浅谈热电厂谐振过电压及抑制措施
浅谈过电压的产生及限制措施

浅谈过电压的产生及限制措施摘要:过电压的产生在生活中经常发生,正确的认识它具有很重要的意义。
关键词:过电压电力系统变压器谐振在电力系统运行中,由于种种原因,系统中的某部分电压可能升高,其数值大大超过设备的正常运行电压,这种现象称为过电压。
其后果是:设备绝缘损坏,造成长时间的停电,危及人身及设备的安全。
常见的过电压有如下几种:一、电力系统中(一)谐振过电压电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象。
谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状况,它在无线电和电工技术中得到广泛的应用,但另一方面,在电力系统的某些元件上会出现严重的过电压,因此发生谐振时又有可能破坏系统的正常工作。
谐振过电压分为以下几种:1.线性谐振过电压。
谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感、变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。
2.铁磁谐振过电压。
谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器) 和系统的电容元件组成。
因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。
3.参数谐振过电压。
由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd- Xq 间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。
限制谐振过电压的主要措施有:1.提高开关动作的同期性。
由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,提高开关动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生。
2.在并联高压电抗器中性点加装小电抗。
3.破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。
4.在中性点非直接接地的系统中,选用激磁特性较好的电磁式电压互感器或电容式电压互感器;在电磁式电压互感器的开口三角形线圈内(35kv 以下系统)装设10-100 欧的阻尼电阻;在10kv及以下电压的母线上,装设中性点接地的星形接线电容器组等。
浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器在电力系统中起着非常重要的作用,它能够将高压电网中的电压变换成为低压信号,以便供给保护装置和测量仪表使用。
电压互感器本身也存在一些问题,其中之一就是铁磁谐振过电压的问题。
铁磁谐振过电压是指在电力系统中,由于电压互感器的谐振频率和系统中其他部件的自然频率相接近而导致的过电压问题。
这种过电压可能对电力系统的稳定性和设备的安全造成严重影响,因此需要采取措施来防范铁磁谐振过电压的发生。
要针对电压互感器的设计和选型进行合理规划。
设计时应考虑到电压互感器在实际运行中可能遇到的工频和谐振过电压,选择合适的铁心材料和绕组结构,以尽量减小谐振频率和增加谐振频率间隔,避免与系统的自然频率相近。
在选型时应根据系统的特点和运行环境,选择合适的电压互感器型号和参数,以确保其在系统中的稳定性和可靠性。
需要对电压互感器进行良好的安装和维护。
在安装时要遵循相关标准和规范,确保电压互感器与系统的连接良好,接地可靠,并且避免在安装位置附近存在铁磁材料,以减小谐振的可能性。
