电压互感器烧毁原因分析及消除措施
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10?kV电压互感器故障原因分析与应对措施发布时间:2022-01-21T02:09:30.599Z 来源:《中国科技人才》2021年第29期作者:张韵秋[导读] 在中性点不接地系统方面往往会存在一些短路断线等问题,而这些问题出现的时候,便会使得电压互感器方面出现相应的铁磁谐振,如果发生这种问题的话,那么便会造成过电压过电流等情况的出现,如果过电压大出额定标准的话,那么便会造成对电压互感器的伤害。
国家电投山东核电有限公司山东烟台 265116摘要:由于人们生活水平的提升,由此使得社会对电力供应有了更为严格的要求,而在电力系统设施运行的经过里,往往会被一些自然因素所制约,同时还得面对着施工、车辆等所造成的破坏,再加上在自身维护管理方面的影响,由此使得电力设施可能会出现运行异常的问题,情况严重的话还会存在被迫停电的情况,这对民众的生活而言是极为不利的。
所以,本文以10 kv电压互感器为例,展开了相关的分析,对运行里可能发生的故障展开了相关的分析,期望能够带来借鉴。
关键词:铁10kV;电压互感器;运行故障;改进措施在电力系统里,电压互感器发挥着极为关键的作用,并且由于电压互感器通常是公用设施,那么不管在电压互感器方面还是在二次回落方面发生问题的话,都会对整个电力系统运行造成较大的影响,所以展开这方面的分析工作存在着极为重要的价值。
110kV电压互感器运行中存在问题在中性点不接地系统方面往往会存在一些短路断线等问题,而这些问题出现的时候,便会使得电压互感器方面出现相应的铁磁谐振,如果发生这种问题的话,那么便会造成过电压过电流等情况的出现,如果过电压大出额定标准的话,那么便会造成对电压互感器的伤害。
如果导线对地电容相对较大的话,相应的暂态过程便会出现一些超低频震荡过电流,由此会使得高压熔断器出现熔断的情况,在具体实践里,相应的技术员展开了很多的实验,并且进行了一些消谐的做法,通常会对参数进行改变,由此实现消谐振出现的条件,还有就是会增加回路阻尼,由此防止谐振。
35KV电磁式电压互感器损坏原因分析及处理[摘要]本文对我厂35KV电磁式电压互感器损坏进行原因分析,结合实际提出了处理意见,对设备选型、故障处理具有一定的指导意义。
[关键词]谐振过电压铁芯饱和过热烧毁1 引言电压互感器是一种重要的变电站设备,主要用于测量线路电压、功率和电能,保障电网的安全可靠运行。
在中性点不接地系统中,广泛使用电磁式电压互感器,用以计量和保护。
今年6月份,我电厂110KV升压站35KV母线电压互感器发生一起因系统谐振原因导致的一次保险熔断及本体烧毁事件。
为尽快查明故障原因,电厂组织技术人员对该事件进行了全面分析,提出了针对性的防范措施,为避免其他变电站发生类似电压异常提供借鉴。
2 事件概况2022年6月13日12时32分11秒,监控简报有“开关站2号主变保护电气故障动作”,检查保护装置有“母线接地告警”动作,35kV母线三相电压偏低,且有波动,保护信号无法复归。
立即通知运维人员赶赴现场检查。
在检查过程中,13时09分36秒,三级站开关站传来异响(PT击穿声音)。
现场值班人员做好设备停运措施后,检查发现35KV母线电压互感器A、B、C三相一次保险击穿,B相电压互感器本体击穿烧毁,A、C相电压互感器本体外壳有局部放电痕迹。
该电压互感器间隔设备于2012年11月投运,已稳定运行近10年。
2022年8月10日,检修人员对该母线电压互感器进行三相更换,经试验、保护、计量专业检验合格后,于11日顺利投运正常。
