6kV系统谐振的几个典型事例分析

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6kV 系统谐振的几个典型事例分析
闫宪兵
谢秀明
马玉会
（兖矿济三电力有限公司，山东济宁272500）
摘要本文对6kV 系统谐振的三个典型事例进行了分析，提出电气值班人员处理6kV 系统谐振的建议以及从运行角度如何采取措施避免中性点不接地系统发生谐振。

关键词：6kV ；谐振；处理；建议
6kV Resonant System of a few Typical Examles of Analysis
Y an X ianbing X ie X iuming Ma Y uhui
（Shandong Y ankuang Jisan Power Co.,Ltd,Jining,Shandong 272500）
Abstr act The article discussed three typical example of 6kV resonant system and made recommendations to the staff of the electric who is on duty on,how to deal with 6kV resonant system and how to take measures to avoid resonance occurred in neutral resonance system.
Key words ：6kV ；resonant ；deal with ；advice
1引言
电厂厂用电6kV 系统一般采用中性点不接地方式，当中性点不接地系统发生三相负荷不平衡、单相接地、单相断线、三相不同步跳闸或合闸、空母线时都易产生谐振，由于谐振产生的原因不尽相同，表现也不一样，往往造成运行的误判延误处理时间。

以下选取我公司近几年发生的几个典型事例进行分
析，以期找出处理的最佳方法。

2系统概况
如图1，#2、3发电机为QFS-50-2型，定子电压为6kV ，厂用电采取单元制接线方式，#2电抗器及#3电抗器分别从主变6kV 侧引出供给6kV 母线厂用电源，#0电抗器为两台机组6kV 系统厂用电的
备用电源，正常时为热备用状态。

图1
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3事件经过
2006年5月1日#2、#3机组停役，#2主变停役，#0电抗器03开关向6kVⅡ段母线供电，6kVⅢ段#3电抗器器正常供电。

凌晨操作：6kVⅡ段母线上#2低压厂变及除尘变改检修，#01低压备变由热备用改运行。

操作后发现6kVⅡⅢ段绝缘监测表三相电压晃动，摆动范围为 4.0～4.6kV间，12：32将6kVⅢ段母线由运行改热备用，谐振未消除，期间曾开启#4给水泵，但仍未消除。

并在6kVⅡⅢ段母线压变开口三角处加装消谐电阻，均无效。

21：04，6kVⅢ段备用电源开关由检修改代6kVⅢ段母线运行。

此时谐振消除。

2003年8月30日#2、#3机正常运行，8：30“#2机定子接地”光字牌间歇性发信（大约为1～2min），测量#2机零序电压为80V，#2主变6kV侧II段AB、BC电压均为70V，AC为101V。

6kVII段对地绝缘监测表三相电压均晃动，A相:3.5，B相4.0，C相4.0.对厂用电倒换操作，将#0电抗器与#2电抗器并列，发现#3发电机接地光字牌也瞬时发讯，6kVⅡⅢ段绝缘监察表三相电压均晃动，“#2机定子接地”光字牌仍间歇性发信，恢复厂用电正常接线。

9：19，#2电抗器过流保护动作，#0电抗器自投失败，6kVⅡ段失电。

现场检查发现6kVⅡ段母线下#4冲洗水泵电缆头处两相短路，速断保护动作跳闸；#21磨煤机冒烟，无保护动作。

2002年10月28日正常接线，18：20“#2机定子接地”光字牌发信，检查6kV绝缘表A、C相4.6kV，B相4.0kV，发电机零序电压测得100V，用#0电抗器#03开关和#2电抗器开关合环后，6kV绝缘监察表三相平衡 3.5kV，发电机零序电压为零，但接地光字牌仍发信，且#2电抗器有功表明显下降，进一步对#2主变6kV侧压变检查，发现压变B 相高压熔丝熔断，调换熔丝后恢复正常。

4现象分析
为了便于分析，对文章中涉及到的内容作一些说明：“#2机定子接地”光字牌是从#2主变6kV 侧压变二次侧引出，6kVⅡⅢ段绝缘监测装置电压量是从对应的母线压变二次侧取得，#2机零序电压则是从#2发电机压变二次侧取得。

三起典型事例均属于谐振，但产生谐振的因素不同，现象与结果也不定相同。

下面分别说明一下。

第一起事例是在机组停役，6kV母线上辅机均停役的情况下产生的。

当不接地系统厂用母线为空母线时，其系统容抗增加，而感抗减小，当感抗小于容抗时，如果出现激发条件就极易产生谐振。

因此其后的操作即将母线上接的两台变压器停役，进一步减小了感抗，谐振因而产生。

第二种情况在事后检查时发现#21磨煤机定子线圈B相明显有电弧灼伤痕迹，判定#21磨煤机曾发生单相间隙接地。

当单相接地瞬时消失时，非故障相在接地时已充的电能必须通过电压互感器的高压线圈经其自身接地引入大地，电压互感器的激磁电流突增，使电压互感器铁心饱和，电感极度变小，造成谐振，同时谐振的产生进一步加剧了对系统绝缘的考验，此时#4冲洗水泵开起，起动电流及过电压造成马达定子回路相间短路故障。