在日常维护中要定期对电压互感器进行检查和测试,发现问题及时处理,以保证其在运行中的性能和稳定性。
对于已经存在的铁磁谐振过电压问题,可以通过一些措施来进行防范和处理。
其中之一就是采取适当的补偿措施,例如在电压互感器绕组中添加电容器进行串联补偿,或者在电压互感器的外部添加谐振电抗器进行并联补偿,以改变谐振电路的参数,使谐振频率远离系统的自然频率,减小过电压的可能性。
还可以通过在系统中增加补偿电抗器或者调整系统参数,来改变系统的自然频率和阻尼,以减小谐振过电压的影响。
铁磁谐振过电压是电压互感器在实际运行中可能遇到的一个严重问题,需要系统设计、选型、安装和维护等方面都进行合理规划和措施,以保证电压互感器在系统中的稳定性和可靠性。
对于已经存在的谐振过电压问题,需要通过补偿措施和系统参数调整等方法进行防范和处理,以确保系统的安全稳定运行。
电网谐振过电压的限制方法

电网谐振过电压的限制方法电网谐振过电压是指电网中由于谐振电路产生的过电压现象。
谐振过电压的存在会对电网设备和用户设备造成损坏和影响电网的稳定运行。
为了限制电网谐振过电压的发生,以下是一些常用的方法:1. 控制谐振回路的阻抗:对于谐振回路来说,其阻抗会影响谐振过电压的大小。
因此,通过控制谐振回路中的电抗元件(如电感和电容)的数值,来改变谐振回路的阻抗,从而限制谐振过电压的大小。
2. 使用限流电感器:在电网系统中配置适当的限流电感器,可以限制谐振过电压的大小。
限流电感器是一种具有一定阻抗的电感元件,可降低系统的谐振频率,减小谐振过电压的幅值。
3. 安装降压变压器:通过安装适量的降压变压器,将电网供电电压降低,从而减小谐振过电压的幅值。
这样可以有效地限制谐振过电压对电网设备和用户设备的影响。
4. 使用TVS(气体抑制二极管):TVS是一种具有快速响应的抑制过电压的元件,可以在过电压出现时迅速导通,将过电压限制在安全范围内。
在电网系统中配置适当的TVS,可以有效地限制谐振过电压的幅值。
5. 加装补偿电容器:在电网系统中加装补偿电容器,可以提供谐振过电压的吸收和分布功能,从而限制谐振过电压的幅值。
补偿电容器可以有效地抑制谐振回路的振荡。
6. 控制电网变流器的运行方式:电网变流器是电网中常见的谐振回路。
通过控制电网变流器的运行方式,如变流器的开关控制策略、调整变流器的输出功率等,可以减小谐振过电压的幅值。
7. 增加电网的阻尼:在电网中增加适当的阻尼,可以有效地抑制谐振回路的振荡,减小谐振过电压的幅值。
可以采用增加电阻等方法来实现电网的阻尼。
总之,限制电网谐振过电压的方法可以从改变谐振回路的阻抗、配置限流电感器、降低电网供电电压、使用TVS、加装补偿电容器、控制电网变流器的运行方式、增加电网的阻尼等方面进行。
需要根据具体情况综合应用这些方法,以达到有效抑制谐振过电压的目的,保证电网的稳定运行。
电网谐振过电压的限制方法

电网谐振过电压的限制方法电网谐振过电压是指电网中的谐振回路导致电网电压升高的现象。
这种现象可能导致电网设备损坏、引发过电压事故甚至导致电网崩溃。
为了保障电网的稳定运行和电力设备的安全运行,需要采取一系列措施限制电网谐振过电压。
1. 电网规划设计:在电网规划和设计阶段,需要充分考虑电网谐振过电压问题。
对电网谐振频率、谐振回路的参数等进行详细分析,采用合适的线路布置、变电站配置和无功补偿等方式来减小谐振影响。
通过电网的优化设计,能够有效降低电网谐振过电压的风险。
2. 无功补偿控制:电网谐振通常是由于无功补偿不足引起的,因此,加强无功补偿是限制电网谐振过电压的重要手段。
通过调节无功补偿设备的容量和运行方式,使电网保持合适的无功功率平衡,可以减小谐振回路的共振电流,避免出现过电压。
