电网谐振过电压限制方法
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电网谐振过电压的限制方法简介电网谐振过电压是电力系统中的一种常见问题,通常出现在过电压事故中。
它是由于电力系统中存在谐振回路,在外部电网紊流作用下,谐振回路能够放大过电压信号,导致电路设备运行不正常,造成设备烧毁或系统崩溃等严重后果。
因此,为了保证电力系统的稳定运行,需要采取一系列的措施来限制电网谐振过电压。
限制电网谐振过电压的方法1. 降低谐振回路品质因数谐振回路品质因数越大,谐振回路对电网紊流的响应就越敏感,谐振过电压就越容易产生。
因此,降低谐振回路品质因数是限制电网谐振过电压的一种有效方法。
常用的降低品质因数的方法有如下几种:•在谐振回路中串联阻抗来降低品质因数;•调整谐振回路的参数,如改变电容值、电感值等,来降低品质因数;•加装防谐振电容器、防谐振电抗器等器件。
2. 提高系统的阻尼为了降低谐振回路的品质因数,也可以通过提高系统的阻尼来实现。
阻尼是消除系统振荡的关键因素之一。
通过加装衰减电阻或改变变压器的接线方式等方法,都可以提高系统的阻尼,从而减小谐振回路的振幅,限制电网谐振过电压的发生。
3. 采用智能电网技术随着智能电网技术的发展,越来越多的智能电网设备被应用到电力系统中,其中不乏用于限制电网谐振过电压的措施。
例如,采用智能矩阵变换器等设备可以有效消除谐波和电网紊流;通过协同控制、多目标优化、大数据分析等技术对电力系统进行综合监测和管理,可以减少谐振回路对电网紊流的响应、提高电网的可靠性和稳定性。
4. 加强电网保护和控制针对电网谐振过电压事件,还需要加强电网保护和控制,从而尽快地接入过电压保护动作,保护电网设备和系统。
具体措施包括:•设置合理的过电压保护动作值,在保证设备正常运行的前提下,及时地接入保护动作;•加装过电压保护电器,例如避雷器、溢流保护器等;•定期开展电网绝缘试验和装置检测,发现问题及时进行处理。
结论电网谐振过电压是电力系统中的一种常见问题,需要采取一系列的措施来限制。
通过降低谐振回路品质因数、提高系统的阻尼、采用智能电网技术和加强电网保护和控制等方法,可以有效地避免电网谐振过电压带来的严重后果。
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。
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。
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。
电网谐振过电压的限制方法电网谐振过电压是指电网中由于谐振电路产生的过电压现象。
谐振过电压的存在会对电网设备和用户设备造成损坏和影响电网的稳定运行。
为了限制电网谐振过电压的发生,以下是一些常用的方法:1. 控制谐振回路的阻抗:对于谐振回路来说,其阻抗会影响谐振过电压的大小。
因此,通过控制谐振回路中的电抗元件(如电感和电容)的数值,来改变谐振回路的阻抗,从而限制谐振过电压的大小。
2. 使用限流电感器:在电网系统中配置适当的限流电感器,可以限制谐振过电压的大小。
限流电感器是一种具有一定阻抗的电感元件,可降低系统的谐振频率,减小谐振过电压的幅值。
3. 安装降压变压器:通过安装适量的降压变压器,将电网供电电压降低,从而减小谐振过电压的幅值。
这样可以有效地限制谐振过电压对电网设备和用户设备的影响。
4. 使用TVS(气体抑制二极管):TVS是一种具有快速响应的抑制过电压的元件,可以在过电压出现时迅速导通,将过电压限制在安全范围内。
在电网系统中配置适当的TVS,可以有效地限制谐振过电压的幅值。
5. 加装补偿电容器:在电网系统中加装补偿电容器,可以提供谐振过电压的吸收和分布功能,从而限制谐振过电压的幅值。
补偿电容器可以有效地抑制谐振回路的振荡。
6. 控制电网变流器的运行方式:电网变流器是电网中常见的谐振回路。
