电网谐振过电压的防治

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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

李元 陕西省电力设计院 陕西西安 7 1 0 0 5 4
【 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 随 之发生 明显的非对称 性变化 , 其对 地电压将 明显升高 , 最高可达 到相 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 电压 的3 . 5 倍。 4 、 分频 谐振时 , 各相 对地电压 同时 升高, 但 会保持不高于 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 系统 的线 电压 。 开口 三角电压值也可能达 到l O O V ' 出现假接 地的现 象。 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 5 、 谐 振 过电压 并不会 影响 到其所在 位置 的上级 或下级 电网, 即不 会通 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 过变 压器将影响面放大 开来 。 振 过电压做 了 一些简单 的介绍。 五 电网谐振过电压的防治办法 I 关键 词】电网; 谐振 过电 压; 原因; 原理 ; 防治办法 1 、 在 消弧 线圈画路中串入电阻 在消弧线 圈所在 的回路 串联一 个 电阻 , 可以保证该条 回路的 阻尼率 和 降低振 荡电压 的幅值 , 进而起到对 中性点电压偏移量 的控制 作用。 由 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 于低压 电网中的中性 点偏移 会导致 电压下 降明显, 因而为了提高 测量精 【 I 】 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 度, 最 好采用 中性 点串电阻的互感 器。 非 线性 电阻的串入 对于欠补 偿状 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 态下的谐振 过电压的 抑制作用尤其 明显 。 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 2 、 消弧线圈引入 中性点接 地 生谐振 现象 。 消谐 器的使 用并不 能完 全限制 谐振 过 电压的发 生 , 这是 因为消弧 = 电网谐 振 过 电压 产 生的 原 因 线 圈能 够 引起 铁磁谐 振过 电压 的非 线性 分量 。 但作为 能够 有效 控制 间 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 歇性 电弧的消弧 线圈 , 一旦被取替 将可能造 成很严重的后果 。 如 果消弧 采用老式 的消 弧线圈直接接地 方式 。 在中性 点不接 地系统 中: 一方面 , 线 圈被引入中性 点, 上述 问题 将被 很好地 解决 。 而 事实 上 , 消弧线 圈经 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 由互感 器的中性 点接地在 中低 压配电网中早 已被 非常广泛地 应用了【 3 ] 。 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 3 、 减少同一电网内部并联的电压互感 器的数量 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 如果 在电网内部 并联有过多的 电压互 感器, 则必定会使系统的 感抗 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 值大 幅度降低 , 进而导 致总 的励 磁伏安特 性变差 。 而 此时一旦电容 电流 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 增大 则很容 易产生过 电压 。 因而 , 需尽量 减少 同一 电网并联 电压 互 感器 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 的 数量 。 另外, 在 电网中, 还可以 采用如下措 施来 限制谐 振过 电压: 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 a . 提高 断路器 的动作 同期 性 , 对预 防非全 相运行 状态 时造成 的谐 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 振 过电压有显著效果 。 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 b . 尽量选 择伏 安特 性好 的 电压互 感器 , 以改变 互感 器回路 的励磁 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 特 性 。 解决 谐振 问题 最根本 的方 法 , 就是 选择 伏安 特 性尽量 好 的电压 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 互 感器 。 这 样一 来, 至 少可以保证在 发生 通常水平 的过 电压时, 不 至于 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 很快进入铁芯 的深度饱和 区。 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。 c . 对三相 分 别加 装 对地 电容 。 当系统 中的 感抗 远远 大于容 抗 的时 候, 就 没那 么容易发生 铁磁谐 振 , 因而在 中低压 配电所 中, 我们可 以通 三. 电力系 统 中谐振 过 电 压的 分类 谐振 过电压按 照性 质的不通分为三类 : 有铁 磁谐振 过电压 、 参数谐 过将 电容 器加 装到中性点接 地回路中来实现 , 也可 以利用普通 电力电缆 振过 电压 及其线性 谐振过 电压。 代替普 通架空线 路的办法 使感抗远 超出容抗 。 1 铁磁谐 振过电压 d . 在 电压互 感 器的开 口三角绕组 加 装阻 尼电 阻。 将阻 尼电 阻加装 谐 振 回路 由带 铁 芯的 感性 元件 ( 如 最常见 的空 载变 压器 、 各种 线 到 电压 互 感器的开 口三角后 , 在系统 中发生铁磁 谐振 后 , 电阻会实现 增 圈、 互感 器等) 与系统中的容性元件 组成 , 由于在系统运 行的过程 中, 铁 强阻 尼、 限制谐振 电压的幅值 以及消耗其传递 的能量等 作用, 甚至可 以 以抑 制铁磁谐 振过 电压 。 芯 中的感性 元件会 出现饱 和现象 , 使 回路 中的电感参数 随 电流和 磁通 的 起 到破 坏铁磁谐 振所 需条件 的作用 , 变化而 发生相应 的变化 , 且会呈现 出的非线性 特 征。 一旦满 足了特定 的 六. 结 柬语 条 件, 即可 产生铁磁谐 振 。 铁磁 谐振 通常包括 电流谐振 和电压谐 振 , 其 谐 振过 电压在电力电网中是 时有发生 的现象 , 非常普遍 , 若 是没有 中后者 最为常见。 作为谐振 过电压最 常出现 的一种形 式 , 铁磁 谐振过 电 良好的 技术 方法和 防范措 施 来抑制 谐振 过 电压 , 可能 会随 时发 生不 必 压 属于非线性 谐振 , 当其发 生时, 相电压的波 形畸变可能会非 常严重 。 要 的电气事故 。 它给电网带来的 灾害是 显而 易见的 , 危害 巨大 的。 因此 , 2 、 线性谐 振过 电压 我 们务必 要采 取科 学、 积极 、 有 效的防 治办 法, 以保 障 电力系统 正常运 不带铁 芯的感 性元件 ( 例如, 线路 电感等 ) , 或 励磁 特性 接近于 线 行 。 性 的带 铁芯 感性元 件 ( 例如, 消弧 线 圈等 ) 与线 路 中的容 性元件 构成的

浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策

浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策

浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策摘要在10kV配电网中,常常发生电磁式电压互感器烧毁的现象,其原因都是因为某些故障或者不正常运行致使电压互感器内的铁芯饱和,诱发铁磁谐振的产生,致使电压互感器内部产生过电压,过电流,严重威胁电力系统的安全运行。

本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象,简要阐述铁磁谐振的现象与机理,产生的条件,提出了控制谐振过电压的措施,与大家交流学习。

关键词铁磁谐振;过电压;防范措施引言长期以来,电力系统铁磁谐振过电压严重威胁着电网的安全运行,在10kV 系统中,电磁式电压互感器引发的铁磁谐振过电压导致的设备事故时有发生。

这种过电压持续时间长,对系统的安全运行构成很大威胁,轻者可导致电压互感器烧损,高压熔丝熔断及匝间短路或爆炸;重者发生避雷器爆炸、母线短路等事故。

本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象,简要阐述铁磁谐振的现象,产生的条件及防范措施,总结了针对此类故障采取防范措施的一些运行经验。

1 铁磁谐振过电压产生的机理[1-2]目前,我国企业在35kV或者是其以下的配电网,有许多都是采用中性点和不接地的方式进行运行的,因此其中的很大一部分选用的都是比较传统的消线圈完成接地。

因此在其具体进行运行的问题可以看出,中性点的不接地系统,会受到电压的互感器铁心饱和使得铁磁谐振过的电压相对多一些。

中性点不接地运行方式的电力系统单相接地后,两相电压瞬时升高,三相铁心受到不同的激励而呈现不同程度的饱和,电压互感器各相感抗发生变化(各相电感值不同),中性点位移,产生零序电压。

由于线路电流持续增大,导致电压互感器铁心逐渐磁饱和,其电感值迅速减小,当满足ωL=1/ωC时,产生谐振过电压。

在发生谐振时,电压互感器一次励磁电流急剧增大,使高压熔丝熔断。

如果电流尚未达到熔丝的熔断值,但超过了电压互感器额定电流,长时间处于过电流状况下运行,可造成电压互感器烧损。

电力系统中存在着许多非线性感性元件,如发电机、变压器、电压互感器等,这些感性元件和系统中存在的分布电容组成复杂的LC振荡回路,有可能激发铁磁谐振产生过电压。

论谐振过电压产生原因及防治

论谐振过电压产生原因及防治

论谐振过电压产生原因及防治[摘要]谐振过电压在电力系统中屡见不鲜,但在实际运行中,很多人员对谐振过电压的了解很片面。

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、保护装置误动作等等,所以加深对其认识,并加强防治措施非常必要。

