电磁式电压互感器谐振过电压分析及抑制措施

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厂用电谐振过电压分析及预防(一)

厂用电谐振过电压分析及预防(一)

厂用电谐振过电压分析及预防(一)摘要:在中性点不接地电力系统中,由于电磁式电压互感器激磁特性的非线性,当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时,便产生谐振过电压,影响电气设备安全运行。

为此,从两起典型的6kV厂用电谐振过电压入手,分析计算产生谐振过电压的条件及其现象。

最后,阐述了解决谐振过电压问题所采取的措施。

关键词:厂用电;谐振;过电压;电压互感器;分析;措施1谐振过电压产生条件、特点和危害在中性点不接地电力系统中,由于电磁式电压互感器(TV)激磁特性的非线性,当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时,便产生谐振过电压。

特别是遇有激磁特性不好(易饱和)的TV及系统发生单相对地闪络或接地时,更容易引发谐振过电压。

轻者令到TV的熔断器熔断、匝间短路或爆炸;重者则发生避雷器爆炸、母线短路、厂用电失电等严重威胁电力系统和电气设备运行安全的事故。

2两起谐振过电压及其分析2.1铁心饱和过电压这种过电压最常见于投空母线时,由于系统电压偏高致使激磁特性差的TV饱和,当TV电抗降至和系统对地容抗相等时便引发谐振过电压。

现在由于采取一系列技术手段这一现象已很少发生,但其它形式谐振过电压却还时有发生,应引起我们注意,请看下面实例。

2.1.1事发经过1998年10月8日8时58分,6kVⅢ段工作电源开关632甲、632乙跳闸,3号炉甲、乙送风机和3号机循环水泵跳闸,备用电源开关630甲、乙联动,6kVⅢA和ⅢB段母线电压表无指示,3号炉甲、乙送风机强送未成功,发电机组与电网解列。

事后检查发现6kVⅢ段母线有电压,判断是TV保险熔断,使带有低压保护设备跳闸,恢复TV保险后,3号机组于当天9时55分重新并网。

2.1.2原因分析事故发生时,与6kVIIIA段相联的输煤I段上有停3号炉除渣泵电动机的操作,由于6kVⅢ段的2台TV的熔断器三相均熔断,因而初判发生了三相谐振过电压。

6kVⅢA、ⅢB和输煤Ⅰ段上三台TV均是JDZJ-6型干式电压互感器。

电压互感器谐振分析及抑制措施探讨

电压互感器谐振分析及抑制措施探讨

摘要:电力系统谐振过电压危害很大,严重影响系统的安全稳定运行。

通过对谐振过电压的研究探讨,提出了抑制铁磁谐振的措施,对电网安全起到有效防范作用。

关键词:铁磁谐振因素原理措施0引言通常情况下,直接接地系统和不接地系统共同组成电力系统接地系统。

直接接地系统的特点是容易产生并联谐振,不接地系统的特点是当发生单相接地时,容易出现串联谐振。

长期以来,电网的安全、稳定运行受到电力系统谐振过电压的严重影响和制约。

铁磁谐振在中性点不接地系统中所占的比例比较大。

当前,铁磁谐振问题随着电网的不断发展,在中性点直接接地系统中变得越加突出、严重,发生的概率也在逐渐增大,公司系统多次发生铁磁谐振引起的过电压案例,对电网的冲击很大,危害很深,应引起足够的重视。

1产生谐振的原因分析1.1外部因素。

有以下4种情况:其一,线路对地电容和线路电阻随着电力线路长度在电力系统中发生的变化也将发生变化,空母线充电或倒母线时,易产生对地电容引起的并联谐振。

其二,在暂态激发条件下,当系统的运行方式发生变化时,电压互感器容易发生铁磁饱和,其电感量L处于非线性变化,当发生雷电感应侵入或线路瞬间接地,特别是当系统出现单相接地时,串联谐振在一定程度上就会容易产生。