通过控制电网变流器的运行方式,如变流器的开关控制策略、调整变流器的输出功率等,可以减小谐振过电压的幅值。
7. 增加电网的阻尼:在电网中增加适当的阻尼,可以有效地抑制谐振回路的振荡,减小谐振过电压的幅值。
可以采用增加电阻等方法来实现电网的阻尼。
总之,限制电网谐振过电压的方法可以从改变谐振回路的阻抗、配置限流电感器、降低电网供电电压、使用TVS、加装补偿电容器、控制电网变流器的运行方式、增加电网的阻尼等方面进行。
需要根据具体情况综合应用这些方法,以达到有效抑制谐振过电压的目的,保证电网的稳定运行。
电网谐振过电压的限制方法电网谐振过电压是指电网中的谐振回路导致电网电压升高的现象。
这种现象可能导致电网设备损坏、引发过电压事故甚至导致电网崩溃。
为了保障电网的稳定运行和电力设备的安全运行,需要采取一系列措施限制电网谐振过电压。
1. 电网规划设计:在电网规划和设计阶段,需要充分考虑电网谐振过电压问题。
对电网谐振频率、谐振回路的参数等进行详细分析,采用合适的线路布置、变电站配置和无功补偿等方式来减小谐振影响。
通过电网的优化设计,能够有效降低电网谐振过电压的风险。
2. 无功补偿控制:电网谐振通常是由于无功补偿不足引起的,因此,加强无功补偿是限制电网谐振过电压的重要手段。
通过调节无功补偿设备的容量和运行方式,使电网保持合适的无功功率平衡,可以减小谐振回路的共振电流,避免出现过电压。
3. 谐振回路的分析与处理:谐振回路是电网谐振过电压的直接原因,因此,对谐振回路进行分析并采取处理措施是有效限制电网谐振过电压的重要方法。
可以通过增加电阻、变压器的绕组接地、中和电抗器的串联等方式改善谐振回路的特性,减小谐振幅值以及消除谐振回路,从而有效地减小电网谐振过电压的风险。
4. 过电压保护装置的设置:在电网中设置过电压保护装置是限制电网谐振过电压的一种有效手段。
过电压保护装置可以监测电网的电压波形,一旦发现电压异常上升,及时采取措施,包括切断或限制电网供电,以保护电力设备的安全运行。
5. 特殊设备的应用:在一些需要高度稳定电压的场合,可以采用特殊设备来限制电网谐振过电压。
例如,在电网的关键节点使用电压调节器、谐振抑制器等设备,能够控制电压的波动和提供稳定的电源,从而有效限制谐振过电压。
6. 故障监测与维护:及时发现和处理电网中的故障对于限制电网谐振过电压至关重要。
建立完善的电网监测系统,定期对电网进行故障检测和维护,可以及时发现电网中存在的问题并采取相应的补救措施,避免电网谐振过电压的发生。
总之,电网谐振过电压可能对电网和电力设备带来严重影响,为了限制谐振过电压的发生和发展,需要从电网规划设计、无功补偿控制、谐振回路处理、过电压保护装置设置、特殊设备应用以及故障监测与维护等方面综合考虑,采取一系列措施加以限制和防范。
电网谐振过电压的限制方法范文电网谐振过电压是指在电力系统运行过程中,由于谐振条件的满足导致的电压过高现象。
谐振是指系统中的电感元件和电容元件之间发生共振现象,导致系统中电压和电流的不稳定。
谐振过电压的产生是一个复杂的动态过程,它与电力系统的结构、设备参数以及系统运行状态等因素都有关系。
电网谐振过电压会影响电力系统的正常运行,甚至会对电力设备造成严重的损坏。
因此,控制电网谐振过电压对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
要限制电网谐振过电压,首先需要了解它的产生机理。
电网谐振过电压的产生主要是由于电势能的互相输送过程中能量的积累和释放引起的。
具体来说,当发生谐振时,谐振电感元件和电容元件之间会产生大量的电磁能量传输。
这些电磁能量会导致电网中电压的不稳定,进而引发谐振过电压的产生。
因此,限制电网谐振过电压的关键是控制电磁能量在电力系统中的积累和释放过程。
为了限制电网谐振过电压,可以采取以下措施:1. 提升调频速度:调频是指电力系统中发电机的频率调整过程。