[关键词]谐振过电压产生原因分类中图分类号:tm 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)20-265-01在电力生产和电力运行的中低压电网中,故障的形式和操作方式是多种多样的,谐振性质也各不相同。

因此,应该了解各种不同类型谐振性质与特点,掌握其振荡的性质和特点,制订防振和消振的对策与措施。

l.产生谐振过电压的原因目前,我国配电网,大部分仍采用中性点不接地方式运行,其中有少部分采用老式的消弧(消谐线圈接地。

从电网的运行实践证明.中性点不接地系统中一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多,尽管采取不少限制谐振过电压的措施,如:消谐灯、消谐器、tv高压中性点增设电阻或单只tv等,但始终没有从根本上得到解决.tv烧毁、熔丝熔断仍不断发生;另一方面由于中性点不接地运行方式的主要特点是单相接地后,允许维持一定时间,一般为2h不致于引起用户断电,但随着中低压电网的扩大,出线回路数增多、线路增长,中低压电网对地电容电流易大幅度增加,单相接地时接地电弧不能自动熄火必然产生电弧电电压,一般为3~5倍相电压甚至更高.致使电同中绝缘薄弱的地方放电击穿,并会发展为相问短路造成设备损坏和停电事故。

而采用老式消弧线圈接地方式的系统由于结构的限制,只能运行在过补偿状态,不能处在全补偿状态,所以脱谐度整定的比较大,约在20%~30%,对弧光过电压无抑制效果。

并需要手动调节分接头.然而此时却不能随电网,对地电容电流的变化及时将电压调整到最佳的工作位置,影响功能发挥,也不适应电网无人值班变电所的需要。

2.电力系统谐振过电压的分类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这一现象叫电力系统谐振过电压。

浅谈电力系统中的铁磁谐振过电压及消除方法

浅谈电力系统中的铁磁谐振过电压及消除方法

浅谈电力系统中的铁磁谐振过电压及消除方法摘要:本文简要分析了电力系统中铁磁谐振产生的原因、现象及对电气设备的危害,并介绍了消除铁磁谐振过电压的常用方法。

关键词:电力系统;铁磁谐振;过电压;电容;电感1 引言电力系统中有许多的电感、电容元件,如变压器、互感器、电抗器、消弧线圈、发电机等的电感,输电线路的对地电容及相间电容,以及各种高压设备的电容。

这些电感,电容元件在特定的参数配合条件下构成振荡回路,当系统进行操作或发生故障时形成谐振现象,从而产生谐振过电压,导致系统中某些电气设备出现严重的过电压而损坏,影响电力系统的安全运行。

2铁磁谐振过电压产生的原因电力系统内,一般的回路都可简化成电阻R、感抗、容抗的串联和并联回路。

铁磁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。

正常运行条件下,感抗大于容抗,即>,此时电路运行在感性工作状态,不具备线性谐振条件,回路保持稳定状态。

铁磁谐振回路的容抗在频率不变的情况下基本上是个不变的常数,而感抗一般是由带铁芯的线圈产生的,铁芯饱和时感抗会变小。

当电源电压有所升高或电感线圈中出现涌流时,就有可能使铁芯饱和,其感抗值随之减小,当=时,即满足串联谐振条件,于是发生铁磁谐振[4]。

电力系统运行参数具有随机性,其运行方式灵活,构架比较复杂,容易使系统参数发生变化。

在进行操作或者发生故障的条件下,电力系统中的电容和电抗元件很容易形成振荡回路,尤其是主变压器,电压互感器等有绕组及铁芯的设备在一定的激励条件下,最容易产生电磁耦合现象,进而产生串、并联谐振,引发铁磁谐振过电压。

