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    不接地系統(tǒng)產(chǎn)生諧振的原因及措施

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    來(lái)源:儀天成電力  時(shí)間:2017/12/07  閱讀:

        摘要:在實(shí)際的變電運(yùn)行治理中,有時(shí)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(guò)投入空載母線時(shí),往往發(fā)現(xiàn)母線電壓指示不正常或出現(xiàn)接地信號(hào),但卻沒(méi)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(cè)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(hào)方式進(jìn)行檢測(cè),并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了大量的實(shí)際應(yīng)用,對(duì)系統(tǒng)無(wú)任何影響。
        這種情況經(jīng)常會(huì)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(duì)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(gè)線圈的對(duì)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(duì)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(shí)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(duì)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(shí),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(shí)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(duì)地電容,由于電壓互感器的中性點(diǎn)是接地的,且各相對(duì)地電容的一端也是接地的,在正常情況下,三相電容是對(duì)稱的,但當(dāng)用501斷路器向10kV母線充電時(shí),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(shí)慢接觸的一相在觸頭間相當(dāng)于串聯(lián)上一個(gè)電容(如A相)。當(dāng)電容的容抗等于互感器的感抗時(shí)即產(chǎn)生諧振,但該狀態(tài)下只是使中心信號(hào)裝置的電鈴響了一下,儀表擺動(dòng)一下,但隨著操作的完成該現(xiàn)象隨之消失。②由于合閘過(guò)程中產(chǎn)生操作過(guò)電壓,此時(shí)假設(shè)斷路器在合閘操作過(guò)程中A相出現(xiàn)過(guò)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(duì)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(guò)電壓。

        (3) 必要時(shí)可采用改變操作順序,以避免操作過(guò)程中產(chǎn)生諧振的條件。

        (4) 對(duì)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(gè)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(shí)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(shí)由于裝置的電子器件發(fā)生短路也會(huì)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(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jià)值。
        4 結(jié)束語(yǔ)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(guò)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(shí)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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