摘 要 闡述了變電站內(nèi)一、二次消諧裝置的工作原理及用途,深入分析一、二次消諧裝置的區(qū)別及缺陷,讓我們對消諧裝置有更深刻的理解。
關(guān)鍵詞 諧振;微機消諧裝置;一次消諧器
中圖分類號:TM86 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)19-0182-01
1 概述
電力系統(tǒng)中有許多電感元件,例如變壓器、電壓互感器等這些大都為非線性元件,它和系統(tǒng)的電容組成許多復(fù)雜的振蕩回路,如果滿足一定的條件,就可激發(fā)起持續(xù)時間較長的鐵磁諧振過電壓。發(fā)生鐵磁諧振時產(chǎn)生的較高過電壓和較大的過電流,極易使電力設(shè)備的絕緣損壞,嚴重情況下危及運行人員的安全,為解決此類問題,電力系統(tǒng)就按要求使用了消諧裝置。
2 設(shè)備分類及用途
消諧設(shè)備按照接線方式可分為兩大類:一次消諧和二次微機消諧裝置,雖然都是消諧設(shè)備,但也存在一定的區(qū)別和缺陷,下面就對這兩類消諧設(shè)備介紹如下。
2.1 一次消諧器
一次消諧器實際上是一個非線性消諧電阻Ro,串接于電壓互感器一次側(cè)中性點與地之間。電網(wǎng)正常運行時,消諧器上電壓小于500 V,Ro呈高電阻值,阻尼作用大,使諧振在起始階段不易發(fā)展;當電網(wǎng)單相接地時,消諧器上電壓較高,Ro呈低值,電網(wǎng)弧光接地時,Ro仍能保持一定的阻值,可以限制互感器涌流。
該裝置具有消除電壓互感器飽和諧振和限制涌流兩種功能,但在實際應(yīng)用中存在以下缺點:
1)中性點為半絕緣結(jié)構(gòu),Ro→∞,即電壓互感器高壓側(cè)繞組中性點變?yōu)榻^緣了,電壓互感器的電感量不參與零序回路,也就不存在電壓互感器飽和過電壓,但Ro太大,當電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地時,大部分零序電壓降在Ro上,會使開口三角形電壓太低,電壓互感器零序電壓U0的測量值有誤差影響接地指示靈敏度和保護裝置正常動作。
2)一次消諧器存在唯一性,一次消諧器只能限制所接電壓互感器不發(fā)生諧振。當發(fā)生單相接地故障時,且系統(tǒng)中有多臺高壓側(cè)中性點接地的電壓互感器同時運行,則必須每臺電壓互感器均在中性點安裝消諧電阻器方有效。
3)單相接地時,電壓互感器的零序電壓Uo的測量值有誤差,對Uo幅值和角度精度要求較高的場合(如微機接地選線裝置)不適宜使用。
4)裝置自身的熱容量有限,即使選用熱容量相對較大的LXQ型,在持續(xù)時間較長的間歇電弧接地過電壓激發(fā)下,裝置仍有損壞發(fā)生。
2.2 二次消諧裝置
圖1 二次消諧裝置接線
二次消諧,即微機消諧裝置,二次接線如圖1,采用高性能的單片微機作為核心元件,對PT開口三角電壓進行遁環(huán)檢測。正常工作情況下,該電壓小于30 V,裝置內(nèi)的大功率消諧元件(固態(tài)繼電器)處于阻斷狀態(tài),對系統(tǒng)運行不產(chǎn)生影響。當系統(tǒng)發(fā)生故障后,消諧裝置判斷如下:
1)當30 V≤Uo<120 V時,微機消諧裝置發(fā)出“接地”報警信號,不啟動裝置內(nèi)部的大功率消諧元件。
2)當120 V≤Uo<145 V時,微機消諧裝置發(fā)出“接地”和“過電壓”報警信號,不啟動裝置內(nèi)部的大功率消諧元件。
3)當150 V≤Uo時,消諧裝置判斷為“諧振”,系統(tǒng)立即啟動消諧元件,讓鐵磁諧振在阻尼作用下迅速消失。