提升调频速度可以缩短系统电压的调整时间,减小谐振过电压的产生。
具体来说,可以通过增加调度控制中调频控制的灵敏度、优化调频控制策略等方式来提升调频速度。
2. 优化发电机参数:发电机是电力系统中的重要设备,其参数设置影响着系统的稳定性和灵敏度。
通过优化发电机的参数设置,可以减小谐振过电压的产生。
具体来说,可以调整发电机的电容参数、电感参数等来改变发电机的谐振特性,从而减小谐振过电压的幅值。
3. 配置谐振抑制器:谐振抑制器是一种能够消除电网谐振过电压的装置。
它通过改变电力系统中的电感元件和电容元件之间的谐振条件,从而减小谐振过电压的幅值。
谐振抑制器可以配置在发电机、变电站等关键位置,以提高电力系统对谐振过电压的抵抗能力。
4. 加强系统调节和保护:系统调节和保护是电力系统的重要组成部分,对于限制电网谐振过电压具有重要意义。
通过加强系统调节和保护措施,可以及时探测和响应电网谐振过电压的产生,并采取相应的措施进行限制。
作者: 郑蓬旺
作者机构: 邯钢集团邯宝钢铁有限公司能源中心电气车间,河北邯郸056015
出版物刊名: 科技资讯
页码: 134-134页
年卷期: 2011年 第12期
主题词: 电网 谐振过电压 危害 原因 限制措施 分析
摘要:电力供电电网或者说电力供电系统上,过电压现象是十分普遍的,缺乏必要的防范措施,其随时都有可能发生。
过电压主要包括操作过电压、谐振过电压和雷电过电压。
其中在正常的运行操作过程中谐振过电压出现的频率最高,危害性越大,因此受到了过电压中最为关注的一种。
下面,本文为尽可能地限制谐振过电压发生的频率,减小其发生时的危害性,即对电网谐振过电压的限制措施进行分析,从而为实际的电网工作提供参考。
电网谐振过电压的限制方法1.增加电容器的谐振电抗:通过增加电容器的谐振电抗,可以有效地限制谐振过电压的产生。
这可以通过在电容器和电网之间串联电感元件实现,例如串联电感线圈或串联电抗器。
2.控制谐振频率:降低谐振频率可以有效地减少过电压的发生。
这可以通过改变电容器的额定值或选择合适的电感器来实现。
此外,还可以采用带有可调节参数的电容器,以便在需要时通过调节参数来改变谐振频率。
3.准确选择电容器:选择合适的电容器是限制电网谐振过电压的重要因素之一、在选择电容器时,要考虑其额定电压和频率响应特性。
电容器的额定电压应大于电网中可能出现的最高电压值,并且它的频率响应特性应与电网频率相匹配。
4.控制电容器接线:电容器的接线方式也会影响电网谐振过电压的发生。
例如,星形接线比三角形接线方式更有利于减少过电压现象的发生。
5.定期检测和维护:定期检测和维护电容器和相关设备是限制电网谐振过电压的关键措施之一、这可以通过定期检查接线连接、检测电容器的电压和频率响应特性以及及时更换老化的电容器来实现。
6.使用过电压保护装置:安装过电压保护装置是保护电网设备的有效方式。
这些装置可以在电网谐振过电压超过设定值时自动切断电源,以保护电网设备免受损坏。
7.采用阻尼器:为了防止电网谐振过电压的产生,可以在电容器和电网之间并联阻尼电阻。
这种方法可以通过在路线中添加电阻、采用特殊设计的电抗器或使用阻尼装置来实现。
8.谱隔离:谱隔离是一种有效的限制电网谐振过电压的方法。
通过控制电容器的电流谱,可以减少谐振电流的泄漏。
这可以通过滤波器和降低高次谐波电流来实现。
总之,限制电网谐振过电压是确保电网设备和电力系统正常运行的重要措施之一、通过增加电容器的谐振电抗、控制谐振频率、准确选择电容器、控制电容器接线、定期检测和维护、使用过电压保护装置、采用阻尼器以及谱隔离等方法,可以有效地减少谐振过电压的产生,提高电网的稳定性和可靠性。
浅析电网谐振过电压的限制措施摘要:随着社会的进步与发展,人们对供电量及供电质量的要求越来越高,因此智能化配电网的应用越来越广泛。
本文着重讲解了智能配电网的各种相关技术,主要有自动计量管理、移动作业管理、资产远程监控、可视化地理信息平台、基于IP的监控与数据采集技术、先进的配电网络等。