其三,直接投入系统的电容发生变化,进而在一定程度上造成谐振,如投入补偿电容器,打开断路器断口时,并联电容容易发生并联谐振。

其四,运行状态发生突变时,分次谐波就会产生,进而在一定程度上使ω发生变化,如拉、合隔离开关,可能产生串联或并联谐振。

1.2内部因素。

也有以下4种情况:其一,由于安装维修人员在变电站施工安装时未对电压互感器有关知识进行培训,对电压互感器工作原理、接线原理知识不扎实,致使电压互感器L端、N端所接二次回路全部重复接地,当系统发生接地后导致电压互感器线圈烧毁。

其二,运行操作人员在倒闸作业中出现操作程序不规范,导致系统出现过电压致使一次保险或电压互感器烧毁。

其三,测试周期不科学,致使电压互感器绝缘性能降低时不能及时发现。

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

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一种电器设备,用于测量电力系统中的电压值。

在电力系统中,由于各种原因造成的过电压是一个常见问题,而电压互感器的铁磁谐振过电压是其中的一个重要方面。

本文将从铁磁谐振过电压的原理和特点入手,对其防范措施进行浅析。

我们来了解一下电压互感器的工作原理。

电压互感器是通过感应电磁感应原理,将高压一侧的电压信号转换为低压一侧的电压信号,并且保持信号的频率和相位不变。

电压互感器通常由铁芯和绕组组成,通过磁场的感应来完成电压的转换。

在正常情况下,电压互感器可以正常工作,为电力系统提供准确的电压测量信号。

铁磁谐振过电压是电压互感器常见的故障之一。

铁磁谐振过电压指的是在电力系统中,由于电容感抗对谐波电压的共振效应,导致电压互感器铁芯和绕组之间的谐振现象。

当电力系统中的谐波电压频率与电压互感器的铁芯和绕组的谐振频率相匹配时,就会引起铁磁谐振过电压。

铁磁谐振过电压会导致电压互感器的绕组产生过电压,严重时甚至会损坏电压互感器,影响系统正常运行。

为了防范电压互感器铁磁谐振过电压,我们可以采取一些措施。

对于电力系统中的谐波电压,我们可以采取滤波措施,通过安装滤波器等设备,将谐波电压的影响降到最低,减小铁磁谐振过电压的可能性。

可以采用电压互感器的阻尼措施,通过在电压互感器的绕组中加入阻尼电阻或者串联电感等元件,来抑制铁磁谐振现象,减小谐振过电压的发生。

还可以加强对电压互感器的维护和检测工作,定期检查电压互感器的性能和状态,确保其正常工作。

除了以上的几种措施外,还可以在电力系统设计和运行中加强对谐振过电压的预防和识别。

在电力系统设计中,可以合理规划电压互感器的位置和布置,避免谐振效应的发生。

在系统运行中,可以利用先进的电力系统监测设备和故障诊断技术,及时发现并处理电压互感器铁磁谐振过电压的问题,确保系统的安全稳定运行。

电压互感器铁磁谐振过电压是电力系统中常见的一种故障现象,会对系统正常运行产生不利影响。

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

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器(Voltage Transformer,简称VT)作为电力系统中常用的电测量装置,其主要功能是将高压侧电压降低到安全范围内,以便进行电能测量、保护和控制。

