對(duì)于10 k V中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的中、小用電量用戶而言,其供電電源大多由供電局10 k V系統(tǒng)提供,按以往用戶的運(yùn)行習(xí)慣,為了監(jiān)視系統(tǒng)的對(duì)地絕緣,普遍在10 k V母線上裝設(shè)Y0/y-△接線方式的電壓互感器。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),電壓互感器剩余繞組兩端就會(huì)產(chǎn)生零序電壓信號(hào),提供給運(yùn)行值班人員進(jìn)行故障分析和處理。對(duì)于這種運(yùn)行方式的用戶,運(yùn)行時(shí)常有可能產(chǎn)生鐵磁諧振故障。究其原因,由于電壓互感器采用Y0/y-△接線方式,使系統(tǒng)對(duì)地存在一個(gè)感抗XL;而系統(tǒng)對(duì)地本來(lái)就存在容抗XC,當(dāng)XC與XL之間達(dá)到某一比值時(shí),就會(huì)產(chǎn)生各種不同類型的鐵磁諧振故障。實(shí)質(zhì)上,系統(tǒng)對(duì)地之間已形成了一個(gè)LC串聯(lián)電路,其中XC是線性參數(shù),XL因電壓互感器鐵心飽和程度不同而變化,是非線性參數(shù),這兩項(xiàng)參數(shù)隨系統(tǒng)裝置及運(yùn)行方式的改變而變化。如果系統(tǒng)總的對(duì)地電感量和對(duì)地電容量達(dá)到某一比例關(guān)系,同時(shí)又處在外加激勵(lì)條件,如系統(tǒng)中負(fù)載的切除與投入,或系統(tǒng)中某一相負(fù)載絕緣損壞造成單相接地,那么就可能產(chǎn)生鐵磁諧振。系統(tǒng)每一相對(duì)地容抗XC與電壓互感器對(duì)地勵(lì)磁感抗XL之間的不同比值,對(duì)應(yīng)各種不同的鐵磁諧振類型。據(jù)有關(guān)資料介紹,當(dāng)XC/XL<0.01或XC/XL>2.8時(shí),系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生鐵磁諧振,目前采用這種運(yùn)行方式的用戶,仍有一定數(shù)量。據(jù)了解,國(guó)內(nèi)某地區(qū)曾發(fā)生過10 k V同一系統(tǒng)中八家用電單位在同一時(shí)間發(fā)生鐵磁諧振的事故,給用戶造成了很大損失。為此,我國(guó)在2014年3月發(fā)布了GB/T 50064—2014《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》,其中第4.1.11條明確6 k V~66 k V不接地系統(tǒng),為了限制電磁式電壓互感器鐵磁諧振過電壓,宜減少同一系統(tǒng)中電壓互感器中性點(diǎn)接地的數(shù)量,除電源側(cè)電壓互感器高壓繞組中性點(diǎn)接地外,其它電壓互感器中性點(diǎn)不宜接地。
對(duì)于上述國(guó)標(biāo)之要求,用戶電壓互感器接線可有兩種接線方式來(lái)選擇:①Y/y接線組,電壓互感器初級(jí)中性點(diǎn)不接地;②V-V接線組。國(guó)標(biāo)中雖然沒有指定應(yīng)按哪一種方式接線,但可以對(duì)這兩種不同方式接線的利弊進(jìn)行分析。對(duì)于Y/y接線組,由于初級(jí)繞組中性點(diǎn)未接地,因此次級(jí)三相負(fù)載必須嚴(yán)格保持平衡,否則運(yùn)行時(shí)會(huì)造成中性點(diǎn)位移,使三相輸出電壓不平衡,無(wú)論對(duì)計(jì)量還是對(duì)保護(hù)都會(huì)造成不良影響。如果將電壓互感器接線方式改為V-V接線,可徹底避免鐵磁諧振在系統(tǒng)中發(fā)生的可能性,但V-V連接電壓互感器的額定容量不等于兩臺(tái)單相電壓互感器額定容量之和,總的額定容量SN■=3INUN,IN、UN分別為單相電壓互感器的額定電流和額定電壓。絕緣監(jiān)察取消后,用戶的所有進(jìn)出線電纜上都得裝零序電流互感器,或采用零序電流過濾器。近年來(lái),隨著科技水平的不斷提高,一批可對(duì)各類零序故障監(jiān)測(cè)、錄波,并具有后臺(tái)波形分析功能的科研設(shè)備相繼問世,如零序故障綜合診斷及錄波系統(tǒng),可在線辨識(shí)各類零序故障的類型和故障區(qū)域,并能對(duì)各類零序故障進(jìn)行錄波和后臺(tái)波形分析。10 k V中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的用戶,可以通過這一設(shè)備來(lái)掌控系統(tǒng)對(duì)地絕緣狀況,同時(shí)可以避免鐵磁諧振事故的發(fā)生。這里還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),對(duì)于直接接在電源側(cè)的10 k V系統(tǒng),按國(guó)標(biāo)規(guī)定,仍須按要求設(shè)置絕緣監(jiān)察。