关键词:智能化配电网移动作业管理资产远程监控虽然现有的电力输送基础设施尚可以基本满足电力工业的需要,但是随着工业化程度的迅速发展,供电质量要求越来越高、不间断供电要求越来越强烈,现有的陈旧的供电设备就很难满足供电的需要。
另外,由于受到国家电价政策的限制,供电企业面临的基础设施资金压力相当大。
为解决上述问题,智能化配电网便应运而生,事实上现在的配电网已经开始向智能化迈进。
比如现在采用的自动计量管理、移动作业管理、资产远程监控、可视化地理信息平台、基于IP的监控与数据采集技术、先进的配电网络等技术,已经在配电网中发挥了巨大的优势。
1 传统的配电网面临的压力1.1 经济压力配电事业属于资本密集型行业,其采用“成本加”的方式来回收投资,因此,供电基础设施的更新改善往往会引起电价的上升。
上世纪末我国进行了大规模的城乡电网改造,也就是通过电量加价来实现还本付息的。
对于一般的输变电工程,若采取提高电价,势必将会引起公众的不满,其可操作性也不强。
现在,人们普遍希望电力价格逐步降低,或者稳定不变,因此,电量提价的空间相当有限。
但是随着电量需求的不断增加以及大量电源的不断建设,配电网逐步向高电压、大电网的方向发展,在目前电力改革中,用户对电力销售价格的预期水平是不变或逐步降低的,电力价格的上涨空间将越来越小。
而随着电力需求的增加和大量电源的建设,电网逐步向高电压、大电网发展,因此,电网的运行控制将更为复杂,其建设、运行成本将更高,从而缩小了供电企业的利益空间。
而对于那些尚未进行改造的设备来将,根据盐盆曲线理论,这些资产将时刻威胁着电网的安全。
防止电网发生谐振过电压防止中性点不接地电网发生谐振过电压的措有:(1)对中性点绝缘系统,当断线电源侧永久接地时,为使过电压不超过一定值,要求线路正序电容与接于线路上变压器励磁电抗之比不小于25。
(2)对电磁式电压互感器的开口三角形接线绕组中加装电阻,使R≤0.4XT,XT为互感器在线电压下单相换算至辅助绕组的励磁电抗。
(3)选择消弧线圈位置时,尽量避免电网中一部分失去消弧线圈的可能性。
(4)采取临时倒闸措施,如投入事先规定的某些线路或设备。
当用母线向空母线充电时发生谐振,应立即拉开母联断路器使母线停电,从而消除谐振。
送电时,防止谐振发生的办法是:采用线路和母线一起充电的方式或者对母线充电前退出电压互感器,充电正常后再投入电压互感器。
当变压器向接有电压互感器的空载母线合闸充电时,在可能条件下,应将变压器中性点接地或经消弧线圈接地。
其目的是防止由于电磁场和电场参数的偶合,即避免在回路中,使感抗等于容抗,发生串联谐振,从而使谐振过电压引起电气设备损坏。
谐振过电压的多种控制措施和方法电力系统铁磁谐振一直影响着电气设备和电网的安全运行,特别是对中性点不直接接地系统,铁磁谐振所占的比例较大,因此对此类铁磁谐振问题研究得较多。
本文针对电力系统谐振消除方法进行探讨和分析,并提出一些意见,为相关工作者提供参考。
引言电力系统中过电压现象较为普遍。
引起电网过电压的原因主要有谐振过电压、操作过电压、雷电过电压以及系统运行方式突变,负荷剧烈波动引起系统过电压等。
其中,谐振过电压出现频繁,其危害很大。
过电压一旦发生,往往造成系统电气设备的损坏和大面积停电事故发生。
据多年来电力生产运行的记载和事故分析表明,中低压电网中过电压事故大多数是由于谐振现象引起的。
日常工作中发现,在刮风、阴雨等特殊天气时,变电站35kV及以下系统发生间歇性接地的频率较高,当接地使得系统参数满足谐振条件时便会发生谐振。
同时产生谐振过电压。
谐振会给电力系统造成破坏性的后果:谐振使电网中的元件产生大量附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率,影响各种电气设备的正常工作;导致继电保护和自动装置误动作,并会使电气测量仪表计量不准确;会对邻近的通信系统产生干扰,产生噪声,降低通信质量,甚至使通信系统无法正常工作。
