防止10kV中性点不接地系统中铁磁谐振和弧光接地时对电压互感器的影响

成， 其电阻值是非线性的。在电网正常运行时 ， 消谐器
上电压不高 ， 高阻值， 呈 约为 ０ ５ＭＱ， ． 使谐振 在起始
阶段不易发生 ； 当电网单相接地时， 消谐器上电压较高 （０ Ｖ电网， １ ｋ 消谐器上电压为 １７ ． Ｖ） 电阻呈 ． ～１８ｋ ， 低值（０ｋ １ Ｖ电网的消谐 电阻降到数万欧姆 ） 可满足 ， 电压互感器开 口三角形 电压不小 于 ８ ＯＶ的要求 在 发生间歇性弧光接地 时， 可把电压互 感器绕组 的电流 限制到允许值 以下 。
供 电局 １ 个变电站的参数 匹配进行 了统计、 Ｏ 计算、 分析 ， 了相应的限制措施， 采取 并取得 了一定的效果。
［ 关键词］ 电压互感器； 中性点不接地 系统； 铁磁谐振 ；
中图分 类号 ： Ｍ４ １ 文 献标 识码 ： 文章编号 ：０ ８ ４３ （０ ６ ０ — ００ ０ Ｔ ５ Ｂ １ ０ — ８ ５ ２０ ） １ ０ ７ — ２
１ １ Ｖ 电压互感器运行情况统计 ０ｋ
安康供 电局现投入运行的变电站有 ２ 座 ， ９ 由于地 域条件的限制 ， 除安康城 区的 ３ 个变 电站为手拉手供 电， 其余各站的 １ Ｖ系统一般情况下各 自独立 ， Ｏ ｋ 而且 各站 的 １ Ｖ系统都不 接地。由予大部分站 １ Ｖ Ｏｋ Ｏｋ 电压互感器 型号是一样 的， 而且运行 情况都差不 多。 因此我们只对部分站的 １ Ｖ电压互感器运行情况进 Ｏ ｋ
电压互感器的安全运行水平。
参 考 文 献
［］ 张伟钹 ， 良， １ 何金 高玉明， 电压防护及绝缘配合 过 Ｅ ． Ｍ３ 北京 ： 清华大学 出版社 ，０ ２ ２ ０．
收 期： ０—９ ２ 稿日 ２ ５ ０—０ ０ （ 责任编辑 张 健）
张 滩 变 神 河 变 双河 变 １ １ １ ３． ５５ ５． ２３ ７ ． ５３ １． ５２ １． ４８ １． ０８ ００２ ． １ ００３ ． １ ００ ．１
感器中性点串电阻， 只要选择合适 的电阻就可消除谐
振 及压 变涌 流对 电压互 感器 的影 响 。而 在 中性 点 串入
，
Ｕ ＵⅣ ， 一三相 电压 Ｉ Ｘ州 ， ｎ ｘｎ 一互感 器 三 ｘｌ ｖ， Ｔ ｗ
相励磁电抗ｌ 系统对地容抗 ｝ Ｖ一电压继 电中性点接地 的三相电路
根据有关的理论 ， 当电压互感器饱 和时， 励磁 电抗 Ｘ 与系统正序容抗无关 ， ｍ 只和系统对地的零序容抗 Ｘ ０ 有关 ， 当 Ｘ ／ ｍ ． １ ， 且 ０Ｘ ＜０ Ｏ 时 不发 生谐振 ； 随着 （ ｏ Ｘ／
Ｋ ） 的增大 ， 依次发生 １２ ／ 分频、 基频 、 三倍频谐振 ， 而该
局 的 １ Ｖ 电压 互 感 器大 多 数 为 ＪＪ 一１ Ｏ１ 【 ｓＷ Ｏ型 及 Ｕ Ｅ Ｏ Ｓ 通过查阅厂家资料得知 ＪＪ 一１ 型电 Ｎ Ｉ — 型， Ｓｗ Ｏ 压互感器在额定相 电压下 Ｘ ＝１１Ｍｎ， Ｕ Ｅ Ｏ Ｓ ｍ＝ ． ＝ 而 Ｎ Ｉ— 型为 Ｘ 一１２Ｍｎ ｌ 个站的匹配情况见表 ２ ｍ ． ，Ｏ 。
行 了统计 ， 表 １ 见 。
表 １ ２０ ０ ２年部分 １ Ｖ 电压互 感器运行 情况统计 ０ｋ
站 Ｈ线｝装型 躲断 Ｙ 名Ｙ接及谐置式保 肖
原 因
２ 铁 磁 谐 振 过 电压产 生 机理
由于该局 １ Ｖ系统均为 中性点不接地系统 ， Ｏｋ 而 其 １ Ｖ母线上所接的电磁式互感器都为中性点直接 Ｏｋ 接地， 其接线图如图 １ 所示。 正常运行时电压互感器的励磁阻抗很大 ， 网络对 地呈容性 ， 三相基本平衡 而当出现线路瞬间单相弧 光 接地 ， 电压 互 感器绕 组 受励 磁涌 流 的“ 激发 ” 而饱 和 ， 相应的电压互感器的励磁阻抗发生变化， 当与 系统对 地 电容在某频率下匹配时 ， 从而“ 激发” 产生分频或高 频谐振 ， 中性点产生属于零序性质 的位移电压 ， 三 相 电压互感器 中产生零序电流 ， 经电源形成回路 。
根据表 ２线路和电压互感器的参数 Ｘ ／ 均大于 ， ∞）