在某些特殊工况下,VT可能会出现铁磁谐振,导致过电压产生,进而对设备和系统安全产生威胁。

对于电压互感器的铁磁谐振过电压防范措施需要引起我们的高度重视。

铁磁谐振是指电力系统中电压互感器产生谐振的现象,主要由于电压互感器的铁心元件与电力系统谐振电容形成谐振回路,使得系统中的电压产生高频振荡,导致过电压的出现。

1.选择合适的电压互感器参数:需要根据电力系统的额定电压和频率,选择合适的电压互感器额定电压和变比。

正确选择电压互感器的参数,可以减小系统中的电流谐振,降低谐振幅值,从而减小谐振过电压的产生。

2.合理设计电压互感器的阻尼电阻:在电压互感器的次级绕组中加入适当的阻尼电阻,可以提高电压互感器的阻尼,降低谐振振荡的幅值,减小谐振过电压的可能性。

阻尼电阻的阻值大小需要根据实际情况进行优化设计。

3.增加铁芯的短路开关:为了在需要的时候能够快速地将电压互感器的铁芯短路,可以在电压互感器的铁芯上增加短路开关。

通过控制短路开关的状态,可以有效地控制铁芯的磁导率,避免谐振过电压的产生。

4.合理布置电力设备和线路:在设计电力系统时,需要合理布置电力设备和线路,减小电力系统中的电感耦合。

通过合理布置线路,降低电力系统中的电感耦合,可以减小谐振回路的形成概率,降低谐振过电压的可能性。

5.增加有源补偿装置:有源补偿装置可以根据电力系统中的谐振情况,实时监测并补偿电气系统中的电能,减小谐振过电压的产生。

通过增加有源补偿装置,可以有效地提高电力系统的稳定性和可靠性。

谐振过电压产生及防止措施

谐振过电压产生及防止措施

谐振过电压产生及防止措施一、释义35kV及以下配电网采取中性点不接地和经消弧线圈接地方式;110kV及以上配电网采取中性点直接接地方式。

过电压种类多,主要有谐振、雷电和操作过电压;其中谐振过电压较常见,作用时间长、次数频繁、危害大,须采取措施预防。

谐振过电压指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,导致系统某些元件出现严重的过电压。

二、谐振过电压产生原因电网运行中,正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压;中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。

运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。

另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。

谐振过电压对电网造成危害极大,诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁,甚至造成相间短路、保护装置误动作等。

操作过电压和谐振过电压的区别:操作过电压和谐振过电压都属于内部过电压。

操作过电压,顾名思义,是操作高电压大电感-电容元件(比如合/分空载长线路、变压器、并联电容器、高压感应电动机等)以及故障线路跳闸/重合闸等产生的过度过程。

防止操作过电压的措施根据操作的对象不同而有所不同,一般采用重击穿概率低的断路器或设置金属氧化物避雷器限制操作过电压。

谐振过电压,因系统的电感、电容参数配合不当而引起的各类谐振现象及电压升高。

所以防止谐振过电压的措施即破坏谐振条件,使参数配合避开谐振区,需要对系统有整体的参数预测,从而调整电网参数。

三、分类(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。

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

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电力测量装置,其主要作用是将高压电网的电压转换为低压可测量的信号。

在电力系统中,电压互感器往往会遭受谐振过电压的威胁,从而对电压互感器造成损害。

在使用电压互感器时,必须采取相应的防范措施,以保护电压互感器的安全稳定运行。

第一,选择合适的电压互感器。

在设计电力系统时,必须根据系统的运行特点和电压互感器的参数来选择合适的电压互感器。

最重要的参数是电压互感器的阻抗特性。

合适的电压互感器应该具有较大的阻抗,以减小对系统的谐振响应。

第二,合理布置电压互感器。

电压互感器在电力系统中的位置布置也对谐振过电压的防范起到重要作用。

一般情况下,电压互感器应尽量远离电力系统中可能产生谐振过电压的装置,如电容器、线路和变压器等。

电压互感器的布置还应考虑到相互之间的干扰,避免互相影响。

采取适当的绝缘措施。

电压互感器在设计和制造过程中,必须采用高强度的绝缘材料和绝缘结构,以保证其在电力系统中长期运行的安全性。

绝缘措施包括电压互感器的绕组绝缘、绝缘套管和外壳绝缘等。

还应定期检测和测试电压互感器的绝缘状况,及时发现和处理绝缘故障。

第四,加强谐振过电压监测和预警。

电压互感器的谐振过电压问题是一个长期存在的隐患,必须加强对谐振过电压的监测和预警。

监测和预警措施包括安装谐振过电压监测装置,定期对电压互感器进行检测和测试,建立健全的预警机制等。

通过监测和预警,可以及时了解谐振过电压的发展情况,并采取相应的措施进行处理。

电压互感器铁磁谐振过电压是电力系统中一个常见的问题,但通过合适的电压互感器选择、合理的布置、适当的绝缘措施和加强谐振过电压监测和预警等措施,可以有效地防范谐振过电压的威胁,保障电压互感器的安全稳定运行。