35kV、10kV系统大多采用中性点不接地方式运行,电网结构相对薄弱,加上电力系统操作频繁,运行方式又多变,很容易导致铁磁谐振过电压。

据有关统计,铁磁谐振过电压导致故障概率高达50% ~ 55%。

铁磁谐振过电压导致故障的严重性可见一般。

铁磁谐振过电压本质上是由于非线性励磁电感与电力系统对地电容所构成的铁磁谐振所引发的电网中性点不稳定现象。

500kV电网工频过电压、谐振过电压及其保护规定

500kV电网工频过电压、谐振过电压及其保护规定

500kV电网工频过电压、谐振过电压及其保护规定工频过电压、谐振过电压与电网构造、容量、参数、运转方式以及各样安全、自动装置的特征相关。

工频过电压、谐振过电压除增大绝缘蒙受电压外,还对选择过电压保护装置有重要影响,设计电网时应联合实质条件展望。

对工频过电压,应采纳举措尽量加以降低。

工频过电压水平应经过技术经济比较加以确立。

须采纳举措防备产生谐振过电压;或用保护装置限制其幅值和连续时间。

工频过电压的限制。

电网中的工频过电压一般由线路空载、接地故障和甩负荷等惹起。

依据500kV电网的特色,有时须综合考虑这几种过电压。

往常可取正常送电状态下甩负荷和在线路受端有单相接地故障状况下甩负荷作为确立电网工频过电压的条件。

一般主要采纳在线路上安装并联电抗器的举措限制工频过电压。

在线路上架设良导体避雷线降低工频过电压时,宜经过技术经济比较加以确立。

电网的工频过电压水平一般不超出以下数值:线路断路器的变电所侧;线路断路器的线路侧 1.4Uxg.注:`U_(xg)`为电网最高相电压有效值,kV.3谐振过电压的防备和限制。

电网中的谐振过电压一般由发电机自励磁、线路非全相运转状态以及二次谐波谐振等惹起。

1)电网中发电机自励磁过电压。

当发电机经变压器与空载线路相连,在发电机全电压合闸、逐渐升压起动或因甩负荷而致使发电机带空载长线路时,如发电机容量较小,可能产生发电机自励磁过电压,应验算发生这一状况的可能性。

经验算,若有发生有励磁的可能,而又没法经过改变运转方式加以防止时,可采纳在线路上安装并联电抗器的举措予以防备。

2)线路非全相运转状态产生的谐振过电压。

空载线路上接有并联电抗器,且其零序电抗小于线路零序容抗时,如发生非全相运转状态(分相操动的断路器故障或采纳单相重合闸时),因为线间电容的影响,断开相上可能发生谐振过电压。

上述条件下因为并联电抗器铁芯的磁饱和特征,有时在断路器操作产生的过渡过程激发下,可能发生以工频基波为主的铁磁谐振过电压。

谐波、谐振的危害及防治措施

谐波、谐振的危害及防治措施

谐波、谐振的危害及防治措施前言随着电气自动化的迅速发展,工业生产中对电能质量的要求更高,但由于电能的复杂性和不稳定性,电力企业和电力用户都会面临许多问题。

其中一个关键问题就是谐波和谐振的危害,它们会对电力系统带来很多问题,同时也会对设备和工作人员的安全产生影响。

因此,谐波和谐振的危害需要引起我们的重视,有必要采取相应的措施进行防治。

谐波的危害谐波是指频率为整数倍基波频率的倍频波,当电网中出现谐波时,会对电力系统造成很多负面影响,主要表现在以下几个方面:1. 降低电网功率因数谐波会对电力系统的功率因数产生影响,使功率因数降低。

功率因数越低,电子设备就越难以正常工作,同时还会导致电能损失和电费增加。

因此,谐波应尽量减小。

2. 损害设备大量谐波会给设备带来很大的损害,造成设备寿命减少,安全储备降低和可靠性下降,这对生产带来很大的风险和影响。

谐波带来的损害主要包括:•电机过热损坏•物理变形•变压器局部过热•电容器和电感器损坏3. 干扰通信系统谐波会引起通信系统(尤其是无线电通信系统)的干扰,影响通信质量。

