張延義,張新星
(國(guó)網(wǎng)海東供電公司,青海 海東 810600)
鐵磁諧振主要發(fā)生在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,發(fā)生鐵磁諧振時(shí)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致電壓互感器高壓保險(xiǎn)熔斷,同時(shí)鐵磁諧振時(shí)導(dǎo)致電壓互感器二次采集電壓不再是正弦波,互感器二次開(kāi)口三角電壓增大,導(dǎo)致TV斷線,使得與電壓有關(guān)的保護(hù)將產(chǎn)生影響。本文結(jié)合案例闡述鐵磁諧振產(chǎn)生的原因及消除方法。
電壓互感器是鐵磁元件,鐵磁元件是一個(gè)非線性元件,隨著電流的增加鐵芯嚴(yán)重飽和,電壓互感器的電感隨著電流的增加而減小。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),無(wú)接地點(diǎn),諧振時(shí)電壓在系統(tǒng)的零序通道中產(chǎn)生,發(fā)生諧振時(shí)檢測(cè)電壓互感器二次開(kāi)口電壓就可以檢測(cè)是否發(fā)生諧振。電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的鐵磁諧振主要有線路斷線、系統(tǒng)單相接地、互感器本身原因引起的鐵磁諧振。
某35 kV變電站主變?yōu)橹行渣c(diǎn)不接地方式,35 kV線路多為山區(qū)線路,供電線路長(zhǎng)度31.26 km,遇打雷下雨等現(xiàn)象,該站35 kV母線電壓就會(huì)漂動(dòng),母線測(cè)控裝置報(bào)3U0越限,在TV端子箱及測(cè)控裝置處量取電壓,相間100 V,對(duì)地60 V,均正常,但開(kāi)口三角處電壓為17 V,對(duì)母線電壓進(jìn)行錄波,得到35 kV母線A相電壓諧振波形,如圖1所示。
圖1 35 kV母線A相電壓諧振波形
第一次發(fā)生諧振時(shí)導(dǎo)致電壓互感器高壓保險(xiǎn)熔斷,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)更換勵(lì)磁性能更好的電壓互感器,但是到下雨打雷等天氣條件下,其母線電壓依然會(huì)發(fā)生諧振,導(dǎo)致電壓漂動(dòng),但其保險(xiǎn)不再熔斷。沒(méi)有根本上解決電壓諧振問(wèn)題。
電壓諧振一般發(fā)生在下雨、打雷天氣下,因?yàn)榫€路在山區(qū),天空中的雷云一般帶負(fù)電荷,它會(huì)在地面感應(yīng)產(chǎn)生正電荷,其相當(dāng)于一個(gè)電場(chǎng),在電場(chǎng)的作用下,導(dǎo)致電荷移動(dòng)加快,發(fā)生諧振[1]。
在二次側(cè)加裝電力消諧裝置PCS-988FR,該裝置是將母線電壓及開(kāi)口三角電壓接入其裝置,監(jiān)視開(kāi)口電壓是否發(fā)生鐵磁諧振,如檢測(cè)到諧振,將啟動(dòng)消諧控制元件,通過(guò)對(duì)諧振回路進(jìn)行短時(shí)間的導(dǎo)通,實(shí)現(xiàn)消諧。加裝PCS-988FR裝置后,通過(guò)對(duì)前幾次諧振時(shí)的波形進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)發(fā)生的是三分頻諧振,電壓為19 V,所以設(shè)置其三分頻定值為18 V,
裝置檢測(cè)到發(fā)生三分頻諧振式的電壓大于18V,將啟動(dòng)消諧,消諧前后的錄波如圖2所示。
安裝簡(jiǎn)便,安裝過(guò)程無(wú)須停電。
適用于各電壓等級(jí)和各種特征頻率的諧振(三分頻、二分頻、工頻、三倍頻),通過(guò)其發(fā)生諧振時(shí)的波形及數(shù)值判斷其是什么頻率的諧振,通過(guò)對(duì)定值及其控制字調(diào)整,進(jìn)行消諧。
該裝置可以區(qū)分鐵磁諧振、單相接地、過(guò)電壓、TV一次斷線及TV二次斷線等狀態(tài),對(duì)于35 kV及以下母線電壓異常狀態(tài)檢查提供了更好的依據(jù),縮短故障排查時(shí)間。
可以記錄發(fā)生諧振時(shí)的時(shí)間及波形,分析可能發(fā)生諧振的原因,并進(jìn)行預(yù)防。
在發(fā)生諧振時(shí)可以選擇其消諧次數(shù),減少對(duì)一次設(shè)備的損壞。