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

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器是一种用于测量电力系统中电压的设备,其作用是将高压电网的电压信号变换为低压信号,以便与保护设备或测量设备相连。

当电网中出现铁磁谐振情况时,往往会给电压互感器带来负面影响,甚至引发过电压事故。

对电压互感器的铁磁谐振过电压进行有效的防范措施,显得尤为重要。

铁磁谐振过电压是指在电网中存在电容性电压降与电容性感应电流之间的共振现象,当系统中存在频率相同的电容性电压降和感应电流时,就会形成共振。

在电网中,由于各种原因,例如电容性电压降和高电压电网中的感应电流,会引起电网中的谐振。

而电压互感器作为电力系统中的重要设备之一,其铁磁谐振过电压会导致其损坏,甚至对整个电网的稳定性和安全性造成影响。

为了有效防范电压互感器的铁磁谐振过电压,需要采取一系列的措施。

首先是合理选用电压互感器的类别和型号。

电压互感器的类别和型号应根据具体的电力系统条件和要求来选定,避免盲目选用不合适的电压互感器,导致频率与系统谐振频率相接近,从而产生谐振现象。

其次是合理设置电压互感器的接线方式。

在电网的设计和施工中,应按照要求合理设置电压互感器的接线方式,减少因连接方式不当导致的谐振风险。

还需加强对电网的监测和维护。

通过对电网的实时监测和及时维护,可以及时发现存在的谐振风险,采取相应的措施进行处理,保障电网的稳定运行。

除了以上措施外,还可以采用谐振阻抗装置来防范电压互感器的铁磁谐振过电压。

谐振阻抗装置是一种专门用于防范电网谐振现象的装置,其作用是在谐振发生时,通过调节电路的阻抗来阻止电路共振,从而有效地防范铁磁谐振过电压。

谐振阻抗装置可以根据具体的电网条件和需求设计定制,安装在电网中的关键位置,有效地避免电压互感器因谐振而产生过电压。

加强对电压互感器的维护和检修也是防范铁磁谐振过电压的重要手段。

定期对电压互感器进行检查和维护,及时清除电压互感器周围的杂物,保证电压互感器正常运行,并避免因外界物体的干扰而引起谐振现象。

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

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见的一种测量设备,其作用是将高压变电器的高电压变换为低电压用于测量和保护系统。

电压互感器在运行过程中会受到各种干扰和影响,其中铁磁谐振过电压是一个常见的问题。

本文将对电压互感器铁磁谐振过电压的原因进行分析,并提出相应的防范措施。

一、铁磁谐振过电压的原因1. 铁芯饱和电压互感器的铁芯在运行过程中,会受到系统电压的影哨,当系统电压过高时,铁芯可能会发生饱和现象。

当铁芯饱和时,会导致互感器的谐振频率发生变化,从而产生过电压。

2. 负载变化3. 保护动作在系统故障或过载状态下,保护设备会进行动作,引发短时过电压。

这种过电压也可能引起电压互感器的铁磁谐振现象。

1. 加强互感器绝缘为了防范铁磁谐振过电压的发生,首先要确保互感器的绝缘性能良好。

在选择互感器时,应选择具有较高击穿电压的绝缘材料,以提高互感器的绝缘强度。

2. 优化互感器设计在互感器的设计过程中,应该根据系统的电压和负载特性,优化互感器的结构和参数,以减少铁磁谐振过电压的可能性。

3. 使用补偿电容器在互感器的设计中,可以加入合适的补偿电容器来抵消铁磁谐振过电压。

补偿电容器的选择和布置是一个复杂的工程问题,需要根据实际系统情况进行综合考虑。

4. 定期检测为了确保电压互感器的正常运行,需要定期对其进行检测和维护。

通过定期检测,可以及时发现互感器存在的问题,并采取相应的措施进行修复。

5. 系统优化在系统设计和运行过程中,应该保持系统的稳定性,避免出现系统过载或短路等故障情况,以减少铁磁谐振过电压的发生。

电压互感器铁磁谐振过电压是一个常见的问题,但通过合理的设计和操作措施,可以有效地防范和解决这一问题,从而确保电力系统的安全稳定运行。

希望本文的分析和建议能够为电力系统工程技术人员在实际工作中提供一些参考和帮助。

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电磁式电压互感器谐振分析及抑制措施研究(江建明四川省电力工业调整试验所610072) 电力系统接地系统为直接接地系统和不接地系统。