第三种谐振产生前据热机反映并无任何操作，但电气监盘人员在谐波发生前曾发现有功有晃动现象，分析原因可能是系统负荷不平衡引起的。

在改变系统的运行方式后，谐振立即消失，而压变高压熔丝熔断则是谐振导致的结果。

5谐振的处理方法
谐振产生后，可根据谐振发生的原因的不同进行处理。

空母线时产生的谐振的机率非常大，这时产生的谐振的原因主要是由于系统感抗与容抗的关系，因此发生此类谐振应设法打破这种平衡关系，即增加系统的阻抗。

将6kVⅡⅢ段母线全部由#0电抗器供电，改变了回路中的阻抗，消除了谐振。

间隙性弧光接地引起的谐振较难处理，应结合接地一起查找。

由于谐振发生后，也可能产生零序电压量，因此谐振与接地很难区分，运行人员可以通过分析、询问及现场检查进行排查，初步地判定谐振产生的原因。

如第二个事例发生谐振时，运行人员首先应询问热机是否刚刚起动过辅机，回路上有没有操作，谐振发生前有无异常的负荷变动等，当以上基本排除时，应将重点放在有否间隙性单相接地现象，可以进行现场检查。

现场检查无果，则应试停辅机进行排查。

这类谐振的产生是由于有单相间隙接地引起，因此处理的原则与查找接地基本一致，接地点排除，谐振也能及时消除。

三相负荷不平衡、系统操作时三相不同步或操作过电压同样也会产生谐振，导致这类谐振的因素
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一般具有瞬时性，因此谐振产生后，只需简单地改变运行方式基本能消除。

6处理谐振时的注意问题
大部分的谐振，会造成相对地电压升高，这时对系统的绝缘是一种考验，同时谐振产生的过电压的幅值虽然不高，但因过电压频率往往远低于额定频率，电压互感器铁心处于高度饱和状态，极易对电压互感器造成损坏，因此一旦发生谐振，不能因为电压晃动不大而延误时间，应尽快处理。

尤其是由于单相间隙接地引起的谐振，单相瞬时接地将导致相电压升高到线电压，同时谐波造成的多次谐波电压进一步叠加，加大电压的幅值，将会造成绝缘薄弱点的击穿，导致相间短路。

同时谐振发生后，应尽量减少辅机的起动、避免变压器的投运，这是由于辅机起动电流及变压器的励磁涌流可能会加剧系统的承受。

7运行中避免谐振发生的措施
从设备上防止谐振有很多方法，如在中性点不
接地系统的压变的开口三角并接消谐电阻，消耗谐波分量；在变压器中性点装消弧线圈，抑制系统电
容电流。

但是运行在操作或运行方式选择上也应尽量避免谐振的发生，比如：
（1）防止操作过电压，在进行变压器送电操作前，应合上变压器中性点接地闸刀。

（2）用带有均压电容的断路器对空母线充电时，由于断路器断口（均压）电容C 与母线电压互感器的电感L 可能形成串联铁磁谐振，应先充电，再投入电压互感器，停电则相反。

（3）机组大小修时厂用母线上负载较小，母线上未运行辅机应尽量改到“冷备用”或“检修”状态，因为这时空载辅机电缆相当于电容器，将增加系统的电容电流。

作者简介
闫宪兵（1973-），2004年调入兖矿科澳济三电厂工作，工程硕士，工程师；从事电厂生产、技术管理工作。

谢秀明（1979-），2004年调入济三电力有限公司工作，本科，助理工程师；从事电厂生产、技术管理工作。

马玉会（1975-），1997年分配兖矿济二机修厂，大专，工程师；从事技术管理工作。

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户的运行成本；同时提高系统的脱硫效率。

且根据不同的现场情况与用户要求，系统可以扩展为不同的模式。

该系统实现了现场通信、自动控制系统和计算机网络的有效无缝集成。

可以说，以PCS7为基础的控制系统，将大大提高工业过程控制的自动化、网络化和信息化的水平。

参考文献
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谢剑英.微型计算机控制技术.北京:国防工业出版
社,2001.[2]孙旨义.新一代过程控制系统PCS7及其应用.石油化工自动化,2004(4).
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[4]
李炳宇,萧蕴诗.以太网在网络控制系统中的应用与发展趋势.微型机与应用,2002(11):35-37.
美国GE 风能设备齿轮箱项目落户中国
近日，由美国GE 公司运输集团投资的风能设备齿轮箱项目完成选址，即将开工建设。

该项目一期投资4000万美元，是美国GE 公司在沈阳浑南新区投资的第6个项目。

2009年1月，总投资1.2亿美元的美国第一能源集团风
能装备制造基地在浑南新区投产。

在投产仪式上，美国第一能源集团和美国GE 公司运输集团就签署了合资合作协议，在浑南兴建亚洲最大的风电齿轮箱生产基地，建成后将生产各种型号的风电齿轮箱，年产值可达60
亿元人民币。

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