電網(wǎng)發(fā)生故障后,消諧裝置將自動記錄、存貯,并自動報警、顯示諧振信息(時間、頻率、電壓值)。故障消失后,返回起始狀態(tài),并繼續(xù)檢測電網(wǎng)中的狀態(tài),儀器雖然精密,但還是存在一定的缺陷。
1)當電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生單相接地時,電壓互感器開口三角形繞組兩端會出現(xiàn)100V的工頻零序電壓,這樣阻尼電阻的容量就要求足夠大,當阻尼電阻太小,一方面電阻本身可能因過熱而燒壞;另一方面,電壓互感器也可能因電流過大而燒損。當涌流發(fā)生時,它會將二次開口三角短路,這反而會增大涌流幅值。
2)難以正確區(qū)分基波諧振和單相接地,目前判據(jù)的主要判斷依據(jù)為零序電壓Uo的電壓值,通?;l諧振定為Uo≥150 V,單相接地定為30 V≤Uo<145 V。為了防止單相接地時裝置誤動使電壓互感器長時間過載而燒毀,只好將基頻諧振的判據(jù)電壓定得比較高。
3 一、二次消諧裝置的區(qū)別
一、二次消諧裝置除了接線方式不同外,在電網(wǎng)正常運行時,也能起到互補的作用。
1)微機消諧裝置起動消諧期間,晶閘管全導(dǎo)通,呈低阻態(tài),電阻約為幾毫歐,如此小的電阻值足以阻尼高頻、基頻及分頻三種諧振,而且對整個電網(wǎng)有效,即一個系統(tǒng)中只需選擇一臺TV安裝消諧器即可,而一次消諧裝置只能針對一組電壓互感器。
2)微機消諧裝置在電網(wǎng)對地電容較大時,對防止間歇性接地或接地消失瞬間,互感器瞬時飽和所產(chǎn)生的低頻飽和電流(即涌流,非諧振引起)造成的熔絲熔斷,是無能為力的,而一次消諧裝置是可以有效的避免此現(xiàn)象。
4 消諧裝置運行注意事項
對于一次消諧裝置,正常運行時,視為帶電設(shè)備,我們不能對其進行直接維護,但必須定期對一次消諧裝置進行停電,做性能檢測試驗。二次消諧裝置屬于電子產(chǎn)品,日常運行時應(yīng)注意以下幾點。
1)二次消諧裝置的主要判斷依據(jù)是電壓互感器的開口三角形電壓,在設(shè)備投運驗收時,應(yīng)將電壓互感器開口三角形電壓接線作為重點排查項目。
2)二次消諧裝置可以向綜自后臺發(fā)出設(shè)備故障信號,因此,消諧裝置投運前,應(yīng)再次對二次消諧裝置進行模擬試驗,確保報警信號能發(fā)往綜自后臺。
3)運行人員進行變電站巡視時,應(yīng)認真檢查二次消諧裝置是否正常運行,檢查項目:液晶屏顯示情況、電源燈和運行指示燈是否正常亮起、按功能鍵,檢查消諧裝置是否死機等。
隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展,電網(wǎng)的健康發(fā)展離不了這些基礎(chǔ)設(shè)施,所以我們應(yīng)該正確合理的運用消諧設(shè)備,消除電網(wǎng)安全隱患,為做堅強電網(wǎng)打好堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]朱大新.數(shù)字化變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展[J].電工技術(shù)雜志,2004(06).
[2]張繼雄.變電站自動化系統(tǒng)選型中應(yīng)注意的問題[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2005(12).
[3]劉貴水,趙逢榮.變電二次設(shè)計相關(guān)問題探討[J].科技資訊,2008(19).