电网谐振过电压的限制方法电力供电系统或者说在电力供电电网上,过电压现象十分普遍。
如果没有防范措施,随时都可能发生,也随时都可以发现。
引起电网过电压的原因很多。
主要可分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压;其中谐振过电压在正常运行操作中出现频繁,其危害性较大;过电压一旦发生,往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
多年电力生产运行的记载和事故分析表明,中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象所引起的。
由于谐振过电压作用时间较长,所引起谐振现象的原因又很多,因此在选择保护措施方面造成很大的困难。
为了尽可能地防止谐振过电压的发生,在设计和操作电网设备时,应进行必要的估算和安排,以避免形成严重的串联谐振回路;或采取适当的防止谐振的措施。
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的性质与特点,掌握其振荡的性质和特点,制订防振和消振的对策与措施。
目前,我国35kV及以下配电网,仍大部分采用中性点不接地方式运行,一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,尽管采取了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,允许维持一定的时间,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亦大幅度增加,单相接地时接地电弧不能自动熄灭必然产生电弧过电压,一般为3—5倍相电压甚至更高,致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿,并会发展为相间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。
电力系统内部过电压的防护措施1单相接地形成过电压通常应加强电网及设备运行管理,减少接地故障的发生。
对变压器应经常开展检查维护,使之处于安康状态下运行,还应定期开展预防性试验,防止因绝缘击穿而发生单相接地故障。
对供电线路应注重提高架设质量,合理选择导线截面及档距,线路走廊下的树木要定期砍伐,使线路通道符合技术规范。
严禁在电力线路下建房、植树,及在线路附近采石,以防炸断线路而发生接地故障。
2.负荷突变形成过电压通常可采用并联电抗器,以及按一定程序投、切空载线路,以限制长线路电容效应产生的过电压。
在电机侧采用快速减磁系统以限制发电机转子加速和电枢反应。
3.谐振形成过电压谐振过电压持续时间与回路本身特性有关,因此,对特定电网应尽量防止可能引起的谐振操作,或采取措施破坏谐振条件,如使用消谐器等。
对电磁式电压互感器引起的谐振,可在其二次开口三角处接入一个小电阻以破坏谐振;或在电压互感器高压中性点串入一个15kV、50w左右电阻接地,限制流过中性点的电流,防止电压互感器因磁饱和而发生铁磁谐振。
4.间歇性电弧形成过电压通常在电网中性点接入消弧线圈接地。
利用消弧线圈的电感补偿流过接地点的电容电流,使电弧的存在时间缩短,重燃次数减少,从而抑制了高幅值的过电压。
5.投切小电感性负荷产生的过电压此类过电压产生的根据是断路器的截流,由于其能量较小,通常采用避雷器来抑制。
6.开断电容性负荷产生的过电压此类过电压产生的根据是断路器的重燃,其方法是限制断口恢复电压的上升,以减少重燃的途径,从而到达抑制此类过电压的产生。
其措施是:在断路器断口装置并联电阻,能起到阻尼作用,或采用不会产生电弧重燃的真空断路器。
此外,在电容器运行中应尽量减少频繁的投切操作。
