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摘要:我国35kV系统主要采用中性点不接地的运行方式,其具有单相接地故障时可继续给用户供电的优点,但当接地电流较大时容易发展成为电弧接地而对设备造成危害。为了克服这一缺点,应设法减少接地处的接地电流,采用中性点经消弧线圈接地的运行方式后,当35kV系统出现单相接地故障时,可使接地处流过一个与接地电流矢量方向相反的感性电流,减少35kV系统出现单相接地故障时对设备的危害。
关键词:铁磁谐振;谐振电压; 超低频振荡过电流
中图分类号:TN751文献标识码: A
Abstract: China's 35kV system adopts the operation mode of neutral non grounding, the single phase grounding fault can continue to give advantages of user power supply, but when the grounding current is large easy to develop into the arc grounding and damage to the equipment. In order to overcome this shortcoming, should try to reduce the grounding grounding current, neutral point operation mode of arc suppression coil grounding, when 35kV system has the single-phase earth fault, can make the grounding through a contrast with the grounding current vector in the direction of the inductive current, decrease in 35kV system the harm of single phase to ground fault of equipment.
Keywords: Ferromagnetic Resonance; Resonance Voltage; Low Frequency Oscillation current
一、常規35kV系统消谐设计
1常规设计一原理及其消除谐振性能的效果
系统电压互感器一次N端直接接地,三相二次端(测量、保护、计量绕组)采用星形接线,非同名端短接接地,同名端引出做测量、保护、计量用;三相二次端(da、dn绕组)采用开口三角接线,零序电压3U0在工频下近似为零,但在有高次谐波时,其值较大。谐振发生后改变,增大回路阻尼效应,抑制谐振;当发生谐振时,产生谐波,造成开口三角的电压达到消谐装置设定值,消谐装置启动,抑制其谐振。
该方法由于方法比较简单,在不具备条件时可以采用可调节电阻箱并联电压表指示表来代替消谐装置,其造价成本比较低廉,在早期采用较多;但由于该方法对系统谐振条件改变较小,在出现谐振比较严重的条件下改变作用很有限,现在已较少采用。
2常规设计二原理及其消除谐振性能的效果
系统采用4PT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,三相二次端(测量、保护、计量绕组)采用星形接线,非同名端短接串接零序PT的二次绕组接地接地,同名端引出做测量、保护、计量用;三相二次端(da、dn绕组)采用闭合三角接线,零序PT的二次绕组(da、dn)作为零序电压3U0,接消谐装置和零序电压表。改变互感器接线方式,使互感器的电感在激发条件下不改变,不具备谐振发生条件。该方法采用的零序电压互感器采用高阻锰铜线圈缠绕而成,具有高阻抗性能和能承受较大的热稳定电流的能力,它的阻抗是常规电压互感器的2-3倍,采用此种方法电压互感器一次绕组中性点经零序电压互感器接地,在此情况下,如发生单相接地故障,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,电压互感器电感并不发生改变,则电压互感器各相绕组跨接在电源的相电压上,不再与接地电容相并联,因而不会发生中性点位移,也就不会发生谐振,因此,“4PT”接线对抑制铁磁谐振的发生是比较有效的措施。当系统接地故障消逝后,健全相积累的电荷必须经电压互感器(其中性点接地)对地放电,使电压恢复到正常的电压下,现场测试和理论分析表明,这个暂态过程所产生的电流比正常电流大很多倍,可导致高压熔断器熔断。这种放电电流频率很低,幅值大,一般称为超低频振荡电流,超低频振荡电流的危害目前在系统中很普遍(因为系统电容比以往大很多)。当中性点经零序电压互感器接地后,由于零序电压互感器的电阻和高电抗,使超低频振荡电流幅值得到有效的抑制,因此, “4PT”接线对抑制这种超低频振荡电流幅值也是比较有效的措施。