2.1故障设备基本情况:35000/3kV100/3100/3(1)35kV母线PT采用大连北方互感器集团有限公司的JDZXW4-35型干式户外电压互感器,共三个,分别与三相连接,星形接法,星尾经消谐器接地。
(2)二次绕组共有三组,分别为:1a1n、2a2n、dadx,其中1a1n准确等级0.2,用在计量回路;2a2n准确等级0.5,用在监控和保护;dadx用于绝缘监视。
(3)PT一次熔断器型号:RN2-35/0.5A。
35kV电压互感器烧毁事故分析及防范措施作者:朱明军来源:《祖国·建设版》2013年第02期220kV昭阳变电站发生过35kV电磁式电压互感器烧毁事故,从事故分析出发,分析了该事故发生的原因,其主要原因是单相接地谐振过电压,由此事故分析及理论分析和实验,对避免类似事故的发生提出了防范的措施及注意事项。
电压互感器事故分析防范措施【中图分类号】U223.6文献标识码:B文章编号:1673-8005(2013)02-0025-021220kV昭阳变电站是主变中性点直接接地运行方式,35kV采用的是半绝缘电磁式电压互感器,型号为JDZXF71-35N,出厂日期2011.08,厂家:宁波三爱互感器有限公司。
2012年5月9日00点35分220kV昭阳变35kVII母电压异常。
现场检查发现站内监控后台机发35kVII 母零序电压越限,线路有接地,35kVII母有很大放电声,当集控值班员遥控跳开4号电容器后,发现35kV母线有B相瞬间接地现象,随即转为A相永久接地。
35kV电压互感器柜外观无损坏,打开柜门后,发现A相电压互感器靠B相侧有道裂缝并从裂缝口处流出黑色胶体,表面温度很高(与B.C相表面温度差别很大),B相电压互感器靠A相侧有油渍,C相电压互感器外观完好。
35kV避雷器及放电计数器外观检查良好。
检查母线及三相避雷器绝缘电阻均符合试验规程,无接地现象。
2原因分析:由于系统B相有接地,引起谐振,使母线A相、C相电压升高,导致A相电压互感器击穿。
由于此电压互感器是半绝缘电磁型的,也是导致电压互感器击穿的重要原因。
2.1当系统发生单相接地时,故障点流过电容电流,未接地的两相相电压增高√3倍,这将严重影响线路和电气设备的安全运行(此时电压互感器的励磁阻抗很大,故流过的电流很小)。
但是,一旦接地故障点消除,非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。
在这一瞬间电压突变过程中,电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大,甚至饱和,由此构成相间串联谐振。
35kV电压互感器烧毁的原因分析及解决方案发表时间:2018-03-14T11:19:04.487Z 来源:《电力设备》2017年第29期作者:訾曲波1 姜玉莲2 [导读] 摘要:在我国电网配置中,电压互感器被广泛应用于电压低于35kv且中性点不接地的系统中,但是由于电网中的接地电容和线路容易与电压互感器产生铁磁谐振,导致电压互感器烧毁或是熔断器损坏,严重威胁到电力系统的安全,甚至有可能造成大规模经济损失和人员伤亡。
(1.国网突泉县供电公司内蒙古突泉县 137500)(2.长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春 130000)摘要:在我国电网配置中,电压互感器被广泛应用于电压低于35kv且中性点不接地的系统中,但是由于电网中的接地电容和线路容易与电压互感器产生铁磁谐振,导致电压互感器烧毁或是熔断器损坏,严重威胁到电力系统的安全,甚至有可能造成大规模经济损失和人员伤亡。