作者簡介
王帆,女,陜西西安人,電力技術(shù)工程師,本科,研究方向:電力設(shè)計。endprint
摘 要 闡述了變電站內(nèi)一、二次消諧裝置的工作原理及用途,深入分析一、二次消諧裝置的區(qū)別及缺陷,讓我們對消諧裝置有更深刻的理解。
關(guān)鍵詞 諧振;微機消諧裝置;一次消諧器
中圖分類號:TM86 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)19-0182-01
1 概述
電力系統(tǒng)中有許多電感元件,例如變壓器、電壓互感器等這些大都為非線性元件,它和系統(tǒng)的電容組成許多復(fù)雜的振蕩回路,如果滿足一定的條件,就可激發(fā)起持續(xù)時間較長的鐵磁諧振過電壓。發(fā)生鐵磁諧振時產(chǎn)生的較高過電壓和較大的過電流,極易使電力設(shè)備的絕緣損壞,嚴重情況下危及運行人員的安全,為解決此類問題,電力系統(tǒng)就按要求使用了消諧裝置。
2 設(shè)備分類及用途
消諧設(shè)備按照接線方式可分為兩大類:一次消諧和二次微機消諧裝置,雖然都是消諧設(shè)備,但也存在一定的區(qū)別和缺陷,下面就對這兩類消諧設(shè)備介紹如下。
2.1 一次消諧器
一次消諧器實際上是一個非線性消諧電阻Ro,串接于電壓互感器一次側(cè)中性點與地之間。電網(wǎng)正常運行時,消諧器上電壓小于500 V,Ro呈高電阻值,阻尼作用大,使諧振在起始階段不易發(fā)展;當電網(wǎng)單相接地時,消諧器上電壓較高,Ro呈低值,電網(wǎng)弧光接地時,Ro仍能保持一定的阻值,可以限制互感器涌流。
該裝置具有消除電壓互感器飽和諧振和限制涌流兩種功能,但在實際應(yīng)用中存在以下缺點:
1)中性點為半絕緣結(jié)構(gòu),Ro→∞,即電壓互感器高壓側(cè)繞組中性點變?yōu)榻^緣了,電壓互感器的電感量不參與零序回路,也就不存在電壓互感器飽和過電壓,但Ro太大,當電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地時,大部分零序電壓降在Ro上,會使開口三角形電壓太低,電壓互感器零序電壓U0的測量值有誤差影響接地指示靈敏度和保護裝置正常動作。
2)一次消諧器存在唯一性,一次消諧器只能限制所接電壓互感器不發(fā)生諧振。當發(fā)生單相接地故障時,且系統(tǒng)中有多臺高壓側(cè)中性點接地的電壓互感器同時運行,則必須每臺電壓互感器均在中性點安裝消諧電阻器方有效。
3)單相接地時,電壓互感器的零序電壓Uo的測量值有誤差,對Uo幅值和角度精度要求較高的場合(如微機接地選線裝置)不適宜使用。
4)裝置自身的熱容量有限,即使選用熱容量相對較大的LXQ型,在持續(xù)時間較長的間歇電弧接地過電壓激發(fā)下,裝置仍有損壞發(fā)生。
2.2 二次消諧裝置
圖1 二次消諧裝置接線
二次消諧,即微機消諧裝置,二次接線如圖1,采用高性能的單片微機作為核心元件,對PT開口三角電壓進行遁環(huán)檢測。正常工作情況下,該電壓小于30 V,裝置內(nèi)的大功率消諧元件(固態(tài)繼電器)處于阻斷狀態(tài),對系統(tǒng)運行不產(chǎn)生影響。當系統(tǒng)發(fā)生故障后,消諧裝置判斷如下:
1)當30 V≤Uo<120 V時,微機消諧裝置發(fā)出“接地”報警信號,不啟動裝置內(nèi)部的大功率消諧元件。
2)當120 V≤Uo<145 V時,微機消諧裝置發(fā)出“接地”和“過電壓”報警信號,不啟動裝置內(nèi)部的大功率消諧元件。
3)當150 V≤Uo時,消諧裝置判斷為“諧振”,系統(tǒng)立即啟動消諧元件,讓鐵磁諧振在阻尼作用下迅速消失。