直接接地系统易发生并联谐振,不接地系统在单相接地时易发生串联谐振,有并联电容器的断路器易发生串联谐振。

长期以来,电力系统谐振过电压严重威胁着电网的安全。

特别是对中性点不接地系统,铁磁谐振所占的比例较大。

随着电网的日益发展,中性点直接接地系统的铁磁谐振问题越来越严重,出现的概率也越来越大。

近年,在四川发生过多次铁磁谐振引起过电压的案例,应引起高度重视。

本文将介绍产生铁磁谐振的机理、原因、现象以及应采取的措施。

1.产生铁磁谐振的原因铁磁谐振存在三种情况:直接接地系统对地电容引发的铁磁谐振;不接地系统的单相接地引起的铁磁谐振;断路器端口并联的电容形成的铁磁谐振。

电力系统中许多元件是属于电感性的,如电力变压器、互感器、发电机、消弧线圈为电感元件,而线路各导线对地和导线间既存在纵向电感又存在横向电容,这些元件组成复杂的LC震荡回路,在一定的能量作用下特定参数配合的回路就会出现谐振现象。

由于铁芯电感的磁通和电流之间的非线性关系,电压升高导致铁芯电感饱和,极易使电压互感器发生铁磁谐振。

在中性点不接地系统中,如果不考虑线路的有功损耗和相间电容,仅考虑电压互感器电感与线路的对地电容C,当C大到一定值且电压互感器不饱和时,感抗X L大于容抗X C;而当电压互感器上电压上升到一定数值时,电压互感器的铁芯饱和,感抗X L小于容抗X C,这样就构成了谐振条件,下列几种激发条件可以造成铁磁谐振:(1)当投入电力系统的电力线路长度发生变化时,线路对地电容与线路电阻发生改变。

如空载线路投切操作,对空母线充电,尤其是短母线进行倒母线时,易产生对地电容引起的并联谐振。

(2)当系统运行状态突变,在暂态激发条件下,TV铁芯饱和,其电感量L处于非线性变化。

如有线路瞬间接地,雷电感应侵入电网,尤其系统出现单相接地,易产生串联谐振。

(3)直接因突然投入系统的电容变化而引起谐振。

如补偿电容器的投入,断路器断口打开时的并联电容易产生并联谐振。

(4)由于线路分合或运行状态突变时,会产生多次或分次谐波,从而使ω发生变化。

如拉合刀闸、跌落式熔断器动作等,可能引起并联或串联谐振。

2.产生铁磁谐振的机理由于电压互感器的中性点位移现象,常常在中性点不接地绝缘系统中引起铁磁谐振过电压。

在正常运行条件下,励磁电感三相相等,三相负荷相等,电网的中性点电位为零。

当线路中出现瞬时单相故障时,其它两相电压升高,三相电压互感器两相电压升高而饱和,其励磁电感相应减小,电网中性点出现位移电压,当三相总导纳之和为零时,便会发生串联谐振,中性点电压将急剧上升。

由于铁芯的磁饱和会引起电流、电压波形的畸变,即产生了谐波,使上述谐振回路还会对谐波产生谐振。

当线路很长,对地电容很大,或者励磁互感器的励磁电抗较大时,自振频率较低,容易发生分次(通常为1/2次)谐振,产生过电压;反之,当线路较短,对地电容很小,或者励磁互感器的励磁电抗较小时,自振频率较高,容易发生高次谐振,产生过电压。