7.对投运空载长线路产生的过电压通常采用带合闸电阻断路器,或采用专门装置来判断当断路器两端电压最低时合闸,或设法消除、削弱线路的残余电压。
此外,电网中运行的变压器或线路装设金属氧化物避雷器开展保护(即使在非雷雨季节也不要退出运行),既可限制线路过电压,又可消除变压器、线路空载投切引起的过电压;控制支路的跌落式熔断器,应改为三相联动的柱上少油断路器,以防止非全相操作。
10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施摘要:随着我国综合国力的增强,社会经济不断发展和进步,人们的工作和日常生活已离不开电能,与此同时人们对供电质量的要求也更加严格。
母线谐振过电压事故在电力系统运行工作过程中时有发生,对社会经济以及人们的工作生活造成严重的影响。
本文通过分析探索10kV母线谐振过电压事故的发生及其预防措施,为将来我国电力系统的正常工作运行和发展提供科学有效的方案。
关键词:母线;谐振过电压;事故分析;预防措施近年来,随着我国社会的不断发展,电力行业也随之不断进行发展和改革,当前,10kV电网广泛应用在人们的工作和日常生活中,作为电力系统中重要的连接部分,母线有很多功能特点,例如对电能的分配、汇集和传送等等。
但在电路运行过程中,10kV母线谐振过电压事故,以及各种内在和外在因素等都会影响电力系统的正常运行过程。
所以,应该高度重视电力系统在运行过程中出现的事故,并对其进行有效的分析、解决和预防,来提高10kV母线对我国电力行业发展的积极影响,并且为电力系统的正常运行提供保障。
一、母线谐振过电压事故分析2019年3月23日11时58分,在我院科研楼发生了第16GP母线上电压互感器(PT)铁磁谐振烧毁的事件,现场高压室内烟雾弥漫,且伴有剌鼻气味,导致消防烟感报警及停电事件,我们打开PT柜进行检查,发现熔断器C相已完全炸裂、A相从熔断器中间断裂、B相相对较为完整,但三相熔断器卡口上端均有烧蚀迹象;三只电压互感器中,A相和C相互感器下端均有液体流出,B相互感器无液体流出。
图略。
后经查综保装置后台系统和18GP进线柜综保装置,发现11时50分后台装置报母线PT及避雷器柜3GP的TV异常、发出预告总信号(总告警信号),8分钟后电源进线柜18GP报线路过流,母线I段动作,动作电流值为A相55.822A、B相80.053A、C相92.303A。
我们又到上级输变电站查看,综保装置无故障跳闸信息,也没有故障报警信息。
铁磁谐振过电压1.铁磁谐振过电压的特点(1)谐振回路由带铁心的电感元件(如空裁变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。
因铁心电感元件的饱和现象,使回路的电感参数呈非线性。
(2)共振频率可以等于电源频率(基波共振),也可为其简单分数(分次谐波共振)或简单倍数(高次谐波共振)。
(3)定的情况下自激产生,但大多需要有外部激发条件。
回路中事先经历过足够强列的过渡过程的冲击扰动,它可突然产生或消失,当激发消除后,常能自保持。
(4)在一定的回路损耗电阻的情况下,其幅值主要受到非线性电威本身亚重饱和的限制。
2.断线引起的铁磁谐振过电压的限制电网因断线、断路器非全相动作,熔断器一相或两相熔断等而造成非全相运行时,电网电容与空载或轻载运行的变压器的励磁电感可能组成多种多样的串联谐振回路,产生基频、分频或高频谐振。
它可使电网中性点位移、绝缘闪络、避雷器爆炸。
限制断线引起的铁磁谐振过电压的措施为:(1)在线路上不采用熔断器。
(2)采取措施,保证析路器不发生非全相拒动,或在发生拒动时,利用保护装置作用于上一级跳闸。
(3)在中性点接地电网中,操作中性点不接地的负载变压器时,将变压器中性点临时接地。
3.电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压的限制中性点不接地系统中,由于电压互感器突然合闸,一相或两相绕组出现涌流,线路单相弧光接地时出现暂态涌流以及发生传递过电压时,可能使电磁式电压互感器三相电感程度不同地产生严重饱和,形成三相或单相共振回路,激发各次谐波谐振过电压。