3. 谐振回路的分析与处理:谐振回路是电网谐振过电压的直接原因,因此,对谐振回路进行分析并采取处理措施是有效限制电网谐振过电压的重要方法。
可以通过增加电阻、变压器的绕组接地、中和电抗器的串联等方式改善谐振回路的特性,减小谐振幅值以及消除谐振回路,从而有效地减小电网谐振过电压的风险。
4. 过电压保护装置的设置:在电网中设置过电压保护装置是限制电网谐振过电压的一种有效手段。
过电压保护装置可以监测电网的电压波形,一旦发现电压异常上升,及时采取措施,包括切断或限制电网供电,以保护电力设备的安全运行。
5. 特殊设备的应用:在一些需要高度稳定电压的场合,可以采用特殊设备来限制电网谐振过电压。
例如,在电网的关键节点使用电压调节器、谐振抑制器等设备,能够控制电压的波动和提供稳定的电源,从而有效限制谐振过电压。
6. 故障监测与维护:及时发现和处理电网中的故障对于限制电网谐振过电压至关重要。
建立完善的电网监测系统,定期对电网进行故障检测和维护,可以及时发现电网中存在的问题并采取相应的补救措施,避免电网谐振过电压的发生。
总之,电网谐振过电压可能对电网和电力设备带来严重影响,为了限制谐振过电压的发生和发展,需要从电网规划设计、无功补偿控制、谐振回路处理、过电压保护装置设置、特殊设备应用以及故障监测与维护等方面综合考虑,采取一系列措施加以限制和防范。
浅析电厂中谐振过电压的产生与抑制

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浅析电厂中谐振过 电压的产生与抑制
臧 雪飞 , 撒 同颖 2 姜 雪 2 ( 1 . 中海油 山东化学工程有限责任公司。 山东 济南 2 5 0 1 0 1 ; 2 . 山东省热电设计院 , 山东 济南 2 5 0 1 0 0 )
过. 由于在正式投入运行前 , 生 产发电机 的设计部 门要 进行 自激 的校 核. 避 开谐振 点。 因此一般不会 出现参数谐振过电压 。
2 - 3 铁 磁 谐 振 过 电压
2 . 3 . 1 铁磁谐振过 电压 的特点 1 ) 谐振 回路 由带铁芯的 电感元件 ( 如空载变压 器、 电压互感器 ) 和 系统的电容元件组成 2 ) 谐 振频率 可以等 于电源 电源频率( 基波共振 ) , 也可 为其 简单分 数( 分次谐 波共振 ) 或简单倍数 ( 高次谐波共振) 。 3 ) 在一定 的情况下可 自 激产生 . 但大多需要有 外部激发条件 。回 路中事先经历 过足够强烈 的过渡过程 的冲击扰动。 4 ) 在一定 的回路损耗 电阻的情况下 . 其幅值主要受 到非线性 电感 本身严 重饱和的限制 2 . 3 . 2 引起铁磁谐振 的原 因与设计时 的主要抑制方法 2 谐 振 过 电压 的 类型 及 相 应 抑 制 方 法 1 ) 断线引起的铁磁谐振过 电压 在中 、 低 压电网中 . 故障的形式 和操作方式是多种 多样 的, 谐 振性 电 网因断线 、 断路器非 全相运行动作 、 熔 断器一相或两相熔 断等 质 也各不 相同。 因此 , 应该了解各种不 同类型谐振的性质与特点 , 掌握 而造成非全相运行时 . 电网电容 与空载或轻载运行的变压 器的励 磁电 其 振荡的性 质和特点 . 以便制 定防振 与消振 的对策 与措施 。 流可能组成多种多样 的串联谐振 回路 , 产生基频 、 分频或高频谐振 。 它 各种谐振过 电压可 以归 纳为三种类 型 : 线性谐振 过电压 、 铁 磁谐 可使电网 中性点位移 、 绝缘 闪络 、 避雷器爆炸 。 振过电压 和参数 谐振过 电压。 在实际工程的设计 与运行 中. 常采取 以下措施抑制断线引起的铁 2 . 1 线 性谐振 过电压 磁谐振过电压 : 线性 谐振过电压的特点 : ( 1 ) 在线路上不采用熔 断器 。 1 ) 参 与谐振的各电气参量 均为线性 。 ( 2 ) 采取措施 , 保证 断路 器不发生非全相拒 动 , 或在发生拒动 时 , 2 ) 谐 振发生在电网 自振频 率与电源频率 相等或相 近时 。 利用保护装置作用于上一级 跳闸 3 ) 多为空载线路不对称接 地故障的谐振 、 消弧线 圈补偿 网络的谐 ( 3 ) 在 中性点不接地电网中 , 操作 中性点不接地的负载变压器时 , 振和某些传递过电压的谐振等。 将变压器 中性点临时接地 当消弧线 圈网络在全补 偿运行状 态 . 也 即脱谐度 v = O 。 此时 如果 2 ) 电磁式电压互感器引起 的的铁磁谐振过电压 发生单相接地 . 导致 网络中 出现零序 电压 . 进而便 可引发消弧线 圈与 中性点不接地 系统 中 . 由于 电压互感器 突然合 闸. 一相或 两相绕 导线对地电容的串联线性谐振 组 出现涌流 . 线路单相弧光接地时出现暂态涌流 以及发生传递过电压 从理论上来讲 .限制这种过电压 的方法是使 回路脱离谐 振状态。 时 .可能使电磁式电压互感 器三相 电感程度不同地产生严重饱和 。 形 在实际的工程设计中 . 消除这种谐 振的方法是采用欠补偿 或过补偿运 成三相或单相共振 回路 . 激发各 次谐波谐振过 电压 。其中以分频谐振 行方式。 过 电压危害最大 . 严重时可使电压互感器过热爆炸 。 1 ) 一般装在电网的变压器中性点的消弧线圈 。 以及具 有直配线的 在实际工程的设计 中. 每个 电厂项 目 都避免不 了使用电磁式电压 发电机 中性点 的消弧 线圈采用过补偿方式 。 也 即脱谐 度 v < O 。这样可 互感器 。设计人员常采取以下措施 消除此类过 电压 : 以保证在线路进行切 除操作时或发生 线路断线 时 . 使 容抗更 大 . 不会 ( 1 ) 选用励磁特性较好的电磁式 电压互感 。 发生谐振 。 ( 2 ) 在零序 回路 中加阻尼电阻。以前 , 常常采用在 开 口三角绕 2 ) 对于采用单元连接的发电机中性点的消弧线 圈 . 一 般采 用欠补 组两端接入 白炽灯的方法来 抑制铁磁谐振过 电压 现在可 以选用 中性 偿方式 。 也即脱谐度 v > 0 。 这是 因为单元接线 的网络容抗 比较固定 , 不 点虚拟接地柜来抑制铁磁谐 振过电压 易发生断线 : 而采用欠补偿方式 , 发电机回路 容量较 大 , 对 于限制电容 ( 3 ) 在 电压互感器一次绕组的中性点或开 口三角绕组装设专用消 耦合传递过电压有利。 谐器 。如过电压监控抑制柜和过电压抑制综合装置 。 2 . 2 参数谐振过电压 3 1 串联补偿引起的铁磁谐振过电压 参数谐振过电压的特点 : 串联补偿引起的铁磁谐 振在电厂中很少会遇到 . 当存在这种谐振 1 ) 与 电容组成谐振 回路的电感参 数作周 期性变 化 . 变化频 率一般 的可能性 时 . 可以利用串联补偿装置 的主保护间隙 . 将 阻尼电阻接入 为 电源频率的偶数倍。 回路 中 2 ) 谐振所需能量由改变电感参数的原动机供给 . 它不仅可补偿 回 3 结 语 路 中电阻的损耗 . 并且使回路的储 能愈积愈多 , 保证 了谐振 的发展 。 3 ) 谐振过电压和电流理论上能趋 于无限大。 但是 由于实际上常受电 谐振过 电压 广泛 地存在于 电厂 的运行 中 , 具有 随机性 、 不可预测 感磁饱和的影响 。 使回路 自 动偏离谐振条件 . 使过电压不致无限增大。 性和破坏性强 的特点 。一次电厂的普通例行操作 , 一次电动机 的短时 在实际工程 中, 发电机是引发参数谐 振过电压的“ 罪魁 祸首” 。不 过流等 , 都可能会在 电厂中引起谐 振过电压 。因此在( 下转第 1 9 9 页)
电力系统中的谐振现象分析与抑制