采用该种方法对于抑制系统谐振有一定的作用, 消除谐振效果不是很理想,在谐振不能正常消除时,闭合三角(dadn绕组)会承受很大的电流,可能达到数倍甚至数十倍绕组能承受的热稳定电流,可能会烧坏二次绕组,损坏设备。
二、改进的35kV系统消谐设计
系统采用“4PT”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,三相二次端(测量、保护、计量绕组)采用星形接线,非同名端短接串接零序PT的二次绕组接地接地,同名端引出做测量、保护、计量用;三相二次端(da、dn绕组)采用开口三角接线,即A相绕组的非同名端接B相绕组的同名端,B相绕组的非同名端接C相绕组的同名端,C相绕组的非同名端接零序电压互感器的二次绕组的同名端da,零序电压互感器的二次绕组的非同名端dn接地,A相绕组的同名端引出作为零序电压3U0,接零序电压表和消谐装置。
在采用该项改进后,零序测量回路是由三相电压互感器(主PT)的开口三角与零序电压互感器的一个测量绕组按正极性串联的,它包含了三相电压互感器的零序电压,测量要比原来精确,同时由于零序回路不是短接的,避免了因电容放电电流使开口角绕组热容量不够而烧坏的隐患。
在采用该进的接线方式时应注意零序PT对应的绕组的变比(1a1n、dadn)与系统PT对应绕组的变比(1a1n、dadn)大小一致, 应详细核对,另外应采取单独对每相PT直接升压和将每相PT与零序PT分开分别加压的方法检验其一次绕组的变比和一次绕组绝缘,在检验时还应注意三相PT的励磁特性曲线是否匹配及直流电阻和变比是否在允许误差范围之内,防止由于以上人为原因造成的零序电压的升高;
采用该种方法对于抑制系统谐振有很好的作用,但回路较为复杂,对回路理解要求很高,在施工时接线比较复杂,同时在试验检查时和查线时工作量较大,施工隐患点较多,投运之前必须认真检查。
参考文献
[1] 曾振兴.浅谈电网中的消弧线圈[J].科技资讯,2009.
[2] 陈国呈.新型电力电子变换技术[J].中国电力出版社,2004.
[3] 杨平国.自动跟踪补偿消弧线圈装置的原理和应用[J].电力安全,2009.
[4] 李钨.老式消弧线圈自动跟踪补偿装置的改造[J].电气时代,2001.
[5] 自动跟踪补偿消弧线圈成套装置技术条件(DT/T 1057-2007)[S].
关键词:铁磁谐振;谐振电压; 超低频振荡过电流
中图分类号:TN751文献标识码: A
Abstract: China's 35kV system adopts the operation mode of neutral non grounding, the single phase grounding fault can continue to give advantages of user power supply, but when the grounding current is large easy to develop into the arc grounding and damage to the equipment. In order to overcome this shortcoming, should try to reduce the grounding grounding current, neutral point operation mode of arc suppression coil grounding, when 35kV system has the single-phase earth fault, can make the grounding through a contrast with the grounding current vector in the direction of the inductive current, decrease in 35kV system the harm of single phase to ground fault of equipment.