这种干扰会干扰射频通信的接收机、起伏机、响应器、发射机以及其他电子部件,使通信信号受到严重干扰,从而影响通信过程的稳定性和可靠性。

谐振的危害谐振是指电力系统在特定频率下的共振现象。

虽然谐振一般在正常运行条件下不会出现,但当出现谐振时,会对电力系统造成很大的威胁,主要表现在以下几个方面:1. 破坏电力设备谐振波能量巨大,一旦出现谐振,就会对电力设备造成破坏,严重时甚至会导致设备停产,影响生产。

因此,谐振的出现需要引起注意。

2. 对安全产生威胁谐振波会对人员和设备的安全产生威胁,严重时会导致设备火灾、电击事故等。

电力系统中所有的设备,不仅要承受电压和电流的冲击,还要承受谐振波的冲击,如果谐振波过大,会对设备造成严重威胁。

3. 影响电网稳定性谐振波的存在会破坏电力系统的稳定性,使电网不稳定,从而引起负荷不均衡、跳闸等故障,进一步危及电网的供电能力和稳定性。

供配电系统过电压的危害及防范措施

供配电系统过电压的危害及防范措施

供配电系统过电压的危害及防范措施供配电系统过电压的危害主要包括以下几个方面:1. 配变高压绕组接地谐振过电压问题:这种过电压现象会导致电压超过正常值的2.38倍,一旦产生两点接地的状况,电压就会超出2.73倍,该现象会维持几分钟甚至十多分钟,直至导致故障变压器全部受损,最终与系统脱离。

2. 雷电过电压现象:这是由于直击雷或者感应雷于云层展开活动之后所引发的问题,也常常被叫做外部过电压或者大气过电压。

户外配电设施的总变电所和总变电所传入及传出的外部架空线路极易遭到直接雷击的影响,雷电侵入波过电压的持续周期相对较短,有时仅只十几微秒。

3. 电弧接地过电压问题:此问题会威胁到使用者的生命安全,这是由于中性点不接地系统内滋生了单相间歇性的“熄弧—重燃”接地,于是导致了高频振荡,在该环节中构成了间歇性弧光接地过电压现象。

该过电压的持续周期能高达十分钟之久,有时还会更长,它们所波及的范畴也较广,倘若整个电网中出现绝缘弱点,那么该绝缘弱点位置极易出现绝缘闪络或直接击穿的问题。

为了防范供配电系统过电压的危害,可以采取以下措施:1. 装设避雷针、避雷线、避雷器等措施来防止雷电过电压和大气过电压对供配电系统的危害。

2. 合理提高线路绝缘水平,采用自动重合闸装置等措施来减少操作或接地故障时发生的工频过电压。

3. 对于中性点不接地系统,可以采取中性点经消弧线圈接地的方式来减少电弧接地过电压的发生。

4. 在操作或接地故障时,可以采取限制工频过电压的措施,如采用并联电抗器来吸收多余的容性无功功率等。

5. 加强供配电系统的管理和维护,定期检查和维修设备,确保其正常运行。

总之,防范供配电系统过电压的危害需要采取多种措施,包括装设避雷装置、提高线路绝缘水平、限制工频过电压等管理和维护措施,以确保供配电系统的安全和稳定运行。

电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施

电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施

电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施摘要电力系统中,厂站因过电压引起故障甚多,特别是谐振过电压,对设备甚至系统安全稳定运行影响大。

分析原因,找出问题,提出防治措施很有必要。

关键词谐振过电压;PT;铁芯饱和;防范措施0 引言我国电力系统分为不同电压等级,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。