電網(wǎng)發(fā)生故障后,消諧裝置將自動記錄、存貯,并自動報警、顯示諧振信息(時間、頻率、電壓值)。故障消失后,返回起始狀態(tài),并繼續(xù)檢測電網(wǎng)中的狀態(tài),儀器雖然精密,但還是存在一定的缺陷。
1)當電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生單相接地時,電壓互感器開口三角形繞組兩端會出現(xiàn)100V的工頻零序電壓,這樣阻尼電阻的容量就要求足夠大,當阻尼電阻太小,一方面電阻本身可能因過熱而燒壞;另一方面,電壓互感器也可能因電流過大而燒損。當涌流發(fā)生時,它會將二次開口三角短路,這反而會增大涌流幅值。
2)難以正確區(qū)分基波諧振和單相接地,目前判據(jù)的主要判斷依據(jù)為零序電壓Uo的電壓值,通?;l諧振定為Uo≥150 V,單相接地定為30 V≤Uo<145 V。為了防止單相接地時裝置誤動使電壓互感器長時間過載而燒毀,只好將基頻諧振的判據(jù)電壓定得比較高。
3 一、二次消諧裝置的區(qū)別
一、二次消諧裝置除了接線方式不同外,在電網(wǎng)正常運行時,也能起到互補的作用。
1)微機消諧裝置起動消諧期間,晶閘管全導(dǎo)通,呈低阻態(tài),電阻約為幾毫歐,如此小的電阻值足以阻尼高頻、基頻及分頻三種諧振,而且對整個電網(wǎng)有效,即一個系統(tǒng)中只需選擇一臺TV安裝消諧器即可,而一次消諧裝置只能針對一組電壓互感器。
2)微機消諧裝置在電網(wǎng)對地電容較大時,對防止間歇性接地或接地消失瞬間,互感器瞬時飽和所產(chǎn)生的低頻飽和電流(即涌流,非諧振引起)造成的熔絲熔斷,是無能為力的,而一次消諧裝置是可以有效的避免此現(xiàn)象。
4 消諧裝置運行注意事項
對于一次消諧裝置,正常運行時,視為帶電設(shè)備,我們不能對其進行直接維護,但必須定期對一次消諧裝置進行停電,做性能檢測試驗。二次消諧裝置屬于電子產(chǎn)品,日常運行時應(yīng)注意以下幾點。
1)二次消諧裝置的主要判斷依據(jù)是電壓互感器的開口三角形電壓,在設(shè)備投運驗收時,應(yīng)將電壓互感器開口三角形電壓接線作為重點排查項目。
2)二次消諧裝置可以向綜自后臺發(fā)出設(shè)備故障信號,因此,消諧裝置投運前,應(yīng)再次對二次消諧裝置進行模擬試驗,確保報警信號能發(fā)往綜自后臺。
3)運行人員進行變電站巡視時,應(yīng)認真檢查二次消諧裝置是否正常運行,檢查項目:液晶屏顯示情況、電源燈和運行指示燈是否正常亮起、按功能鍵,檢查消諧裝置是否死機等。
隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展,電網(wǎng)的健康發(fā)展離不了這些基礎(chǔ)設(shè)施,所以我們應(yīng)該正確合理的運用消諧設(shè)備,消除電網(wǎng)安全隱患,為做堅強電網(wǎng)打好堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]朱大新.數(shù)字化變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展[J].電工技術(shù)雜志,2004(06).
[2]張繼雄.變電站自動化系統(tǒng)選型中應(yīng)注意的問題[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2005(12).
[3]劉貴水,趙逢榮.變電二次設(shè)計相關(guān)問題探討[J].科技資訊,2008(19).