电力系统中的谐振现象分析与抑制一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施,它为各种用电设备提供稳定可靠的电能。
然而,在电力系统中常常会出现谐振现象,给系统运行带来了很多不利影响。
因此,对电力系统中的谐振现象进行分析与抑制具有重要的理论和实际意义。
二、谐振现象的产生机理谐振是指在外界作用力作用下,系统或器件在某一特定频率下出现的共振现象。
在电力系统中,谐振现象主要产生于电力设备与电力网络之间的相互作用过程中。
当电力设备的特定谐振频率与电力网络的特征频率相匹配时,谐振现象就会发生。
三、谐振现象的危害1. 降低系统的稳定性:谐振现象会导致电力系统的电压、电流的不稳定性,进而影响电力设备的正常工作。
2. 增大系统的损耗:谐振现象会引起电流的过大、频率的变化等问题,从而导致系统中的设备过载、电能损耗增加。
3. 破坏设备的安全性:谐振现象会引起设备内部的过电压现象,可能导致设备的烧毁、损坏。
四、谐振现象的分析方法1. 频率扫描方法:利用频率扫描仪和示波器等仪器,对电力系统的频率响应进行测试和分析,以确定谐振频率。
2. 波形分析方法:通过捕捉系统电压、电流的波形信息,进行波形分析,从中找出谐振的特征。
3. 参数计算方法:根据系统中的电感、电容等参数,利用计算公式计算出谐振频率和谐振峰值等。
五、谐振现象的抑制措施1. 调整电力设备参数:通过改变电力设备的电感、电容等参数,使其与电力网络的频率特性不再匹配,从而抑制谐振现象。
2. 增加阻尼:通过增加电力系统中的阻尼元件,如电阻、补偿电容等,来消耗能量,减小谐振幅值,达到抑制谐振现象的效果。
3. 采用滤波器:在电力系统中加入适当的滤波器,可以滤除谐振频率的分量,减小谐振现象的影响。
4. 加强系统的模型分析:通过建立合理的系统模型,利用计算机仿真软件进行仿真分析,可以预测和优化系统中的谐振现象。
六、实例分析以一个变电站为例,对其电力系统中的谐振现象进行分析。
首先采用频率扫描方法,测试得到系统的频率响应曲线。
浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器是电力系统中常用的测量和保护设备,用于将高压电网中的电压信号转换为相应的低压信号。
在电力系统中,电压互感器经常面临着各种问题,其中之一就是铁磁谐振过电压问题。
铁磁谐振过电压是指电压互感器在电力系统中遭受到的一种谐振过电压,会对电压互感器造成损坏或破坏,影响电力系统的正常运行。
针对电压互感器铁磁谐振过电压问题,需要采取相应的防范措施。
有几种常见的电压互感器铁磁谐振过电压防范措施,包括合理选择电压互感器的参数、设置合适的补偿电容器、采用谐振过电压抑制装置、增加电压互感器的绝缘水平、并加强电压互感器的绝缘检测和维护等。
合理选择电压互感器的参数是避免铁磁谐振过电压的重要措施之一。
电压互感器的参数包括变比、额定电压、额定频率等。
变比是指电压互感器的次级电压与高压电网电压的比值,选择适当的变比可以减小电压互感器的谐振电流,避免谐振过电压的产生。
额定电压是指电压互感器能够承受的最大电压值,选择适当的额定电压可以避免电压互感器在电力系统中过载工作。
额定频率是指电压互感器的设计频率,一般与电力系统的频率相同,选择合适的额定频率可以减小电压互感器的谐振过电压。
设置合适的补偿电容器是防范电压互感器铁磁谐振过电压的有效措施。
补偿电容器是通过改变电压互感器的谐振点来抑制铁磁谐振过电压的。
在电力系统中,电压互感器的谐振点往往位于变压器的额定电压附近,通过串联或并联合适的补偿电容器,可以改变电压互感器的谐振点,使其偏离变压器的额定电压附近,从而避免谐振过电压的产生。
采用谐振过电压抑制装置是防范电压互感器铁磁谐振过电压的重要手段。
谐振过电压抑制装置采用电感、补偿电容器、限流电阻等元件组成。