本文旨在对35kV电压互感器频繁烧毁的原因进行分析,并对预防35kV电压互感烧毁的对策进行探讨,规避35kV电压互感器烧毁问题,确保供电系统安全。
关键词:35kv电压互感器;烧毁原因;解决方案 1 35kv电压互感器用途及原理随着近年来科技的不断发展,对电压互感器的分类也出现了很多种,就本文研究来看,按安装地点分,35kv以上为制成户外式,35kv 以下的则多安装为户内式;另外,电压互感器又可分为三相式和单项式,各自具有不同的特点,且35kv以上就不能制成三相式,在电压互感器的运用过程中,就三绕组电压互感器来看,不单单有二次基本侧和一次侧,在此基础上,还有一组辅助二次侧,作用是用来保护接地,构成了其基本架构。
不同于变压器的工作原理,电压互感器以铁心和原、副绕组为其基本结构。
在实际运用中,互感器的容量虽小但较为恒定,这也使得其其在运行时一般接近或是处于空载状态,另外,由于互感器本身阻抗小的事实,就是得其发生短路时电流会急剧增加致使线圈饶坏,所以,为了杜绝短路情况的发生,在选择安装地点的时候副边绕组连同铁心可靠接地。
35kV母线电压互感器频繁烧毁分析及处理摘要:本文通过对一起35kV母线电压互感器本体击穿事故事件进行处理分析。
结合电压互感器工作和结构原理,讨论分析在系统为中性点不接地接线方式下,由于线路单相接地短路、线路断线、操作空母线等原因,进而总结出母线PT投运前选型、试验要领,并对新投35kV电压等级PT在投运前的关键点进行分析,并提出防范措施。
关键词:高压互感器、烧毁、击穿、选型、预防措施。
1 引言按照《DLT 727-2000 互感器运行检修导则》、《云南电网电气设备装备技术原则》相关规定,电压互感器允许在1.2倍额定电压下持续运行,中性点有效接地的系统中电压互感器,允许在1.5倍额定电压下运行30秒,中性点非有效接地系统中的电压互感器,在系统无法切除对地故障保护时,允许在1.9倍额定电压下运行8小时,系统有自动切除对地故障保护时,允许在1.9倍额定电压下运行30秒。
本文在临沧110kV德党变35kVI段母线PT烧毁事故作为基准点,并针对该问题提出了相应的改进措施,供变电运行、电气试验人员借鉴参考。
2 事件前系统运行概况2017年8月6日,110kV德党变电站110kV为单母线接线方式,110kV大德线为站内主要电源点,110kV德永线作为110kV永康变的主要供电电源,35kV为单母分段接线方式,110kV1号主变供35kVI段母线,110kV2号主变供35kVII段母线,3 事件经过2017年8月6日下午18点左右,天气状况为:阴,接110kV德党变值班人员汇报:110kV德党变电站35kVI段母线PT B相电压异常,已无电压显示,A、C两相电压有升高现象,并报35kVI段母线PT断线告警。
后经过值班人员汇报调度后,由于该站未配置小电流接地选线装置,只能进行拉路检查,在拉开35kV海山线后,A、C相电压恢复正常,母线PT断线告警无法恢复,值班人员检查现场后发现35kVI段母线PT B相熔断器熔断、B相互感器外观有明显裂纹,并有黑色物质喷出,立即汇报调度后,接令将35kVI段母线PT由运行转为检修状态。
10kV电压互感器运行故障原因分析及改进措施摘要:电压互感器是电力系统不可缺少的一种电器,在测量线路电压、功率和电能,以及保护线路故障中的贵重设备、电机和变压器发挥重要作用,其正常运作对供电安全与供电人员作业安全至关重要。
近年来,电压互感器在电力系统中的应用越来越广泛,对其故障进行准确判断和处理具有现实意义。
关键词:10kV电压;互感器;故障原因;改进措施1电压互感器概述1.1电压互感器的概念电压互感器是电力设备中最重要的设备之一,电压互感器是一种连接设备,主要用来连接电力系统中的一次电气回路与两次电气回路。
