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故障诊断知识
国内目前解决铁磁谐振过电压常用的三种方式:
1.1提高电压互感器PT自身的抗饱和倍数;
这种方式是将普通电压互感器(饱和点为1.6~1.8倍)更换为抗饱和的电压互感器,通常更换为饱和点为2.5或3.5倍相电压的全绝缘全封闭的PT,更换后电压互感器在系统发生2.5或3.5倍相电压时PT不易饱和,也就无铁磁谐振过电压产生。
优点:避免PT自身参与谐振,增强PT运行的稳定性及可行性。
缺点:对于安装在高压开关柜内的电压互感器,主要考虑到爬电距离及其在柜内占用空间的受限问题,不能无限制提高PT的容量,当系统发生间歇性弧光接地时,过电压幅值超过3.5倍相电压,依然会产生铁磁谐振过电压。
1.2在PT一次中性点串联压敏型一次消谐器;
这种方式是在电压互感器中性点与接地点之间处串联压敏型(简称电压型,如图一)或流敏型(简称电流型,如图二)一次消谐器,利用压敏或流敏元件的物理特性,破坏谐振条件,达到去除铁磁谐振过电压的目的.
目前除了宁夏电力系统以外,其他电力系统主要加装压敏型(简称电压型)一次消谐器为主.压敏型(简称电压型)一次消谐器的阻尼电阻即压敏原件通常为碳化硅材料,正常运行条件下呈现为高阻,发生谐振时电阻阻值下降,这样不利于去除谐振,正常运行状态下,还会对互感器的测量精度产生影响,严重时还可能放大中性点不平衡电压,导致系统不能正常运行。
电力系统采用的是流敏型(简称电流型)一次消谐器。正常运行时为低阻状态,当发生PT铁磁谐振时快速呈高阻状态,利用其物理特性破坏谐振条件,从而实现快速去除谐振过电压的目的,电流型一次消谐器能够实现连续快速消谐,谐振过电压幅值越大,消谐时间越短,克服了压敏型(电压型)一次消谐器不能整体去除谐振过电压的缺点。
该流敏元件的伏安特性如图1,特性类似熔断器,小电流时呈低阻态,大电流时呈高阻态,且可以相互转换;如图2, X、I曲线描述的是元件的阻抗随流过电流的变化曲线,图中X1曲线为PT的阻抗曲线,X2曲线为流敏元件的阻抗曲线,Xc曲线为系统容抗曲线,K点为系统容抗与PT感抗相等点,即系统谐振点,X3曲线为PT与流敏元件串联的阻抗曲线,很明显,X3与Xc无交点,不会发生PT铁磁谐振。
当谐振发展初期阶段,零序电流增大,超过0.2A时,该流敏元件的阻抗急剧增大,限制电流的发展,使PT快速去饱和,破坏谐振条件,消谐效果优良,同时保护了PT保险;当PT阻抗升高,零序电流减小,流敏元件阻抗迅速降低,不影响测量精度。


上述两种消谐器无论电压型还是电流型一次消谐器,都有以下共同点:
优点:都是利用其物理特性快速破坏谐振条件,达到消谐的目的。
缺点:运行状态无法实时监测,除通过实验手段外无法知晓其运行状态。
在PT二次开口三角处加装微机型二次消谐器;
这种方式是在PT二次开口三角处加装微机消谐装置,将微机技术用于电网消谐,利用计算机快速数据处理能力实现快速傅里叶分析,其选频准确。通过对PT电压的采集,对电网谐振时的各种频率成份能快速分析,辨别出接地故障、PT断线和谐振故障。如果是电网谐振,微机控制器发出指令使消谐电路投入,实现快速消谐。
优点:具有实时数据监测、上传、存储、查询等功能,满足国家智能电网建设要求。
缺点:a、二次消谐对去除重复发生的谐振作用不佳,对互感器的测量也会产生影响;b、存在滞后现象,微机型二次消谐器的数据采集运算时间大约100ms(5个周期)左右,使得谐振电流加热PT熔丝以足够充分的时间,可能在其投入消谐之前PT保险已经熔断。
- 上一个:谐振产生的机理
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