当电压互感器发生谐振时,谐振过电压抑制装置能够自动地将谐振电流导向绕过电压互感器的通路,从而避免谐振过电压对电压互感器的损坏。
第四,增加电压互感器的绝缘水平是防范电压互感器铁磁谐振过电压的重要手段之一。
试论电网谐振过电压防治方法

试论电网谐振过电压防治方法【摘要】在电力系统的运行过程中,过电压是一种很常见的现象,若找不到科学有效的防治方法,随时都可能发生事故。
电网过电压发生的成因较多,一般来说有雷电过电压、谐振过电压和操作过电压。
过电压的发生,会致使大面积线路停电或重要电气设备的损坏。
本文针对谐振过电压的原理、产生原因、特点、危害性等方面做了简单的介绍,并对如何防治谐振过电压做了一些简单的介绍。
【关键词】电网;谐振过电压;原因;原理;防治办法一、谐振过电压产生的原理所谓谐振,是指振荡系统中的一种周期性或准周期性的运行状态[1]。
通常交流电路中,电容、电感并存于一个回路,各自均有自振频率。
往往电源中也有一系列不同的谐波,此时若电流及电压同相,即为阻性电路,这就是谐振。
若谐波频率和电路的自振频率趋于一致时,电路会发生谐振现象。
二、电网谐振过电压产生的原因我国中压配电网多数采取中性点不接地的传统运行方式,其余仍采用老式的消弧线圈直接接地方式[2]。
在中性点不接地系统中:一方面,电压互感器的铁芯饱和能够引发铁磁谐振过电压,虽然采取了一些措施,却无法从根本上解决问题;另一方面,对于中性点不接地的运行方式,其主要特点是在发生单相接地故障之后,系统仍然能够维持运行两个小时左右,而不是立即切断电源。
中低压电网的扩大,致使电网对地电容电流呈现暴涨趋势,单相接地时,其接地电弧不能自动熄灭而产生一定的电弧过电压,高者会达到相电压的3-5倍,超高的电压直接导致某些绝缘相对薄弱的环节或某点击穿,还容易造成相间短路,进而致使电气设备损坏和发生大面积的停电事故。
而采用老式消弧线圈接地的电力系统则由于其自身结构限制,不允许在欠补偿或全补偿的状态下运行,所以,脱谐度通常整定的比较大,大约在百分之二十至三十之间,而对弧光过电压没有任何限制的效果。
因为需手动对分接头实施调节,造成无法随电网对地电容电流的变化,并准确、及时的找到最佳的工作位置。
这样既影响系统功能发挥,也不适应电网无人值班变电所的需要。
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浅谈热电厂谐振过电压及抑制措施
在电力系统中性点经消弧线圈接地系统中包含有很多电感元件和电容元件。
在开关操作或发生故障时,这些电感和电容元件可能形成不同自振频率的振荡回路,在外加电源作用下产生谐振现象,引起谐振过电压。
谐振往往在电网某一局部造成过电压,从而危及电气设备的绝缘,甚至产生过电流而烧毁设备。
本文针对热电厂发生的故障进行了全面的分析论述,并提出解决问题的措施
标签:真空断路器消弧线圈谐振过电压抑制措施
1 问题出现
2008年10月20日15时40分,运行人员启动#3炉磨煤机产生操作过电压,造成已运行的#3炉排粉电机线圈开路,#4炉引风机电缆一相击穿接地,引起运行中高压电压互感器烧毁及一次高压熔丝烧断。
#3炉、#4炉、#1机、#3机相继停止运行,终止对外供汽,反送电时间长达六小时之久,造成重大经济损失。
2 事故分析
2.1 我厂磨煤机、排粉电机小车开关是真空断路器。
真空断路器由于灭弧能力强、电气寿命長、现场维护方便、技术含量高等优点,在电力系统35kV及以下电压等级中被广泛应用。
但是,真空断路器在开断运行过程中出现过电压问题时有发生,已成为不可忽视的重要环节。
产生过电压分析如下:
2.1.1 真空断路器由于具有高速灭弧能力,在切断电路时,往往在电流过零前被强行开断,在断弧瞬间储藏在负载内的电感与电容之间的电磁能量转换将在负载上产生过电压,这比一般断路器要突出,尤其在最先断开相触头间,有可能因过电压引起电弧重燃,而产生过电压。
