曹彥霞 王江云

(河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司,河北邢臺(tái) 054000)

某變電站35KV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)鐵磁諧振現(xiàn)象分析

曹彥霞 王江云

(河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司,河北邢臺(tái) 054000)

本文對(duì)某變電站35KV系統(tǒng)在空母線送電過程中發(fā)生鐵磁諧振過電壓現(xiàn)象,對(duì)當(dāng)時(shí)的處理過程、產(chǎn)生的原因及采取的措施進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

中性點(diǎn)不接地 原理 鐵磁諧振 過電壓

在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，由于電磁型電壓互感器(以下簡(jiǎn)稱PT)飽和而引起的鐵磁諧振是出現(xiàn)較為頻繁的過電壓現(xiàn)象，當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，經(jīng)常導(dǎo)致電壓互感器燒毀或爆炸，造成惡性事故。下面就某變電站發(fā)生的一起35KV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的鐵磁諧振現(xiàn)象進(jìn)行分析。

1 現(xiàn)象及處理過程

某變電站35KV系統(tǒng)為雙母線運(yùn)行方式，倒閘操作前，35KV I母、II母均為冷備用狀態(tài)。接調(diào)度令，將35KV II母線由冷備用轉(zhuǎn)運(yùn)行，當(dāng)35KV II母線送電后(由#2主變帶)，“35KV‖母線接地”光字牌亮。此時(shí)檢查，35KV II母線“絕緣監(jiān)察三地對(duì)地電壓表”平衡，但略有升高到22KV左右(正常21KV左右)，開口角電壓異常(50V)。在端子箱處分別測(cè)量T第二繞組單相對(duì)地60V(正常應(yīng)為57.75V)，開口角第三繞組單相大約36V(正常33V)，三相平衡，且三相電壓相序正常，但開口角電壓為50V左右，并且開口角對(duì)各相之間相位不固定(規(guī)律性變化)，初步判斷35KV系統(tǒng)一次設(shè)備良好。

將35KV II母線停電后，對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行預(yù)試檢查，均正常。再次送電及進(jìn)行#1主變轉(zhuǎn)帶II母線等操作，現(xiàn)象相同。經(jīng)分析，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中三相電壓均同時(shí)升高，且相位變動(dòng)異常，判斷為鐵磁諧振造成。采取在開口角二次處接一只100W白熾燈等措施后，鐵磁諧振現(xiàn)象消除，“35KV‖母線接地”光字牌熄滅。

2 鐵磁諧振產(chǎn)生的原因

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，為了監(jiān)視絕緣，變電所的母線上通常接有Yo接線的電磁式電壓互感器，由于接有Yo接線的電壓互感器，網(wǎng)絡(luò)對(duì)地參數(shù)除了電力導(dǎo)線和設(shè)備的對(duì)地電容Co外，還有互感器的勵(lì)磁電感L，由于系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地，Yo接線的電磁式電壓互感器的高壓繞組，就成為系統(tǒng)三相對(duì)地的唯一金屬通道。正常運(yùn)行時(shí)，三相基本平衡，中性點(diǎn)的位移電壓很小。但在某些切換操作如在帶電壓互感器情況下，將空載母線合閘送電，可能會(huì)使電壓互感器的某相(或兩相)繞組內(nèi)產(chǎn)生涌流和磁飽和現(xiàn)象，此時(shí)三相互感器在擾動(dòng)后電感飽和程度不一樣而形成對(duì)地電阻不平衡，它與線路對(duì)地電容形成諧振回路，可能激發(fā)起鐵磁諧振過電壓。

3 鐵磁諧振的想象

(1)基波諧振：?jiǎn)蜗鄬?duì)地電壓降低，另兩項(xiàng)升高，有接地信號(hào)。

(2)分次諧振：三相對(duì)地同時(shí)升高，低頻變動(dòng)。

(3)高次諧振：三相對(duì)地電壓同時(shí)升高超過線電壓。

4 鐵磁諧振常見的消除措施

(1)采用勵(lì)磁特性較好的電壓互感器。

(2)電壓互感器開口三角繞組串接燈泡或電阻進(jìn)行衰減。

(3)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈或電阻接地。

5 運(yùn)行中防止鐵磁諧振發(fā)生的部分措施

(1)改變運(yùn)行方式，以改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，消除諧振

(2)控制電源電壓、降低鐵磁諧振的工作點(diǎn)。

(3)注意倒閘操作中的操作步驟。

1)當(dāng)參數(shù)處在串聯(lián)諧振范圍時(shí)，母線停電的操作順序：先拉母線電壓感器，以切斷L，再拉母聯(lián)斷路器，送電時(shí)順序相反；如220kV、110kV帶斷口均壓電容的主開關(guān)或母聯(lián)開關(guān)對(duì)帶電磁式電壓互感器的空母線充電時(shí)，為防止合上兩側(cè)刀閘后因斷開電容的耦合作用有可能與空母線電磁式電壓互感器產(chǎn)生串聯(lián)諧振，應(yīng)先合上開關(guān)，后合電壓互感器刀閘，如屬新安裝的電磁式電壓互感器投產(chǎn)時(shí)應(yīng)考慮帶上互感器對(duì)母線充電。

2)電源向母線升壓時(shí)，先合斷路器，再升壓；

3)當(dāng)母差保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，是一條母線停電，也要及時(shí)拉開母聯(lián)斷路器的隔離開關(guān)或母線電壓互感器的隔離開關(guān)，以切斷L-C回路。

4)運(yùn)行中注意監(jiān)視備用母線的情況，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行處理。

5)如在系統(tǒng)運(yùn)行方式和倒閘操作過程中出現(xiàn)了開關(guān)斷口電容與空母線電磁式PT造成的串聯(lián)諧振，不管是合開關(guān)時(shí)出現(xiàn)的諧振過電壓，還是拉開關(guān)后出現(xiàn)的諧振過電壓，最直接有效的辦法是迅速拉開或合上主開關(guān)或母聯(lián)開關(guān)。如上述措施無法實(shí)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)迅速匯報(bào)調(diào)度，合上備用線路開關(guān)。

6)當(dāng)變壓器向接有電壓互感器的空載母線合閘充電時(shí)，應(yīng)將變壓器中性點(diǎn)接地或經(jīng)消弧線圈接地。

7)系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，應(yīng)瞬間短接TV開口三角形繞組，有時(shí)也可以消除諧振，尤其是分頻諧振特別有效。

6 結(jié)語

為防止類似事件的發(fā)生，杜絕鐵磁諧振對(duì)電網(wǎng)的影響，我們應(yīng)當(dāng)舉一反三，查找隱患，提高電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

[1]張向東,張華龍,李英.電力系統(tǒng)鐵磁諧振的危害、鑒別及其防治措施[J].電力學(xué)報(bào),2002(4):283-286.

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[3]吳麗華,鄭安.發(fā)電系統(tǒng)中鐵磁諧振故障分析與解決辦法[J].齊魯石化工,2002(2):114-116.

曹彥霞(1964—),女,漢族,河北邢臺(tái)人,大專,工程師,西安電力?？?就職于河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司,從事電氣檢修繼電保護(hù);王江云(1970—),女,漢族,河北邢臺(tái)人,大專,工程師,華北電力聯(lián)合職工大學(xué),就職于河北興泰發(fā)電有限責(zé)任公司,從事電氣檢修繼電保護(hù)。