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干貨-電網(wǎng)產(chǎn)生諧振的原因技術(shù)問題
發(fā)布日期：2020-05-16 點(diǎn)擊：1318次
電力系統(tǒng)中，過電壓現(xiàn)象十分普遍。若是沒有防范措施，隨時(shí)都可能發(fā)生，也隨時(shí)都可以發(fā)現(xiàn)。引發(fā)電網(wǎng)過電壓的緣由很多。主要可分為諧振過電壓、操作過電壓和雷電過電壓;其中諧振過電壓在正常運(yùn)行操作中泛起頻仍，其風(fēng)險(xiǎn)性較年夜;過電壓一旦發(fā)生，往往造成電氣裝備的損壞和年夜面積的停電事故。中低壓電網(wǎng)中過電壓事故年夜大都都是由諧振現(xiàn)象所引發(fā)的。由于諧振過電壓作用時(shí)間較長(zhǎng)，所引發(fā)諧振現(xiàn)象的緣由又很多，是以在選擇庇護(hù)措施方面造成很年夜的堅(jiān)苦。為了盡量地避免諧振過電壓的發(fā)生，在設(shè)計(jì)和操作電網(wǎng)裝備時(shí)，應(yīng)進(jìn)行需要的估算和放置，以免到達(dá)諧振條件; 或接納適當(dāng)?shù)谋苊庵C振的措施。
電網(wǎng)產(chǎn)生諧振的原因
因目前我國(guó)35kV系統(tǒng)為不接地系統(tǒng)，電網(wǎng)中存在大量星形接線的電壓互感器，其一次繞組直接接地，成為電網(wǎng)對(duì)地電容電流、高次諧波電流的充放電途徑，當(dāng)線路接地時(shí)，電壓互感器的鐵心線圈相當(dāng)于與非故障線路對(duì)接電容并聯(lián)，構(gòu)成了可能產(chǎn)生諧振的并聯(lián)電路，由于相對(duì)地電壓升高3-5倍，有可能使得電壓互感器的鐵心出現(xiàn)飽和或接近飽和，阻抗變小，電路中出現(xiàn)容抗和阻抗相等的情況，從而產(chǎn)生了并聯(lián)諧振，此時(shí)互感器一側(cè)的電流最大，這樣有可能使電壓互感器的高壓側(cè)熔斷件熔斷，或者燒壞電壓互感器，以及電纜爆炸。此種情況往往在變電站投產(chǎn)初期(線路出線回路少)不是很明顯，但隨著線路出線回路的增多(各回線路對(duì)地的等值電容量增大，容抗增大)出現(xiàn)諧振的情況較多。另外由于35kV系統(tǒng)為室內(nèi)開關(guān)柜，35kVPT接地點(diǎn)多，一般為4個(gè)接地點(diǎn)，這也為發(fā)生諧振過電壓提供了條件。
自動(dòng)調(diào)諧接地補(bǔ)償裝置能夠?qū)崿F(xiàn)全補(bǔ)償運(yùn)行或很小的脫諧度，主要是由于在消弧線圈的一次回路中串入了大功率的阻尼電阻，降低中性點(diǎn)諧振過電壓的幅值使之達(dá)到相電壓的5%——10%。因?yàn)槿绻?dāng)系統(tǒng)的電 容電流與消弧線圈工作電流相等時(shí)，即在諧振時(shí)中性點(diǎn)電壓限制在允許值以下，這樣就可實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償方式，這是殘流為最小的最佳工作方式。接地時(shí)殘流很小，不會(huì)引起弧光過電壓。所以，可在消弧線圈的一次 回路中串入大功率的阻尼電阻，增大阻尼率的措施來達(dá)到。消弧線圈的脫諧率與電壓及電網(wǎng)的阻尼率有關(guān)，當(dāng)電網(wǎng)形成后其不對(duì)稱電壓基本是個(gè)固定值，消弧線圈為保證在單相接地時(shí)有效地抑制弧光過電壓的產(chǎn) 生，要求脫諧率達(dá)到±5%以內(nèi)，那么只有改變阻尼率，才能改變位移電壓，因此應(yīng)當(dāng)在消弧線圈回路串入電阻，保證阻尼率，控制中性點(diǎn)位移電壓。在低壓電網(wǎng)中由于中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓很小，為提高測(cè)量精度采用特制的中性點(diǎn)專用互感器，提高檢測(cè)靈敏度;非線性電阻的采用對(duì)欠補(bǔ)償下的斷線過電壓和傳遞過電壓都有明顯的抑制作用。
消弧線圈接入系統(tǒng)必須要有電源中性點(diǎn)，在其中性點(diǎn)上接入消弧線圈，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，流過變壓器的三相同方向的零序磁通，經(jīng)過油箱壁絕緣油及空氣等介質(zhì)形成閉合的回路，在油箱鐵心等處產(chǎn)生附加 的損耗，這種損耗是不均勻的，必然要形成局部過熱，影響變壓器的正常運(yùn)行和使用壽命。所以接入此類接地變壓器的消弧線圈的容量不應(yīng)超過變壓器容量的 20%;為滿足消弧線圈接地補(bǔ)償?shù)男枰?，同時(shí)也滿足動(dòng)力與照明混合負(fù)載的需要，可采用Z型接線的變壓器即ZN，yn11連接的變壓器。由于變壓器高壓側(cè)采用Z型接線，每相繞組由兩段組成，并分別位于不同相的鐵心柱上，兩段線圈反極性相連，零序阻抗非常小?？蛰d損耗低;變壓器容量可以100%被利用;并能夠調(diào)節(jié)電網(wǎng)的不對(duì)稱電壓。
如果在系統(tǒng)的中性點(diǎn)上接入消弧線圈，破壞它的諧振條件，就能夠比較有效地抑制諧振過電壓的產(chǎn)生。其原理也很簡(jiǎn)單，TV的勵(lì)磁感抗比較大(千歐至兆歐級(jí))，而消弧線圈的感抗比較小(百歐級(jí))，這樣就很難滿足諧振條件，諧振就不會(huì)發(fā)生。另一方面，若無消弧線圈，單相接地發(fā)生間歇性電弧時(shí)，電容上多次充放電造成TV燒毀、熔絲熔斷;加上消弧線圈后，電容對(duì)小感抗放電，TV中電流就很小，不會(huì)燒毀了。所以在中性點(diǎn)接入消弧線圈，對(duì)于由電壓互感器鐵心飽和引起的鐵磁諧振過電壓具有很好的抑制作用。
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