1 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。

2 铁磁谐振为满足电网测量、保护需要,电力系统中配置大量电感电容元件,如:互感器、电抗器等电感元件;电容器、线路对地电容等电容元件。

当进行设备操作或系统故障时,电感电容元件构成振荡回路,在一定条件下产生谐振,损坏设备影响系统。

2.1 原因分析图1某水厂单串接线图,采用接线,110kV系统中性点直接接地,变压器、PT等分相运行,变压器、PT高压绕组接成Y0,该厂多次发生铁磁谐振过电压。

原因:图1 某水电站单串接线图1)故障时产生谐振过电压。

当系统发生单相故障时,因整个电网系统中电感电容元件参数不匹配,两者共同作用,为谐振产生创造条件,最终导致铁磁谐振过电压发生;2)操作时产生谐振过电压。

110kV开关为双断口且并联均压电容,停送电操作时,先拉5012、5013,再拉50126,其他刀闸均接通。

110kV环网通过开关断口电容构成带电磁式PT空母线产生谐振。

2.2 等值电路图该厂输出线路发生单相接地故障,瞬时A相线路产生接地电流,因避雷器参数不匹配,构成谐振回路而产生谐振过电压。

图2 简化电路图如图2,L1是1B一次侧电感,L2是2B一次侧电感,Lm是PT一次侧电感,C0是空长线路对地电容,RL是电阻,k为故障点。

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电网谐振过电压的防治
刘志清山东诸城市供电公司(262200)电网谐振过电压与系统结构、容量、参数、运行方式及各种自动装置的特性有关。

谐振过电压,一般因操作或故障引起系统元件参数出现不利组合而产生。

诸城市电网10~35kV系统为不接地或经消弧线圈接地系统,电网中存在大量星形接线的电压互感器,其一次绕组直接接地,成为电网对地电容电流、高次谐波电流的充放电途径,此电流必然通过电压互感器一次绕组,使电压互感器铁心深度饱和,在电网接地、倒闸操作、运行方式变化等情况下,将出现电网电压不稳定,甚至出现谐振。

另外,近年来热电厂联网数量不断增多,发电机电感参数周期性变化将引起发电机自励磁(参数谐振)过电压。

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、保护装置误动作等等,所以加强对其防治非常必要。

诸城金安热电厂并网发电后,数月时间在其并网的35kV系统内连续发生3次谐振过电压。

谐振时,相电压最高达到41kV、最低16kV,持续时间15min左右。

谐振期间,采用切除电容器等操作电网手段改变电网参数后,只能使谐振暂时消除几分钟,然后再次谐振,所幸未导致电网设备损坏。

谐振发生后,经过分析论证热电厂联网发电机是该区域35kV电网谐振源,该区域35kV电压互感器一次绕组中性点接地点多达9
个,电网抗谐振过电压能力薄弱且无任何防治措施,致使电网具备了发生谐振过电压的条件。

为此,应从技术上采取措施。

为防止并网运行发电机电感参数周期性变化引起的自励磁过电压,要求并网发电热电厂必须采取如下措施:
·尽量避免发电机直接空充线路,无法避免时应确保发电机容量大于并网空载线路的充电功率;
·避免发电机带空载线路启动,或避免以全电压向空载线路合闸;
·要求并网运行的热电厂发电机采用快速励磁自动调节器,限制发电机同步励磁过电压;
·并网发电的热电厂35、10kV母线上的星形接线电压互感器,其中性点一次侧加装消谐器。

二次侧开口三角加装二次消谐器或合适消谐电阻。

为防止不接地系统或经消弧线圈接地系统中,因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发,使中性点接地的电压互感器过饱和可能产生的谐振过电压,采取如下措施:
·优先选用励磁特性饱和点较高的抗谐振型电压互感器;
·减少同一系统中电压互感器高压侧中性点接地数量,除电源侧电压互感器高压侧中性点接地外,其它电压互感器中性点尽可能不接地;
·在电压互感器开口三角绕组装设二次消谐器或消谐电阻;
·在电压互感器一次绕组中性点装设一次消谐器。

采用性能良好的设备,提高运行维护水平,避免下列条件下的铁
磁谐振过电压:
·配电变压器高压绕组对地短路;
·配电线路一相断线,且一端接地或不接地。

适当选择消弧线圈的脱谐度,避开电网谐振点。

110kV电网谐振过电压的产生,主要因断路器的非全相操作或熔断器非全相熔断,致使变压器、电压互感器产生铁磁谐振过电压。

因此要求110kV变压器中性点接地运行,在不允许变压器中性点接地运行时,应在变压器中性点装设间隙。

在变压器操作过程中,应先将变压器中性点临时接地。

自2004年3月份以来,防治措施完成后,诸城电网再未发生谐振过电压情况。

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