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                  用一次消諧器能防止鐵磁諧振嗎

                  來源:登瑞電氣    發布于:2013-10-23 9:30:57    點擊:83    品牌:登瑞電氣    【進入產品中心

                  用一次消諧器能防止鐵磁諧振嗎
                  鐵磁諧振有并聯鐵磁諧振和串聯鐵磁諧振2種:所謂并聯鐵磁諧振是指在中性點不接地系統中,母線系統的對地電容與母線電壓互感器的電感組成諧振回路;所謂串聯鐵磁諧振是指在中性點直接接地系統的母線系統中,斷路器斷口均壓電容與母線電壓互感器的電感組成諧振回路。它們在一定的外部條件激發下便產生諧振,這時35kV母線電壓將大大超過額定值,極易造成絕緣薄弱環節擊穿、氧化鋅避雷器爆炸和母線電壓互感器過流燒毀等嚴重設備損壞事故。
                  2.1 鐵磁諧振產生的原理
                  在中性點不接地系統中,正常運行時,由于三相對稱,電壓互感器的勵磁阻抗很大,大于系統對地電容,即xL>Xc,兩者并聯后為一等值電容,系統網絡的對地阻抗呈現容性,電網中性點的位移基本接近于零。但會對系統產生擾動如:
                  1)單相接地,使健全相的電壓突然升高,電壓升至線電壓;
                  2)單相弧光接地,由于雷擊或其他原因,線路瞬時接地,使健全相電壓突然上升,產生很大的涌流;
                  3)當電壓互感器突然合閘時,其一相或兩相繞組內出現巨大的涌流??傊?,系統的某些干擾都可使電壓互感器三相鐵心出現不同程度的飽和,系統中性點就有較大的位移,位移電壓可以是工頻,也可以是諧波頻率(分頻、高頻),飽和后的電壓互感器勵磁電感變小,系統網絡對地阻抗趨于感性,此時若系統網絡的對地電感與對地電容相匹配,就形成三相或單相共振回路,可激發各種鐵磁諧振過電壓。鐵磁諧振過電壓分為工頻、分頻和高頻諧振過電壓,常見的為工頻和分頻諧振。當電壓互感器的激磁電感很大時,回路的自振頻率很低,可能產生分頻諧振;當電壓互感器的鐵心激磁特性容易飽和時或系統中有多臺電壓互感器、并聯電感值較小、回路自振頻率較高時,則產生高頻諧振。當系統發生單相接地時,故障點會流過電容電流,未接地相的電壓升高到線電壓,其對地電容上充以與線電壓相應的電荷。在接地故障期間,此電荷產生的電容電流以接地點為通路,在電源一導線一大地間流通。由于電壓互感器的勵磁阻抗很大,其中流過的電流很小,一旦接地故障消失,電流通路則被切斷,而非接地相必須由線電壓瞬間恢復到正常相電壓水平,如果安裝了一次消諧器就可預防鐵磁諧振的產生。但是,由于接地故障已斷開,非接地相在接地期間已經充電至線電壓下的電荷,就只有通過高壓繞組,經其原來接地的中性點進人大地。在這一瞬變過程中,高壓繞組中將會流過一個幅值很高的低頻飽和電流,使鐵心嚴重飽和。實際上,由于接地電弧熄滅的時刻不同,即初始相位角不同,故障的切除不一定都在非接地相電壓達*大值這一嚴重情況下發生。因此,不一定每次單相接地故障消失時,都會在高壓繞組中產生大的涌流。而且低頻飽和電流的大小還與電壓互感器伏安特性有很大關系,鐵心越容易飽和,該飽和電流就越大,高壓熔絲就越易熔斷。
                  2.2 鐵磁諧振過電壓的危害及現象
                  工頻和高頻鐵磁諧振過電壓的幅值一般較高,可達額定值的3倍以上,起始暫態過程中的電壓幅值可能更高,危及電氣設備的絕緣結構。工頻諧振過電壓可導致三相對地電壓同時升高,或引起“虛幻接地”現象。分頻鐵磁諧振可導致相電壓低頻擺動,勵磁感抗成倍下降,過電壓并不高,一般在2倍額定值以下,但感抗下降會使勵磁回路嚴重飽和,勵磁電流急劇加大,電流大大超過額定值,導致鐵心劇烈振動,使電壓互感器一次側熔絲過熱燒毀。電網發生鐵磁諧振過電壓較明顯的現象為系統有接地信號,電壓表計指針不停地擺動,電氣設備有較強烈的電暈聲。
                  2.3 防止鐵磁諧振的措施
                  在電力系統中,消除鐵磁諧振的措施主要有以下幾種方法:
                  1)選用勵磁特性較好且不易飽和的電壓互感器或使用電容式電壓互感器。
                  2)增大對地電容,破壞諧振條件。
                  3)在零序回路加一次,即在一次繞組中性點或加裝消諧器或非線性電阻,如在35kV電壓互感器一次中性點安裝了LXO(D)Ⅱ-35一次消諧器,其電阻元件是用SIC為基料經高溫氫氣爐焙燒而成的非線性電阻串、并聯而成。電網正常運行時此一次消諧裝置電阻值>450k~ (取0.3 mA峰值零序電流試驗),單相接地時電阻值>1801d2(取3mA峰值零序電流試驗),是以抑制低頻。
                  4)在三相電壓互感器開口三角繞組上并聯1只200~500W燈泡(或電阻),或加裝消諧裝置。
                  5)用一段電纜代替架空線路,以增大對地電容。
                  6)電壓互感器高壓側中性點串聯電阻消諧。
                  7)電壓互感器附加繞組接線方式,抑制消諧。各種消諧措施的適用范圍以電網的具體情況,選用一種或幾種并用才能奏效。
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