Keywords: Ferromagnetic Resonance; Resonance Voltage; Low Frequency Oscillation current
一、常規35kV系统消谐设计
1常规设计一原理及其消除谐振性能的效果
系统电压互感器一次N端直接接地,三相二次端(测量、保护、计量绕组)采用星形接线,非同名端短接接地,同名端引出做测量、保护、计量用;三相二次端(da、dn绕组)采用开口三角接线,零序电压3U0在工频下近似为零,但在有高次谐波时,其值较大。谐振发生后改变,增大回路阻尼效应,抑制谐振;当发生谐振时,产生谐波,造成开口三角的电压达到消谐装置设定值,消谐装置启动,抑制其谐振。
该方法由于方法比较简单,在不具备条件时可以采用可调节电阻箱并联电压表指示表来代替消谐装置,其造价成本比较低廉,在早期采用较多;但由于该方法对系统谐振条件改变较小,在出现谐振比较严重的条件下改变作用很有限,现在已较少采用。
2常规设计二原理及其消除谐振性能的效果
系统采用4PT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,三相二次端(测量、保护、计量绕组)采用星形接线,非同名端短接串接零序PT的二次绕组接地接地,同名端引出做测量、保护、计量用;三相二次端(da、dn绕组)采用闭合三角接线,零序PT的二次绕组(da、dn)作为零序电压3U0,接消谐装置和零序电压表。改变互感器接线方式,使互感器的电感在激发条件下不改变,不具备谐振发生条件。该方法采用的零序电压互感器采用高阻锰铜线圈缠绕而成,具有高阻抗性能和能承受较大的热稳定电流的能力,它的阻抗是常规电压互感器的2-3倍,采用此种方法电压互感器一次绕组中性点经零序电压互感器接地,在此情况下,如发生单相接地故障,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,电压互感器电感并不发生改变,则电压互感器各相绕组跨接在电源的相电压上,不再与接地电容相并联,因而不会发生中性点位移,也就不会发生谐振,因此,“4PT”接线对抑制铁磁谐振的发生是比较有效的措施。当系统接地故障消逝后,健全相积累的电荷必须经电压互感器(其中性点接地)对地放电,使电压恢复到正常的电压下,现场测试和理论分析表明,这个暂态过程所产生的电流比正常电流大很多倍,可导致高压熔断器熔断。这种放电电流频率很低,幅值大,一般称为超低频振荡电流,超低频振荡电流的危害目前在系统中很普遍(因为系统电容比以往大很多)。当中性点经零序电压互感器接地后,由于零序电压互感器的电阻和高电抗,使超低频振荡电流幅值得到有效的抑制,因此, “4PT”接线对抑制这种超低频振荡电流幅值也是比较有效的措施。
采用该种方法对于抑制系统谐振有一定的作用, 消除谐振效果不是很理想,在谐振不能正常消除时,闭合三角(dadn绕组)会承受很大的电流,可能达到数倍甚至数十倍绕组能承受的热稳定电流,可能会烧坏二次绕组,损坏设备。
二、改进的35kV系统消谐设计
系统采用“4PT”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,三相二次端(测量、保护、计量绕组)采用星形接线,非同名端短接串接零序PT的二次绕组接地接地,同名端引出做测量、保护、计量用;三相二次端(da、dn绕组)采用开口三角接线,即A相绕组的非同名端接B相绕组的同名端,B相绕组的非同名端接C相绕组的同名端,C相绕组的非同名端接零序电压互感器的二次绕组的同名端da,零序电压互感器的二次绕组的非同名端dn接地,A相绕组的同名端引出作为零序电压3U0,接零序电压表和消谐装置。
在采用该项改进后,零序测量回路是由三相电压互感器(主PT)的开口三角与零序电压互感器的一个测量绕组按正极性串联的,它包含了三相电压互感器的零序电压,测量要比原来精确,同时由于零序回路不是短接的,避免了因电容放电电流使开口角绕组热容量不够而烧坏的隐患。
在采用该进的接线方式时应注意零序PT对应的绕组的变比(1a1n、dadn)与系统PT对应绕组的变比(1a1n、dadn)大小一致, 应详细核对,另外应采取单独对每相PT直接升压和将每相PT与零序PT分开分别加压的方法检验其一次绕组的变比和一次绕组绝缘,在检验时还应注意三相PT的励磁特性曲线是否匹配及直流电阻和变比是否在允许误差范围之内,防止由于以上人为原因造成的零序电压的升高;
采用该种方法对于抑制系统谐振有很好的作用,但回路较为复杂,对回路理解要求很高,在施工时接线比较复杂,同时在试验检查时和查线时工作量较大,施工隐患点较多,投运之前必须认真检查。
参考文献
[1] 曾振兴.浅谈电网中的消弧线圈[J].科技资讯,2009.
[2] 陈国呈.新型电力电子变换技术[J].中国电力出版社,2004.
[3] 杨平国.自动跟踪补偿消弧线圈装置的原理和应用[J].电力安全,2009.
[4] 李钨.老式消弧线圈自动跟踪补偿装置的改造[J].电气时代,2001.
[5] 自动跟踪补偿消弧线圈成套装置技术条件(DT/T 1057-2007)[S].