作者簡介
王帆,女,陜西西安人,電力技術(shù)工程師,本科,研究方向:電力設(shè)計。endprint
摘 要 闡述了變電站內(nèi)一、二次消諧裝置的工作原理及用途,深入分析一、二次消諧裝置的區(qū)別及缺陷,讓我們對消諧裝置有更深刻的理解。
關(guān)鍵詞 諧振;微機消諧裝置;一次消諧器
中圖分類號:TM86 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)19-0182-01
1 概述
電力系統(tǒng)中有許多電感元件,例如變壓器、電壓互感器等這些大都為非線性元件,它和系統(tǒng)的電容組成許多復(fù)雜的振蕩回路,如果滿足一定的條件,就可激發(fā)起持續(xù)時間較長的鐵磁諧振過電壓。發(fā)生鐵磁諧振時產(chǎn)生的較高過電壓和較大的過電流,極易使電力設(shè)備的絕緣損壞,嚴重情況下危及運行人員的安全,為解決此類問題,電力系統(tǒng)就按要求使用了消諧裝置。
2 設(shè)備分類及用途
消諧設(shè)備按照接線方式可分為兩大類:一次消諧和二次微機消諧裝置,雖然都是消諧設(shè)備,但也存在一定的區(qū)別和缺陷,下面就對這兩類消諧設(shè)備介紹如下。
2.1 一次消諧器
一次消諧器實際上是一個非線性消諧電阻Ro,串接于電壓互感器一次側(cè)中性點與地之間。電網(wǎng)正常運行時,消諧器上電壓小于500 V,Ro呈高電阻值,阻尼作用大,使諧振在起始階段不易發(fā)展;當電網(wǎng)單相接地時,消諧器上電壓較高,Ro呈低值,電網(wǎng)弧光接地時,Ro仍能保持一定的阻值,可以限制互感器涌流。
該裝置具有消除電壓互感器飽和諧振和限制涌流兩種功能,但在實際應(yīng)用中存在以下缺點:
1)中性點為半絕緣結(jié)構(gòu),Ro→∞,即電壓互感器高壓側(cè)繞組中性點變?yōu)榻^緣了,電壓互感器的電感量不參與零序回路,也就不存在電壓互感器飽和過電壓,但Ro太大,當電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地時,大部分零序電壓降在Ro上,會使開口三角形電壓太低,電壓互感器零序電壓U0的測量值有誤差影響接地指示靈敏度和保護裝置正常動作。
2)一次消諧器存在唯一性,一次消諧器只能限制所接電壓互感器不發(fā)生諧振。當發(fā)生單相接地故障時,且系統(tǒng)中有多臺高壓側(cè)中性點接地的電壓互感器同時運行,則必須每臺電壓互感器均在中性點安裝消諧電阻器方有效。
3)單相接地時,電壓互感器的零序電壓Uo的測量值有誤差,對Uo幅值和角度精度要求較高的場合(如微機接地選線裝置)不適宜使用。
4)裝置自身的熱容量有限,即使選用熱容量相對較大的LXQ型,在持續(xù)時間較長的間歇電弧接地過電壓激發(fā)下,裝置仍有損壞發(fā)生。
2.2 二次消諧裝置
圖1 二次消諧裝置接線
二次消諧,即微機消諧裝置,二次接線如圖1,采用高性能的單片微機作為核心元件,對PT開口三角電壓進行遁環(huán)檢測。正常工作情況下,該電壓小于30 V,裝置內(nèi)的大功率消諧元件(固態(tài)繼電器)處于阻斷狀態(tài),對系統(tǒng)運行不產(chǎn)生影響。當系統(tǒng)發(fā)生故障后,消諧裝置判斷如下:
1)當30 V≤Uo<120 V時,微機消諧裝置發(fā)出“接地”報警信號,不啟動裝置內(nèi)部的大功率消諧元件。
2)當120 V≤Uo<145 V時,微機消諧裝置發(fā)出“接地”和“過電壓”報警信號,不啟動裝置內(nèi)部的大功率消諧元件。
3)當150 V≤Uo時,消諧裝置判斷為“諧振”,系統(tǒng)立即啟動消諧元件,讓鐵磁諧振在阻尼作用下迅速消失。