其中以分频谐振过电压危害最大,严重时可使电压互感器过热爆炸。
可采用下列措施消除由于电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压。
(1)选用励磁特性较好的电磁式电压互感器,或只用电容式电压互感器。
(2)在零回路中加阻尼电阻。
电压互感器开口三角绕组为零序电压绕组,在此绕组两端装设R<04X的电阻(X为互感器在线电压作用下归算至三角绕组上的单相绕组的励磁阻抗)。
当只在网内一台电压互感器装设电阻时,Xm应为x内所有电压互感器励磁阻抗的并联值。
浅谈电网谐振过电压的限制方法
【摘要】电力供电系统或者说在电力供电电网上,过电压现象十分普遍。
如果没有防范措施,随时都可能发生,也随时都可以发现。
引起电网过电压的原因很多。
主要可分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压。
【关键词】电网谐振;谐振过电压操作过电压;雷电过电压;限制方法
电力供电系统或者说在电力供电电网上,过电压现象十分普遍。
如果没有防范措施,随时都可能发生,也随时都可以发现。
引起电网过电压的原因很多。
主要可分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压;其中谐振过电压在正常运行操作中出现频繁,其危害性较大;过电压一旦发生,往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
多年电力生产运行的记载和事故分析表明,中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象所引起的。
由于谐振过电压作用时间较长,所引起谐振现象的原因又很多,因此在选择保护措施方面造成很大的困难。
为了尽可能地防止谐振过电压的发生,在设计和操作电网设备时,应进行必要的估算和安排,以避免形成严重的串联谐振回路;或采取适当的防止谐振的措施。
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的性质与特点,掌握其振荡的性质和特点,制订防振和消振
的对策与措施。
目前,我国66kv及以下配电网,仍大部分采用中性点不接地方式运行,一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,尽管采取了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,允许维持一定的时间,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亦大幅度增加,单相接地时接地电弧不能自动熄灭必然产生电弧过电压,一般为3-5倍相电压甚至更高,致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿,并会发展为相间短路造成设备损坏和停电事故。
自动调谐接地补偿装置能够实现全补偿运行或很小的脱谐度,主要是由于在消弧线圈的一次回路中串入了大功率的阻尼电阻,降低中性点谐振过电压的幅值使之达到相电压的5%~10%。
因为如果当系统的电容电流与消弧线圈工作电流相等时,即在谐振时中性点电压限制在允许值以下,这样就可实现全补偿方式,这是残流为最小的最佳工作方式。
接地时残流很小,不会引起弧光过电压。
所以,可在消弧线圈的一次回路中串入大功率的阻尼电阻,增大阻尼率的措施来达到。
消弧线圈的脱谐率与电压及电网的阻尼率有关,当电网形成后其不对称电压基本是个固定值,消弧线圈为保证在单相接
地时有效地抑制弧光过电压的产生,要求脱谐率达到±5%以内,那么只有改变阻尼率,才能改变位移电压,因此应当在消弧线圈回路串入电阻,保证阻尼率,控制中性点位移电压。
