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不接地系统产生谐振的原因及措施
时间:2014-02-19 14:58来源: 作者:鄂电电力 点击:
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在实际的变电运行管理中,有时由于中性点不接地系统的线路发生单相接地或单相接地消失的瞬间,经常造成电压互感器一次侧熔断件熔断。或者是在进行正常的倒闸操作中,通过投入空载母线时,往往发现母线电压指示不正常或出现接地信号,但却没有发生明显的接地迹象,主要是由于电压互感器的铁磁谐振造成的。这种情况经常会使值班人员误判为电压互感器故障或是变电所内母线系统发生接地故障,影响了正常的运行管理。 在实际的变电运行管理中,有时由于中性点不接地系统的线路发生单相接地或单相接地消失的瞬间,经常造成电压互感器一次侧熔断件熔断,或者是在进行正常的倒闸操作中,通过投入空载母线时,往往发现母线电压指示不正常或出现接地信号,但却没有发生明显的接地迹象,主要是由于电压互感器的铁磁谐振造成的。这种情况经常会使值班人员误判为电压互感器故障或是变电所内母线系统发生接地故障,影响了正常的运行管理。 1 故障实例 2010年6月21日,我工区所辖35kV江格勒斯变电站10kV母线B相接地故障时发生10kV母线电压互感器烧坏的设备事故。电压互感器型号为JSJW-10,于1997年投运。事后检修人员对电压互感器进行相关试验发现互感器内部绝缘击穿,非接地相A、C相一次熔丝熔断,因该变电站在90年代建成投运母线未装设避雷器,其中性点也未采取任何消谐措施。根据事故调查分析,均是由铁磁谐振过电压引起。电力系统中存在着许多储能元件,当系统进行操作或发生故障时,变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振,对电力系统安全运行构成危害。在中性点不接地的非直接接地系统中,铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的,是造成事故较多的一种内部过电压。这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断,重则烧毁电压互感器,甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。因本工区范围内上述接线方式的所用变较多,影响了正常操作和安全运行带来一定安全隐患。下面就谐振发生的原因及危害进行分析。 2 铁磁谐振过电压产生条件、特点和危害 在电力系统中,为了监测变电所母线对地电压,通常在发电机或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不同,可能造成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。 2.1 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。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。在中性点不接地的非直接接地系统中,铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的,是造成事故较多的一种内部过电压。这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断,重则烧毁电压互感器,甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。在中性点不接地系统中,虽然电源侧的中性点不直接接地,但电压互感器的高压侧中性点是接地的,若Ca,Cb,Cc为各回线路(包括电缆出线和架空线路)三相对地的等值电容,而La,Lb,Lc则为母线电压互感器的一次侧三个线圈的对地阻抗(忽略其线圈电阻),假设系统发生单相接地 |