其表现形式均为三相电压同时升高,但在分次谐波谐振时,过电压忽低忽高作低频摆动。

当X C/X T≤0.01时,谐振不会发生。

随着X C/X T的增加,依次发生1/2次谐波、基波、三次谐波的谐振,同时所需的电压值也逐渐增大。

因此1/2次谐波所需的电压最低,最容易发生谐振。

基波和高次谐波谐振过电压一般不超过3倍电压。

1/2次谐波谐振过电压,由于受到电磁互感器严重饱和的影响,励磁电流急剧增加,可高达励磁电流的几十倍以上,常常引起高压保险丝熔断,或者造成互感器烧损。

3.铁磁谐振现象铁磁谐振可以是分次谐波谐振、基波谐振、高次谐波谐振,其表现形式可能是单相、两相或三相对地电压升高,或以低频摆动,引起绝缘闪络或避雷器爆炸,或产生高值零序电压分量出现虚幻接地和不正确的接地指示,或者在电压互感器中出现过电流,引起熔断器中出现过电流,使熔断器熔断或互感器烧损,甚至可能使小容量的电动机发生反转现象。

电力系统中发生不同频率的谐振与基频系统对地电容的容抗X C 与电压互感器的感抗X L的比值有直接关系:1)当比值为0.01—0.08时,发生分频谐振,表现为:过电压倍数较低,一般不超过相电压的2.5倍,三相电压表的指示数值同时升高,而且有周期性的摆动,线电压指示数正常。

2)当比值为0.08—0.8时,发生基频谐振,表现为,三相电压两相高,一相低,线电压正常;产生很大的过电流会导致互感器熔丝熔断,甚至烧毁电压互感器;过电压倍数在3.2倍相电压以内,伴有接地动作或告警,即虚假接地现象。

3)当比值为0.6—3.0时,发生高频谐振,表现为:过电压倍数较高;三相电压表同时升高,最大值达相电压的4—5倍,线电压基本正常且稳定;谐振时过电流较小。

4.几种常见的铁磁谐振4.1 断线谐振所谓断线泛指导线段落、断路器非全相操作以及断路器的一相或二相熔断。

断线的结果可能形成电感电容的串联谐振回路,其中电感是指空载或轻负载变压器的励磁电感等,电容是指导线的对地电容和相间电容,或电感线圈的对地杂散电容等。

在中性点不接地的配电网络中,断线谐振出现的比较频繁,并且造成各种后果,即在绕组两端和导线对地间出现过电压;负载变压器的相序反倾;中性点位移和虚幻接地;绕组铁芯发出异常响声和导线对地出现电晕声。

在严重情况下,甚至瓷瓶闪络,避雷器爆炸和击毁电气设备。

4.2 传递过电压当高压线路中发生不对称接地或断路器的不同期操作时,将会出现零序电压和零序电流分量,通过静电和电磁耦合,能在近旁的低压平行线路中感应出瞬间的或持续性的传递过电压;同样,变压器高压绕组侧的零序电压通过绕组间的杂散电容传递至低压侧,危急后者的电气绝缘。

如果低压侧接有铁芯电感元件(消弧线圈、空载变压器或电压互感器等),则可能产生铁磁谐振过电压。

4.3 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振在电力系统中,发、变电所母线上接有电压互感器,并且其一次绕组接成星形,中性点直接接地。

这样,当进行某些操作时(例如中性点绝缘系统非同期合闸,或接地故障消失之后),电压互感器的激磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路,由于回路参数及外界激发条件的不同,可能造成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。

统计表明,电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是中性点不接地系统中最常见、且造成事故最多的一种内部过电压,严重地影响供电安全,必须予以重视。

在中性点直接接地的电网中,电网中性点电位已被固定,但高压断路器断口均压电容与电压互感器绕组电感形成的串联回路,在参数配合时,也有可能出现谐振过电压。

4.4 串联电容补偿线路中的铁磁谐振串联补偿装置是多个串、并联连接的三相电容器组,串联在输电线路的首端、中间或者末端,其目的是使容抗补偿线路的正序感抗。

在中、低压配电线路中,串补主要用来提高线路末端电压。

当串补线路末端接有空载或轻载变压器时,其励磁电感很大,它与线路正序电抗相加,并与串补电容组成很低的自振角频率,在线路合闸或投入串补时将会产生分频铁磁谐振,使得压降和电流波形发生畸变。