而主电网在与用户沟通时需要借助中压配电设备,而配电设备的发展对电网设备的发展起着至关重要的作用。
在新疆电网的发展中也十分重视配电设备的发展,所以,对电压互感器的要求也会越来越高。
1.2电压互感器的类型电压互感器主要分为两种:一种是电磁式电压互感器,另外一种是电容式电压互感器,但是电磁式电压互感器是较传统的电压互感器,随着电力系统的不断发展,这种电压互感器已经不能适应电力系统的发展,而且电磁式电压互感器本身具有一定的缺陷,如电磁式电压互感器的体积很大,而且造价还很高,这些问题都会对电磁式电压互感器的性能产生一定的影响。
相较之下,电容式电压互感器具有一定的优越性,目前,在电力系统中主要使用的就是电容式电压互感器,但是电容式电压互感器在电力系统的应用时间还比较短,所以,在实际的运用中还存在一定的问题。
210kV电压互感器运行故障原因分析2.1四PT接线方式的运行特点电压互感器运行中之所以会发生铁磁谐振,在于铁芯饱和,感抗变小,与线路对地电容的容抗相等。
四PT接线区别于普通的接线方式,采用电压互感器一次绕组中性点经零序电压互感器接地,如发生单相接地故障,这四只PT各相绕组电压都保持在正常的相电压附近,降低了PT一次侧的电流,保持了接地指示装置对灵序电压幅值和相位的灵敏。
接地时电压互感器中性点对地有相电压产生,而主PT仍处于正序对称电压之下,互感器电感并不发生改变,PT各相绕组保持相电压上,不再与接地电容并联,也就不会发生中性点位移,从而不会发生谐振,因此,四PT接线消谐效果显著。
对35kV电压互感器异常烧毁事故的分析与防范措施摘要:在不接地系统中,电压互感器在运行中存在问题较多,PT 烧毁、一次保险熔断等现象时有发生,其原因多种多样,如电压互感器质量存在问题、避雷器与电压互感器匹配不当导致雷击或操作过电压损坏设备、谐振等。
文章通过对实例对35kV 电压互感器异常燃烧事故的原因进行分析,并提出了改进建议。
关键词:35KV;电压互感器;异常烧毁;措施1. 35kV半绝缘电压互感器的异常烧毁事故1.1 故障发生现象故障一:110kV某变电站35kVII母电压互感器投运时,连续两次烧毁A相保险管,致使II母电压互感器无法按时投运,后台II母电压无法进行监控;故障二:110kV某变电站监控显示I母电压UB:1.9kV、UA:36.21kV、UC:38.32kV、3U0:105.45V。
15分钟后,后台显示I母UB:0kV、UA:20.38kV、UC:20.53kV、3U0:4V。
后台重合闸动作,初步判断B相有瞬间接地现象。
1.2 现场事故排查分析对于故障一进行现场检查,发现A、B、C三相电压互感器外观均完好,每相的避雷器和放电计数器外观检查也均完好;故障二进行现场检查,发现A、C相电压互感器外观均完好,B相电压互感器外壳有放电烧蚀的痕迹。
故对两个故障均进行了现场试验,数据如表1所示。
1.3 事故发生的原因分析从试验数据得出,故障互感器的一次绕组均已烧断,内部绝缘损毁严重。
发生此类故障的原因主要是由于线路发生了单相接地故障,导致非接地相电压升高,电压互感器的电压也随之升高,电流增大,互感器的铁芯出现饱和现象,一旦满足系统的wL=1/wc谐振条件时,就会产生谐振过电压。
各相感抗发生变化,中性点位漂移,产生零序电压。
半绝缘电压互感器在系统出现不对称时,也很容易出现高幅值的铁磁谐振过电压。
谐振过电压引起电压互感器励磁电流剧增,产生几十倍额定电流的过电流,而铁芯处于过饱和状态下,互感器二次电压变化很小,巨大的一次电流引起保险与互感器一次绕组烧断。
10kV电压互感器运行故障原因分析及改进措施10kV电压互感器是电力系统中非常重要的设备,用于测量电压和互联电气设备。