電網(wǎng)發(fā)生故障后,消諧裝置將自動記錄、存貯,并自動報警、顯示諧振信息(時間、頻率、電壓值)。故障消失后,返回起始狀態(tài),并繼續(xù)檢測電網(wǎng)中的狀態(tài),儀器雖然精密,但還是存在一定的缺陷。
1)當電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生單相接地時,電壓互感器開口三角形繞組兩端會出現(xiàn)100V的工頻零序電壓,這樣阻尼電阻的容量就要求足夠大,當阻尼電阻太小,一方面電阻本身可能因過熱而燒壞;另一方面,電壓互感器也可能因電流過大而燒損。當涌流發(fā)生時,它會將二次開口三角短路,這反而會增大涌流幅值。
2)難以正確區(qū)分基波諧振和單相接地,目前判據(jù)的主要判斷依據(jù)為零序電壓Uo的電壓值,通?;l諧振定為Uo≥150 V,單相接地定為30 V≤Uo<145 V。為了防止單相接地時裝置誤動使電壓互感器長時間過載而燒毀,只好將基頻諧振的判據(jù)電壓定得比較高。
3 一、二次消諧裝置的區(qū)別
一、二次消諧裝置除了接線方式不同外,在電網(wǎng)正常運行時,也能起到互補的作用。
1)微機消諧裝置起動消諧期間,晶閘管全導(dǎo)通,呈低阻態(tài),電阻約為幾毫歐,如此小的電阻值足以阻尼高頻、基頻及分頻三種諧振,而且對整個電網(wǎng)有效,即一個系統(tǒng)中只需選擇一臺TV安裝消諧器即可,而一次消諧裝置只能針對一組電壓互感器。
2)微機消諧裝置在電網(wǎng)對地電容較大時,對防止間歇性接地或接地消失瞬間,互感器瞬時飽和所產(chǎn)生的低頻飽和電流(即涌流,非諧振引起)造成的熔絲熔斷,是無能為力的,而一次消諧裝置是可以有效的避免此現(xiàn)象。
4 消諧裝置運行注意事項
對于一次消諧裝置,正常運行時,視為帶電設(shè)備,我們不能對其進行直接維護,但必須定期對一次消諧裝置進行停電,做性能檢測試驗。二次消諧裝置屬于電子產(chǎn)品,日常運行時應(yīng)注意以下幾點。
1)二次消諧裝置的主要判斷依據(jù)是電壓互感器的開口三角形電壓,在設(shè)備投運驗收時,應(yīng)將電壓互感器開口三角形電壓接線作為重點排查項目。
2)二次消諧裝置可以向綜自后臺發(fā)出設(shè)備故障信號,因此,消諧裝置投運前,應(yīng)再次對二次消諧裝置進行模擬試驗,確保報警信號能發(fā)往綜自后臺。
3)運行人員進行變電站巡視時,應(yīng)認真檢查二次消諧裝置是否正常運行,檢查項目:液晶屏顯示情況、電源燈和運行指示燈是否正常亮起、按功能鍵,檢查消諧裝置是否死機等。
隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展,電網(wǎng)的健康發(fā)展離不了這些基礎(chǔ)設(shè)施,所以我們應(yīng)該正確合理的運用消諧設(shè)備,消除電網(wǎng)安全隱患,為做堅強電網(wǎng)打好堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]朱大新.數(shù)字化變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展[J].電工技術(shù)雜志,2004(06).
[2]張繼雄.變電站自動化系統(tǒng)選型中應(yīng)注意的問題[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2005(12).
[3]劉貴水,趙逢榮.變電二次設(shè)計相關(guān)問題探討[J].科技資訊,2008(19).
作者簡介
王帆,女,陜西西安人,電力技術(shù)工程師,本科,研究方向:電力設(shè)計。endprint