在低压电网中由于中性点不对称电压很小,为提高测量精度采用特制的中性点专用互感器,提高检测灵敏度;非线性电阻的采用对欠补偿下的断线过电压和传递过电压都有明显的抑制作用。
消弧线圈接入系统必须要有电源中性点,在其中性点上接入消弧线圈,当发生单相接地时,流过变压器的三相同方向的零序磁通,经过油箱壁绝缘油及空气等介质形成闭合的回路,在油箱铁心等处产生附加的损耗,这种损耗是不均匀的,必然要形成局部过热,影响变压器的正常运行和使用寿命。
所以接入此类接地变压器的消弧线圈的容量不应超过变压器容量的20%;为满足消弧线圈接地补偿的需要,同时也满足动力与照明混合负载的需要,可采用z型接线的变压器即zn,yn11连接的变压器。
由于变压器高压侧采用z型接线,每相绕组由两段组成,并分别位于不同相的铁心柱上,两段线圈反极性相连,零序阻抗非常小。
空载损耗低;变压器容量可以100%被利用;并能够调节电网的不对称电压。
由此可见,z型接线的变压器作为接地变压器是一种比较好的选择。
目前新型消弧线圈大部分采用有载调匝式调节方式,调节分接头数一般均大于9,加宽了调流范围,以便能够达到最小的脱谐度;配有有载开关并可以远方电动或自动操作;有载开关在预调方式下工作,即正常调谐是在系统不接地状态下切换,安全可靠。
消弧线
圈调谐是由微机控制器自动控制的,调谐时消弧线圈不须退出运行,克服了老式线圈的一些缺点,因此,建议目前需要改造的老式消弧线圈采用新型自动调谐消弧线圈方式。
自动调谐接地补偿装置, 是将变柜改造为变兼接地变柜,加装开关二组、电流互感器二组及相应二次保护;接地变、消弧线圈为户外布置。
消弧线圈选用有载调匝式调节方式,调节档位应大于9个以上,以便能够达到最小的脱谐度;正常运行采用过补偿方式,消弧线圈接地回路串接阻尼电阻,以限制中性点电压;保证脱谐度及中性点的位移电压在限制范围内(脱谐度控制在5%,消弧线圈的位移电压不大于相电压的15%,故障点残流不大于5a为宜);控制部分采用微机控制自动消谐装置进行自动补偿;能自动检测电网对地电容参数的变化,自动和手动调整消弧线圈的分接头,使其运行在最佳的工作点,保证残流能降低到可靠熄弧的程度;并能远方遥控、遥信、遥测和遥调;以适应佳山变无人值班的需要。
接地变选用零序阻抗低的zn/yn接线方式;并能够调节电网的不对称电压。
户外设备与柜内设备用电缆连接。
对由电压互感器铁心$饱和引起的铁磁谐振过$电压的限制铁磁谐振过电压的限制目前虽然采取多种形式,取得了一些效果,但都不够理想。
有的装了消谐器还是产生了谐振过电压,这是由于铁磁谐振过电压本身是一个非线性过程,现象比较复杂。
我们知道分频谐振有1/2、1/3、1/6及1/8等,高频谐振有2、3次,还有工频谐振,有时几种谐振同时发生,消谐器不能有效的限制。
而且在系
统上有多台tv 时,只在某一台tv的开口三角上装消谐器是很难奏效的,必须要使系统参数发生较大的变化才能将谐振过电压抑制住。
如果在系统的中性点上接入消弧线圈破坏它的谐振条件,就能够比较有效地抑制谐振过电压的发生。
其原理也很简单,tv的励磁感抗比较大(千欧至兆欧级),而消弧线圈的感抗(百欧级)比较小,这样谐振条件+ωl=1/ωc+很难满足,谐振就不会发生。
另一方面无消弧线圈时单相接地发生间歇性电弧时电容上多次充放电造成tv 烧毁、熔丝熔断;有了消弧线圈后,电容对小感抗放电,tv中电流就很小,不会烧毁了。
所以在中性点接入消弧线圈,对于由电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压具有很好的限制作用,能够彻底解决此类问题。
【参考文献】
[1]陈维贤.内部过电压基础[m].北京:电力工业出版
社.1996.25-29.
[2]周泽存.高电压技术[m].北京:水利电力出版
社.1993.47-55.
[3]贺家素,宋从矩.电力系统继电保护原理[m].北京:水利电力出版社.1991.77-82.。