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摘 要:针对某电厂高备变空载时6kV侧三相电压不平衡的问题,分析了产生问题的因素。结果表明问题是由高备变6kV侧VT发生铁磁谐振引起的。针对此原因,采取在VT开口三角绕组加装电阻的办法加以解决,取得了良好的效果。
关键词:高备变 三相电压 不平衡 铁磁谐振 电阻
0 引言
某发电厂的高备变首次送电时,6kV侧各分支的保护测控装置發VT异常告警。智能电表显示的各电压数值如表1所示。可以看出:6kV侧产生了三相电压不平衡。由于三相电压不平衡可能会导致设备损坏、保护误动等不利后果,所以必须对此问题进行分析处理。
1原因分析
1.1高备变空载时6kV侧单相接地因素分析
高备变空载时6kV侧单相(此处选C相)经过渡电阻R接地的接线图如图1所示。
当高备变6kV侧各相等值导纳均为容性时,接地点N'一定处于电压三角形内,否则电流平衡条件IA+IB+IC=0不满足[3](中性点电阻R0较大,其回路电流可忽略)。的相量图如图2所示。
高备变6kV侧带VT空载运行时,如各相等值导纳均为容性且C相对地电容C1大于其他两相,就会出现表1所示情况。故高备变6kV侧三相参数不对称导致电压不平衡的可能暂不能排除!
1.3高备变6kV侧铁磁谐振因素分析
若高备变6kV侧发生铁磁谐振,中性点偏移电压与高备变电压叠加会导致6kV侧三相电压出现各种变化。中性点偏移电压与铁磁谐振时VT铁芯的饱和情况有关[4]。
此时A相电压最高,否则与A相轻度饱和的假设不符[5];接地点N'一定处于电压三角形内,否则电流平衡条件IA+IB+IC=0无法满足。的相量图如图3所示。若B相感抗值小于C相感抗值,则不排除会出现A相电压最高,B相电压略高于C相电压的情况!
2)两相轻度饱和
此时的相量图与1.2节中的图2相似。
可见:当 高备变6kV侧VT铁芯发生一相或两相轻度饱和时,高备变6kV侧三相电压不平衡现象及电压大小关系符合表1所示情况,故高备变6kV侧铁磁谐振导致三相电压不平衡的可能也不能排除!
对高备变进行多次投运,其6kV侧电压如表3所示,由此判断高备变6kV侧三相电压不平衡是由铁磁谐振引起的!因为其6kV侧电压及各相之间的大小关系是随机变化的 [6]。
2处理措施
当铁磁谐振发生时,VT开口三角形绕组输出较大的零序电压,接入电阻后,将会消耗这部分能量,起到抑制铁磁谐振的作用[7]。
在高备变6kV侧各分支VT开口三角绕组上接入变阻器,测得不同阻值下的6kV侧各分支电压如表5所示。可见:随着电阻的减小,三相电压不平衡现象逐渐消除。
3结论
三相对地电压不平衡现象在中性点不直接接地系统中是比较常见的,不利于系统长期运行,应及时分析原因并加以解决。本例通过在高备变6kV侧分支VT开口三角绕组接入5Ω电阻的办法,彻底解决了高备变6kV侧三相电压不平衡的问题。
参考文献:
[1] 朱兴文,衣兰妹,原玉. 220kV辅助变压器低压侧电压不平衡原因分析及处理[J]. 电工技术, 2016,(2) : 63-66.
[2] 许成祥.中性点不接地系统单相接地时各相对地电压变化的探讨[J]. 地方电力管理, 2001,(11) :49-50.
[3] 夏振武.中性点不接地系统铁磁谐振过电压研究[D].合肥:安徽大学,2014.9-9.
[4] 张纬钹,何金良,高玉明. 过电压防护及绝缘配合[M]. 北京:清华大学出版社,2002.
[5] 王盛阳.配电网铁磁谐振过电压的研究[D].杭州:浙江大学,2016.15-15.
[6] 陈超兮.小电流接地系统铁磁谐振过电压研究[D].桂林:广西大学,2014. 5-8.
[7] 吴昊.35kV中性点不接地系统铁磁谐振过电压及其抑制措施研究[D].长沙:湖南大学,2012. 46-46.
