某變電站35KV中性點不接地系統(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 054000)

某變電站35KV中性點不接地系統(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 054000)

本文對某變電站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,對當(dāng)時的處理過程、產(chǎn)生的原因及采取的措施進(jìn)行簡要介紹。

中性點不接地 原理 鐵磁諧振 過電壓

在中性點不接地系統(tǒng)中，由于電磁型電壓互感器(以下簡稱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，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。此時檢查，35KV II母線“絕緣監(jiān)察三地對地電壓表”平衡，但略有升高到22KV左右(正常21KV左右)，開口角電壓異常(50V)。在端子箱處分別測量T第二繞組單相對地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，中性點不接地系統(tǒng)中三相電壓均同時升高，且相位變動異常，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)對地參數(shù)除了電力導(dǎo)線和設(shè)備的對地電容Co外，還有互感器的勵磁電感L，由于系統(tǒng)中性點不接地，Yo接線的電磁式電壓互感器的高壓繞組，就成為系統(tǒng)三相對地的唯一金屬通道。正常運行時，三相基本平衡，中性點的位移電壓很小。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，此時三相互感器在擾動后電感飽和程度不一樣而形成對地電阻不平衡，它與線路對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：單相對地電壓降低，另兩項升高，有接地信號。

(2)分次諧振：三相對地同時升高，低頻變動。

(3)高次諧振：三相對地電壓同時升高超過線電壓。

4 鐵磁諧振常見的消除措施

(1)采用勵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)中性點經(jīng)消弧線圈或電阻接地。

5 運行中防止鐵磁諧振發(fā)生的部分措施

(1)改變運行方式，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。

(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，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)對帶電磁式電壓互感器的空母線充電時，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)時應(yīng)考慮帶上互感器對母線充電。

2)電源向母線升壓時，先合斷路器，再升壓；

3)當(dāng)母差保護(hù)動作跳閘時，是一條母線停電，也要及時拉開母聯(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)運行中注意監(jiān)視備用母線的情況，發(fā)現(xiàn)異常，及時進(jìn)行處理。

5)如在系統(tǒng)運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)。如上述措施無法實現(xiàn)時，應(yīng)迅速匯報調(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，應(yīng)將變壓器中性點接地或經(jīng)消弧線圈接地。

7)系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振時，應(yīng)瞬間短接TV開口三角形繞組，有時也可以消除諧振，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,2002(4):283-286.

[2]MES98微機(jī)電力諧振診斷消除裝置技術(shù)說明書.保定浪拜迪電氣公司.

[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)。