０Ｏ ， 明都有可 能在 系统扰动时发生铁磁谐振现象 ．ｌ说
表２ １ Ｏ个变电站的参数匹配情况
站名 ＹＨ数 目 架空线路长度／ ｉ Ｘ∞／ ｎ Ｘｃ／ ｋ ｎ ｋ ０Ｘ 江 北 变 ２ １５ ８ ０． ７ ７ ．５ ００４ ． １ 江 南 变 ２ ８ ． ５５ ９ ４ ．５ ００６ ． １ 花 园 变 １ ５． ８１ １． ４５ ００３ ． １ 恒 口变 １ ６． ７３ １． ２８ ００１ ． １
防 止 １ Ｖ 中 性 点 不 接 地 系 统 中 铁 磁 谐 振 ｋ Ｏ 和 弧 光 接 地 时 对 电 压 互 感 器 的 影 响
陈 刚，尹小飞
（ 安康供 电局 ， 陕西 安康 ７ ５０ ） ２ ０ ０
［ 要］ 通过对 ｌ Ｖ不接地 系统中， 摘 Ｏ ｋ 由于电压互感器饱和引起的铁磁谐振事故进行 了分析， 并对安康
３ 电压 互 感 器 涌 流 的 分 析
由于 １ Ｖ 系统 中性 点不 接地 ， 接线 的电压 互 Ｏｋ
＝ 一
感器高压绕组 ， 就成为系统三相对地的唯一金属通道。 系统单相接地有两个过渡过程 ， 一是接地时； 二是接地 消失时。当系统发生某相 接地时 ， 故障点会流过 电容 电流 ， 未接地相 的电压升高到线 电压， 其对地 电容 Ｃ ｏ 上充以与线 电压相应的电荷 。在接地故障期 间， 电 此 荷产生的电容电流 ， 以接地点为通路 ， 在电源一导线 一 大地间流通 。由于电压互感器的励磁阻抗很大 ， 中 其 流过的电流很小 ， 就是说发生接地时电压互感器高压
就不会发生铁磁谐振 。但是当接地消失时 ， 情况就不 同了。在接地消失的过程 中， 固定的地电位已消失， 三 相对地的金属通道 已无其他路可走 ， 只有走 电压互感 器高压绕组， 此时非接地相在接地期间已经充电至线 电压下 的电荷 ， 就只有通过 电压互感器高压绕组 ， 经电 压互 感器 的 中性 点 进 入 大地 。在 这 一 瞬 变 过程 中 ， 电 压互感器高压绕组中将会流过一个幅值很高的低频饱 和电流， 电压互感器铁心严重饱 和， 使 电压互感器 ０ ５ ．
可 消 除一 切基 波 和 分 频 谐 报 。 因此 ， 我们 选 择 了 电磁
赵弯变
大河 变 茨沟 变
１
１ １
７． ０５
６． ５５ ５． ３２
１． １２
１． ３５ ｌ． ４２
０Ｏ１ ． ｌ
００ ２ ． １ ０Ｏ３ ． ｌ
式电压互感器 中性点用 Ｌ ＱⅡ Ｘ 型消谐 电阻器 。 如图 ２
电阻后 ， 当单相接地故障消除后 ， 如发生涌流 ， 此时， 由 于大部分 电压落在电阻上 ， 涌流将 被限制在很低 的水 平， 使电压互感器的高压熔丝不容易熔断 。根 据有关 资料可 知 ， Ｒ。增 大 ， 报 范 围 减 小 ； Ｒ。 ３ ５， 当 谐 当 ≥ ． ６ ９
∞
Ｌ时 ， 可消除一切基波谐报 ； Ｒ ≥５ ６ ∞ 当 。 ． Ｌ时时，
４ 防 范 措 施
通过 以上分析 ， 可以看到在 ｌ Ｖ 不接地系统的 Ｏｋ 电压互感器运行 中， 电压互 感器烧毁和高压熔断器熔 断都是由于电压互感 器谐 振和电压互感器 涌流引起 的。在电压互感器开 口三角形加装消谐器和小灯泡、 电阻 ， 法完全 消 除 以上 的异常状 况 。 无 经过查阅有关 的文献及咨询相关厂家 ， 电压互 在
绕组 中不会 产生 涌流 ， 为 已有 某相 固定 在地 电位 ， 因 也
改造 前的 也压互感 器
改造 后的 ｌ压 互感 ； ｝ ２ ｝
图 ２ 电压互 感器 改造前后对 比图
由于该消谐器 的电阻元件是用 ＳＣ为基料经高温 Ｉ 氢气炉焙烧而成， 消谐 器 由多个 电阻元件并 、 串联组
Ａ 的高 压熔 断器 瞬间被 熔 断 。
５ 运行 效 果
我们在该局各变电站的 １ Ｖ电压互感器的中性 ０ｋ 点都加装 了 Ｌ ＱⅡ一１ Ｘ Ｏ型消谐器 ， 在一年的运行 中， 未发生谐振或弧光接地时烧损 电压互感器 的情况 ， 而 且 电压互感器高压保险频繁熔断的的局 面也得到 了很 好 的控制 通过这样 的改造 ， 大大提高 了该局 １ Ｖ Ｏｋ