作者简介:
李 强(1983-),男,助理工程师,从事发电厂电气专业技术管理工作。
关键词:高备变 三相电压 不平衡 铁磁谐振 电阻
0 引言
某发电厂的高备变首次送电时,6kV侧各分支的保护测控装置發VT异常告警。智能电表显示的各电压数值如表1所示。可以看出:6kV侧产生了三相电压不平衡。由于三相电压不平衡可能会导致设备损坏、保护误动等不利后果,所以必须对此问题进行分析处理。
1原因分析
1.1高备变空载时6kV侧单相接地因素分析
高备变空载时6kV侧单相(此处选C相)经过渡电阻R接地的接线图如图1所示。
当高备变6kV侧各相等值导纳均为容性时,接地点N'一定处于电压三角形内,否则电流平衡条件IA+IB+IC=0不满足[3](中性点电阻R0较大,其回路电流可忽略)。的相量图如图2所示。
高备变6kV侧带VT空载运行时,如各相等值导纳均为容性且C相对地电容C1大于其他两相,就会出现表1所示情况。故高备变6kV侧三相参数不对称导致电压不平衡的可能暂不能排除!
1.3高备变6kV侧铁磁谐振因素分析
若高备变6kV侧发生铁磁谐振,中性点偏移电压与高备变电压叠加会导致6kV侧三相电压出现各种变化。中性点偏移电压与铁磁谐振时VT铁芯的饱和情况有关[4]。
此时A相电压最高,否则与A相轻度饱和的假设不符[5];接地点N'一定处于电压三角形内,否则电流平衡条件IA+IB+IC=0无法满足。的相量图如图3所示。若B相感抗值小于C相感抗值,则不排除会出现A相电压最高,B相电压略高于C相电压的情况!
2)两相轻度饱和
此时的相量图与1.2节中的图2相似。
可见:当 高备变6kV侧VT铁芯发生一相或两相轻度饱和时,高备变6kV侧三相电压不平衡现象及电压大小关系符合表1所示情况,故高备变6kV侧铁磁谐振导致三相电压不平衡的可能也不能排除!
对高备变进行多次投运,其6kV侧电压如表3所示,由此判断高备变6kV侧三相电压不平衡是由铁磁谐振引起的!因为其6kV侧电压及各相之间的大小关系是随机变化的 [6]。
2处理措施
当铁磁谐振发生时,VT开口三角形绕组输出较大的零序电压,接入电阻后,将会消耗这部分能量,起到抑制铁磁谐振的作用[7]。
在高备变6kV侧各分支VT开口三角绕组上接入变阻器,测得不同阻值下的6kV侧各分支电压如表5所示。可见:随着电阻的减小,三相电压不平衡现象逐渐消除。
3结论
三相对地电压不平衡现象在中性点不直接接地系统中是比较常见的,不利于系统长期运行,应及时分析原因并加以解决。本例通过在高备变6kV侧分支VT开口三角绕组接入5Ω电阻的办法,彻底解决了高备变6kV侧三相电压不平衡的问题。
参考文献:
[1] 朱兴文,衣兰妹,原玉. 220kV辅助变压器低压侧电压不平衡原因分析及处理[J]. 电工技术, 2016,(2) : 63-66.
[2] 许成祥.中性点不接地系统单相接地时各相对地电压变化的探讨[J]. 地方电力管理, 2001,(11) :49-50.
[3] 夏振武.中性点不接地系统铁磁谐振过电压研究[D].合肥:安徽大学,2014.9-9.
[4] 张纬钹,何金良,高玉明. 过电压防护及绝缘配合[M]. 北京:清华大学出版社,2002.
[5] 王盛阳.配电网铁磁谐振过电压的研究[D].杭州:浙江大学,2016.15-15.
[6] 陈超兮.小电流接地系统铁磁谐振过电压研究[D].桂林:广西大学,2014. 5-8.
[7] 吴昊.35kV中性点不接地系统铁磁谐振过电压及其抑制措施研究[D].长沙:湖南大学,2012. 46-46.
作者简介:
李 强(1983-),男,助理工程师,从事发电厂电气专业技术管理工作。