由于长期工作环境和操作人员的使用不当,电压互感器经常会发生故障,导致电力系统运行不稳定。
对10kV电压互感器的运行故障原因进行分析,并提出改进措施,对于保障电力系统的稳定运行具有重要意义。
1. 环境因素影响10kV电压互感器通常安装在户外,受到天气、温度变化等自然环境的影响。
长期暴露在潮湿、高温或寒冷环境下,可能导致绝缘性能下降,引起故障。
2. 维护不及时由于10kV电压互感器长期运行在高压和高温环境下,需要定期进行维护和检修。
如果维护和检修不及时,可能会导致电压互感器内部部件老化、磨损,从而引起故障。
3. 操作人员使用不当操作人员在使用10kV电压互感器时,经常需要对设备进行操作和调试。
如果操作人员对设备操作不规范,可能会导致设备损坏或故障。
4. 设计和制造质量问题部分10kV电压互感器的设计和制造质量存在一定问题,可能会导致一些潜在的故障隐患,在长期运行后可能引发故障。
5. 长期负载运行10kV电压互感器通常需要长时间处于负载运行状态,加速了设备内部部件的老化,降低了设备的使用寿命,有可能导致故障。
二、改进措施1. 加强维护和检修定期对10kV电压互感器进行维护和检修,可以延长设备的使用寿命,减少故障的发生。
特别是对设备的绝缘性能进行定期检测和维护,保证其在长期高压运行下的安全可靠性。
2. 提高设备的耐久性针对10kV电压互感器长期处于负载运行的特点,可以通过改进材料和工艺,提高设备的耐久性,降低部件老化速度。
4. 加大对设备质量的把关在选购10kV电压互感器时,应加大对设备质量的把关,选择正规厂家的产品,确保设备的设计和制造质量。
5. 完善故障预警机制建立完善的故障预警机制,对10kV电压互感器的运行状态进行实时监测和分析,一旦发现异常情况及时进行处理,可以避免故障的发生。
10KV~35KV系统电压互感器因铁磁谐振导致烧损的原因分析及应对措施作者:邹永志来源:《中国新技术新产品》2010年第10期摘要:就10kV~35kV中压系统电压互感器多次发生烧损情况进行了分析,并提出相应的应对措施。
通过此次分析研究,让我们对PT的谐振产生机理及处理方法有了较为全面的了解,为处理类似故障积累了丰富的经验。
关键词:电压互感器;铁磁谐振;消谐措施1 10kV~35kV系统电压互感器的损坏情况10kV~35kV系统一般被称为中压系统,在国内电网都采用中性点不接地方式,使用于该接地方式系统中的电压互感器发生绝缘故障的机率相对较高。
为此,分析互感器的故障原因并找到相应的解决措施,对提高设备运行的安全性和可靠性是很有意义的。
2 电压互感器故障原因的分析通过对发生的事故进行系统的分析,我们会发现它们有几点共同的特点:第一,二次回路的保护熔断器都完好,说明故障并不是由于PT二次回路的短路引起的;第二,烧损的电压互感器均出现爆裂,内部有流质流出,说明内部曾出现过热;第三,从故障录波图可以发现,在事故发生前夕,都曾出现过过电压等情况。
在排除了互感器本身存在绝缘缺陷后,基本可以判定出现故障的原因是由于铁磁谐振过电压及铁芯磁饱和过热导致的。
3 铁磁谐振过电压产生的机理及不利影响由于10kV、35 kV配电系统大多采用中性点不接地方式运行,其线路(尤其是电缆出线)对地存在分布电容,当系统运行正常时,各相电压互感器的感抗相等,中性点电压等于零。
但如果当线路因断线、雷击或其他原因而产生单相接地故障时(如A相),接地相对地电压降到接近于零,而非故障相对地电压上升倍,导致严重的中性点位移,中性点对地电压升高,系统的稳定性和对称性遭到破坏。
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。
