǎn)上串接LXQ型非線性電阻,以限制其產(chǎn)生諧振的方法,由于該方法具有安裝簡便、結(jié)構(gòu)簡單、消諧效果明顯的特點(diǎn),目前得到廣泛的應(yīng)用,具有較高的推廣使用價值。
4結(jié)束語中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生諧振的直接因素是系統(tǒng)過電壓,其根本原因是電壓互感器出現(xiàn)飽和,造成互感器的感抗改變,至于采用何種消諧方法,應(yīng)該根據(jù)實際情況,結(jié)合系統(tǒng)的運(yùn)行方式,分別采取措施,以達(dá)到預(yù)期的目的。
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