2.1.2 如果由于某种原因引起真空开关真空度降低,将严重影响真空断路器开断过电流的能力,以至承受不住恢复电压发生电弧重燃,回路中出现高频电流,高频电流过零时,出现电弧熄灭、重燃循环过程。
由于负载侧存在L-C振荡回路(电机线圈、电缆储能元件),则产生很高过电压。
2.2 消弧线圈运行方式存在问题
我厂共有两组消弧线圈,#1发电机中性点、#2、3发电机中性点各接一组消弧线圈。
出现上述事故前是#1、#3发电机,#3、#4炉在运行中,而#1发电机中性点消弧线圈没有投入运行,只有#3发电机中性点投入运行。
前述故障发生后,发生过电压,#3发电机循环泵运行中突然停运,备用循环泵联动不成功,汽轮机真空急剧下降,#3发电机被迫停机,也就是说电厂消弧线圈脱离系统,形成谐振,机、炉辅机相继跳闸,全厂停运。
从上图可见,流过接地点电流有感性与容性两种电流。
由于我厂消弧线圈是过补偿运行,回路中电流是感性电流。
倘若消弧线圈电流突然为零,回路电流由感性突然变成容性,产生相位反倾现象,使电感铁芯极度磁饱和,感抗减少,出现感抗和容抗相等,甚至感抗小于容抗,形成相位反转,引起铁磁谐振。
与此同时,回路中电流及电容、电感电压都将大幅度提高,产生铁磁谐振,系统中绝缘薄弱环节发生接地(引风机电缆击穿),机炉相继被迫停止运行。
2.3 在正常运行条件下,电感、电容串联回路中串联回路中一般感抗要大于容抗,由于系统中出现过电压因素电磁式电压互感器电感两端电压突然升高,使电感铁芯饱和,感抗减少,出现感抗和容抗相等,甚至感抗小于容抗,形成相位反转,引起铁磁谐振,
3 消除过电压措施
3.1 将所有真空断路器(北京无线电元件六厂生产)Y5WZ 型氧化锌避雷器改换为大连经济技术开发区法伏安电器公司生产的HY2.5W1复合绝缘交流无间隙金属氧化物电机型避雷器。
该避雷器氧化锌压敏电阻片具有良好的非线性伏安特性。
在系统电压低于其压敏电压时,呈高阻状态,只有以容性电流为主的很小的(μA级)电流通过;当电压超过氧化锌电阻片压敏电压时,会立即导通氧化锌电阻片,使其呈低阻状态,吸收过电压产生的能量,限制过电压的幅值,因其良好的非线性伏安特性,即使通过的电流达到5kA,其两端的残压仍被限制在规定的范围内。
采用这种高性能的氧化锌电阻片作为限压释能元件而制造的氧化锌避雷器因而可有效保证系统和设备的绝缘安全。
3.2 实际测量真空断路器负载感抗、容抗,加电抗器破坏其谐振点。
3.3 提高机炉安全运行系数,加强设备维护,避免设备老化,发生突发事件。
3.4 将两组消弧线圈同时运行。
无论发电机组运行方式如何变化,消弧线圈始终有一组投入,并视具体情况,始终保持过补偿IC<IL,来保证电网正常运行时不会引起过电压。
3.5 在6KV母线电压互感器的开口三角绕组中加阻尼电阻。
见下图
当系统出现扰动,电网中性点位移电压较高时,就有相应电荷经互感器高压绕组流入大地。
这个电流使电压互感器铁芯饱和,呈现出非线性工作状态,导致谐振发生。
做上述措施后,二次开口三角电流受到限制,并使其迅速衰减,一次电流也受到迅速衰减,从而避免了互感器铁芯饱和,防止谐振发生。
当系统发生持续单相接地故障时,在开口三角绕组两端将出现100V工频零序电压,由于非线性电阻作用,经过2-3秒阻值上升到100Ω,而线性电阻R功率为100W,这样既保证了可靠消谐,又满足了互感器容量的要求。
4 结论
采取上述措施以来,电厂没有发生过过电压现象,系统安全、稳定运行。
可以说,这几种措施是既经济又实用,是老企业进行技术改造的首选,具有很高的实用价值,宜推广使用。
参考文献:
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