但随着中压电网的扩大,中压电网的电容电流也大幅增加,在发生单相接地故障时,其接地点电阻较大且接触不良,因而在接地点出现瞬燃瞬熄的电弧放电,从而造成电压瞬高瞬低,同时引发电能、磁能的振荡。
电压互感器烧毁原因分析及消除措施关键词:铁磁谐振消谐方法1铁磁谐振产生原因中性点不接地系统中,正常运行时,三相基本平衡,中性点的位移电压很小。
但在某些切换操作如断路器合闸或接地故障消失后,由于三相互感器在扰动后电感饱和程度不一样而形成对地电阻不平衡,它与线路对地电容形成谐振回路,可能激发起铁磁谐振过电压。
2铁磁谐振的现象铁磁谐振分基波谐振、分次谐振、高次谐振。
基波谐振是一相对地电压降低,另两相对地电压升高跨越线电压,或两相电压降低、一相电压升高跨越线电压、有接地旌旗灯号发出;分次谐波是三相对地电压同时升高、低频变动;高次谐振是三相对地电压同时升高跨越线电压。
其现象为线电压升高、表计摆动,电压互感器开口三角形电压跨越100V。
3铁磁谐振对电力体系安全运行的影响1)中性点不接地系统中,随着中低压电网的扩大,出线回路数增多、线路增长,电缆线路的逐渐增多,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。
2)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,必然造成电压互感器烧损。
3)谐振发生后电路由原来的感性状态改动为容性状态,电流基波相位发生180°反转,发生相位反倾现象,从而使小容量的异步电动机发生反转现象。
4)发生高零序电压份量,出现虚幻接地和不正确的接地指示。
4常用的消谐方法及优缺点一般来讲,消谐应从两方面动手,即改动电感电容参数以破坏谐振条件和接收与消耗谐振能量以抑制谐振的发生,或使其受阻尼而消失。
1)采用励磁特性较好的电压互感器。
新建或革新变电站电压互感器时尽量采用励磁特性较好的电压互感器。
在一般的过电压下不会进入饱和区,从而不易构成参数婚配而出现谐振。
但电压互感器的励磁特性越好,发生电压互感器谐振的电容参数范围就越小。
10kV电压互感器运行故障原因分析及改进措施作者:高吉国祝伟圣来源:《科技风》2018年第08期摘要:本文主要介绍了10kV互感器在运行中存在的问题及对出现故障的原因进行分析,并提出了改进措施,为相关变电站设备选型提供了实践经验,供运行和检修部门参考。
关键词:互感器;故障原因;改进措施一、10kV电压互感器运行中存在问题在中性点不接地系统中,线路单相接地、短路、断线、操作过电压等现象时有发生,这类现象发生时,会使得电压互感器运行中产生铁磁谐振。
一旦出现铁磁谐振,过电压、过电流就会产生,过电压、过电流会超出额定标准几倍、几十倍,这就很容易烧损电压互感器。
在导线对地电容较大的系统中,其暂态过程极易产生超低频振荡过电流,继而引起高压熔断器熔断。
实践中,工程技术人员进行了多次的实验,采取了很多消谐的措施,主要有改变参数消除谐振产生条件、增加回路阻尼电阻抑制谐振、采用消谐PT(又称)等方式。
实际运行中这几种方式都取得了一定效果,以采用四PT措施消除铁磁谐振最为明显,尤其是在10kV电压互感器运行中消谐效果突出。
2000年以来,随着设备的更新改造,10kV设备已经基本实现无油化、小型化,10kV互感器采用环氧树脂浇注式。
但此类型电压互感器的广泛使用,又带来了新的问题,当10kV线路单相接地运行时间较长时,系统中极易出现10kV电压互感器烧损故障,甚至殃及临近的开关柜,严重影响了电网安全稳定运行。