在超高压线路中,投入串补的目的是为了提高线路的传输能力。

与中低压配电线路一样,如在线路末端接有空载变压器,则会产生同样的分频谐振。

5.消除铁磁谐振应采取的措施消除铁磁谐振应采取的措施归纳起来主要有三方面:改变电容、电感,使其不具备谐振条件,不易激发引起谐振;消耗谐振能量、增大系统阻尼,抑制或消除谐振的发生;在电力系统设计方面采取不同的接地方式或运行时采取临时到闸措施。

5.1 选用励磁特性较好的电压互感器;要彻底解决铁磁谐振问题,最根本的是选用励磁伏安特性好的电压互感器,在一般过电压水平下不足以进入深度饱和区,因而够不成谐振的匹配参数。

3—10kV系统中使用的三相五柱式电压互感器和110kV及以上系统采用的电容式电压互感器,均因好的伏安特性而不易激发铁磁谐振。

5.2 减少同一网络中并联电压互感器台数同一电网中,并联运行的电压互感器台数越多,总的伏安特性会变得越差,总体等值感抗也越小,如电网中电容电流越大,则容易发生铁磁谐振。

所以变电所母线并联运行时,只需投入一台作绝缘监视用,其余退出。

若不能退出时,可将其高压侧接地的中性点断开。

用户变电所的电压互感器中性点应不接地,只作为测量仪表和保护用。

5.3 电压互感器高压侧中性点串接单相电压互感器电压互感器高压侧中性点串接单相电压互感器(即零序电压互感器)。

主电压互感器一次线圈接成星形,其中性点经零序电压互感器接地。

该方案相当于中性点接入一个高阻抗,其结果使三相电压互感器的等值电感显著增大,从而易实现X C/X T≤0.01的条件,避免了由于饱和而引起的铁磁谐振。

但同一电网中,如有多组电压互感器,则必须每组均按此接线方有效,且三相电压互感器中性点对地电压(零序电压)亦被抬高。

5.4 在电压互感器高压侧中性点串接电阻该方法中串入的电阻实际上等价于每相对地串接,也就是在铁磁谐振的串联谐振回路中串入电阻.此电阻可增大系统阻尼,消耗谐振的幅度和能量.虽然电阻值越大,抑制谐振效果越好,但阻值太大会影响系统接地保护的灵敏度,电压互感器中性点电位要抬高,有可能超过半绝缘电压互感器中性点的绝缘水平。

实用中一般为几十kΩ。

也可利用消谐器进行消谐,该装置由多个非线性电阻串联而成,接在TV一次侧绕组中性点与地之间,如LXQ型、RXQ型等消谐器。

它是利用电阻来阻尼TV铁芯饱和引起的铁磁谐振。

研究表明,当消谐器电阻R≥6%TV在线电压下的励磁阻抗时,基本上可以消除铁磁谐振。

5.5 在电磁式电压互感器的开口三角形绕组中加装阻尼绕组在电磁式电压互感器的开口三角形绕组中加装阻尼绕组或白炽灯泡,使在谐振时开口三角形绕组中产生附加励磁电流,改变TV一次侧的等效电感。

可消除各种谐波的谐振,R用于消耗电源供给谐振的能量,能够抑制铁磁谐振过电压。

对于35kV及以下的电网一般要求R值为几欧至几十欧。

理论上其电阻值越小,效果越好,R=0时相当于系统中性点直接接地。

实际上经研究,R=1Ω时效果最佳。

通常,用于消谐的开口三角的电阻R≤0.4X T(X T为电压互感器的励磁电抗换算到TV开口三角绕组两端值)。

实用中一般为30Ω或300—500W灯泡。

如果将阻尼电阻长期接在开口三角形绕组中,则由于其容量的限制,阻值不能过小,否则当系统发生持续性单相接地故障时在开口三角形绕组两端将出现100V工频零序电压,从而造成电压互感器的严重过载。

最好采用一种非线性电阻,其冷态电阻仅几欧,经过2—3秒后电阻值将缓慢上升到100欧左右,既能满足可靠消谐又能满足互感器的容量要求。

不少厂家对引入的阻尼电阻进行了改进,利用晶闸管制造了自动改变电阻值的自动消谐装置,由晶闸管和鉴频电路组成,如KFX型消谐器。

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