二、10kV电压互感器运行故障原因分析(一)四PT接线方式的运行特点电压互感器运行中之所以会发生铁磁谐振,在于铁芯饱和,感抗变小,与线路对地电容的容抗相等。
四PT接线区别于普通的接线方式,采用电压互感器一次绕组中性点经零序电压互感器接地,如发生单相接地故障,这四只PT各相绕组电压都保持在正常的相电压附近,降低了PT一次侧的电流,保持了接地指示装置对灵序电压幅值和相位的灵敏。
接地时电压互感器中性点对地有相电压产生,而主PT仍处于正序对称电压之下,互感器电感并不发生改变,PT各相绕组保持相电压上,不再与接地电容并联,也就不会发生中性点位移,从而不会发生谐振,因此,四PT接线消谐效果显著。
电压互感器烧毁的原因分析及如何处理
电压互感器是一个带铁心的变压器,它主要由一、二次线圈、硅钢片铁心和绝缘部分组成。
在雷雨季节,发生线路落雷、瓷瓶闪络等故障,导致电压互感器的高压熔断器熔断,甚至烧毁电压互感器。
主要有以下几种常见的原因:
当10kV线路出线发生单相接地时,电压互感器一次高压侧非故障相对地电压为正常电压值倍。
电压互感器的铁芯很快饱和,激磁电流急剧增强,使高压熔断器熔断。
电压互感器二次低压侧匝间和相间短路时,低压保险尚未熔断,由于激磁电流迅速增大,使高压熔断器熔断或烧坏电压互感器。
由于电力网络中含有电容性和电感性参数的高压元件,特别是带有铁芯的铁磁电感元件,在参数组合不利时引起铁磁谐振。
如断路器非同期合闸,带有变压器、铁磁式电压互感器的空载母线投入,配电变压器高压线卷对地短路时,都可能引起铁磁谐振。
在发生铁磁谐振时,其过电压倍数可达2.5倍以上,这就造成电气设备绝缘击穿,烧毁电气设备事故。
针对以上情况,可以采取以下措施,防止电压互感器烧坏。
加强巡查力度,杜绝高压熔断器用低压保险代替的现象。
在电压互感器一次高压侧接地线上加装零序接地自动开关,切断接地线路;二次侧加装3~5A的小型空气开关,避免短路烧毁电压互感器。
在10kV电压互感器的开口三角处并联安装一次消谐装置,即10KV一次消谐器。
电压互感器烧毁原因分析及消除措施
摘要:由于近些年国家对电网资金的投入,再加上临颍局近些年的技改资金的投入,临颍电网结构有了很大的变化,使得整个网络变得更加复杂、灵活、坚强。
以前电网中少有发生的铁磁谐振现象,现在却时有发生,由于谐振时会产生过电压,给电网安全造成了极大的威胁,如不采取有效的消除措施,可能会造成设备损坏,尤其是电压互感器,甚至还会诱发产生更为严重的电力系统事故,我局近段发生的几次PT 烧毁现象就与铁磁谐振密切相关。
关键词:铁磁谐振消谐方法
1 铁磁谐振产生原因
中性点不接地系统中,正常运行时,三相基本平衡,中性点的位移电压很小。
但在某些切换操作如断路器合闸或接地故障消失后,由于三相互感器在扰动后电感饱和程度不一样而形成对地电阻不平衡,它与线路对地电容形成谐振回路,可能激发起铁磁谐振过电压。
2 铁磁谐振的现象
铁磁谐振分基波谐振、分次谐振、高次谐振。
基波谐振是一相对地电压降低,另两相对地电压升高超过线电压,或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出;分次谐波是三相对地电压同时升高、低频变动;高次谐振是三相对地电压同时升高超过线电压。
其现象为线电压升高、表计摆动,电压互感器开口三角形电压超过100V。
3 铁磁谐振对电力系统安全运行的影响
(1)中性点不接地系统中,随着中低压电网的扩大,出线回路数增多、线路增长,电缆线路的逐渐增多,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。
(2)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,必然造成电压互感器烧损。
(3)谐振发生后电路由原来的感性状态转变为容性状态,电流基波相位发生180°反转,发生相位反倾现象,从而使小容量的异步电动机发生反转现象。
(4)产生高零序电压分量,出现虚幻接地和不正确的接地指示。
4 常用的消谐方法及优缺点
一般来讲,消谐应从两方面着手,即改变电感电容参数以破坏谐振
条件和吸收与消耗谐振能量以抑制谐振的产生,或使其受阻尼而消失。
(1)采用励磁特性较好的电压互感器。
新建或改造变电站电压互感器时尽量采用励磁特性较好的电压互感器。
在一般的过电压下不会进入饱和区,从而不易构成参数匹配而出现谐振。
但电压互感器的励磁特性越好,产生电压互感器谐振的电容参数范围就越小。
虽可降低谐振发生的概率,但一旦发生,过电压、过电流更大。
(2)在母线上装设中性点接地的三相星形电容器组,增加对地电容这种方法,当增大各相对地电容Co,使XCo/XL<0.01时(谐振区为小于0.01或大于3)回路参数超出谐振的范围,可防止谐振。
如果零序电容过大或过小,就可以脱离谐振区域,谐振就不会发生。
(3)电压互感器高压侧中性点经电阻接地,由于系统中性点不接地,Y o接线的电磁式电压互感器的高压绕组,就成为系统三相对地的唯一金属通道。
系统单相接地有两个过渡过程:一是接地时;二是接地消失时。
(4)电压互感器一次侧中性点经零序电压互感器接地,此类型接线方式的的电压互感器称为抗谐振电压互感器。
但是应注意到,电压互感器中性点仍承受较高电压,且电压互感器在谐振时虽可能不损坏,但谐振依然存在。
(5)电压互感器二次侧开口三角绕组接阻尼电阻,用于消耗电源供给谐振的能量,能够抑制铁磁谐振过电压,其电阻值越小,越能抑制谐振的发生。
但在实际应用中,由于原理及装置的可靠性欠佳,这些装置的运行情况并不理想。
二次侧电子消谐装置仍有待从理论、制造上加以完善。
这类消谐措施对非谐振区域内流过电压互感器的大电流不起限制作用。
(6)中性点经消弧线圈接地。
经消弧线圈接地有以下优点:瞬间单相接地故障可经消弧线圈动作消除,保证系统不断电;永久单相接地故障时消弧线圈动作可维持系统运行一定时间,可以使运行部门有足够的时间启动备用电源或转移负荷;系统中性点经消弧线圈接地可有效抑制单相接地电流,但是由于不适当操作或某些倒闸过程会导致局部电网在中性点不接地方式下临时运行,此外,消弧线圈自身的维护和整定还需要不断的完善。
5 从运行操作方面去防止谐振的发生
以上是从设备、技术方面考虑,我们还要从运行操作方面去防止谐振的发生。
5.1 控制XcE/XL的比值,尽量躲开谐振区
(1)当XCo/XL≤0.01或XCo/XL≥3时不产生铁磁谐振。
(2)当运行相电压Up除以额定电压Un等于0.58时极易发生分频或基波铁磁谐振。
(3)改变运行方式,以改变网络参数,消除谐振
(4)当电压互感器的XL一定时,增加对地电容Co,XCo将减小,XCo/XL的比值也随之减小,是防止铁磁谐振发生的有效方法。
5.2 控制电源电压、降低铁磁谐振的工作点,使Up/Ue≠0.58
5.3 注意倒闸操作中的操作步骤
(1)当参数处在串联谐振范围时,母线停电的操作顺序:先拉母线电压感器,以切断L,再拉母联断路器,送电时顺序相反。
(2)运行中注意监视备用母线的情况,发现异常,及时进行处理。
热备用母线,如发现母线电压有指示时,应首先考虑是否发生了串联铁磁谐振,此时应尽快合上母联断路器将C短接或拉开TV隔离开关。
(3)当变压器向接有TV的空载母线合闸充电时,应将变压器中性点接地或经消弧线圈接地。
(4)系统发生并联谐振时,应瞬间短接TV开口三角形绕组,有时也可以消除谐振,尤其是分频谐振特别有效。