10kV电压互感器单相接地与谐振的区别4页
单相接地与谐振的区别
10kV电压互感器单相接地与谐振的区别在电力系统中,电压互感器是一种仪用变压器,是一、二次系统的联络元件,它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。
在实际工作中,要正确区分电压互感器单相接地与谐振的区别。
1、电压互感器单相接地在中性点不接地系统中,当系统发生单相接地故障时,系统仍可在故障状态下继续运行一段时间,有供电连续性高的优点。
但不接地系统发生单相接地故障后,非故障相会产生较高的过电压,影响系统设备的绝缘性能和使用寿命,后果是出现更频繁的故障。
(1)当中性点不接地系统中发生金属永久性单相接地时,如A相接地(针瓶、吊瓶、悬瓶、避雷器击穿,配电变压器绕相绝缘击穿等),则UAN=0,非接地相UBN和UCN的电压表指示由正常的58V升高到线电压100V,电压互感器开中三角两端出现几十伏电压(正常时约3V),起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警。
(2)当系统发生非金属性短路接地时,即高电阻、电弧、树竹等单相接地。
如A相发生接地,则UAN的电压比正常相电压要低,其余两相UBN和UCN为58~100V,电压互感器开口三角处两端有约70V电压,达到绝缘检查继电器起动值,发出接地信号并报警。
(3)当系统发生单相接地时,故障点流过电容电流,末接地的两相相电压长高√3,这将严重影响线路和电气设备的安全运行(此时电压互感器的励磁阻抗很大,故流过的电流很小)。
但是,一旦接地故障点消除,非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。
在这一瞬间电压突变过程中,电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大,甚至饱和、由此构成相间串联谐振。
由于接地电弧熄灭时间不同,故障点的切除就不一样。
因此,不一定在每次出现单相接地故障时,电压互感器高压线圈中都要产生很大的激磁电流,其高压侧熔断器的情况也有所不同。
2、电压互感器谐振在系统谐振时,电压互感器将产生过电压使电流激增,此时除了造成一欠侧熔断器熔断外,还将导致电压互感器烧毁。
10KV电压互感器单相接地与谐振
IK O V电压互感器单相接地与谐振
冯 山
( 呼伦贝尔市安泰热电股份有限公 司灵泉 电厂 内蒙古
010) 246
摘 要 :本 文 介 绍 了 1K 电压 互感 器 P 单 相接 地 和 P 0V T T谐振 , 析 了 P 单相 接 地 现 象 分 T
和P T谐振原因,提 出了P T单相接地时具体的处理方法和 P T谐振时具体的处理措施。
的电压低于正常相 电压 , b 、U n的电压则大于 Un c
收稿 日期 :20 — 4 2 06 0—0
作者 简介 :冯 山 ( 92 ,男 ,蒙古族 ,呼伦贝尔 市安泰热 电股 份有 限公 司灵 泉电厂 助理工程师 , 究方 向 :电气没备 17一) 研 运行 和检修安 全技术 。
・6 ・ 5
经 确 证 无 电后 ,做 好 现 场 安全 措 施 ,再 仔 细检 查
( 二)谐 振 的处理 1 3 出现 空母 线谐 振 时 ,不 宜拉 开 P 的 隔 ." - T
离刀闸, 应考虑增大母线电容和并联电感, 即合上
一
P 一次套管、端盖处有无破裂、渗油、异物和绝 T 缘油的异常气味等。当检查到有异常时, 应用兆欧
处应立 即处 理 ; 更换 熔 断器 后再 次 熔 断 ,应查 明 若
系统发生单相接地故障 时, 将产生较高的谐振过电 压, 影响系统设备 的绝缘性 能和使用使命, 进而出 现更频繁的故障。 ( 在 中性点不接地系统中,当其中一相 出 一) 现金属性接地 时, 就会产生激磁涌流 ,导致 盯 铁 心饱和。如 A相接地时,则 U n的电压为零 ,非 a
3) V ,这个 电压将起动绝缘检查继电器发出接地信
号并报警。 ( 当发生非金属性短路接地时, 二) 即高电阻、 电弧、 树竹等单相接地。如 A相发生接地, U n 则 a
10kV系统不同接地方式的优缺点比较
10kV系统不同接地方式的优缺点比较摘要:本文简要研究比较了10kV系统不同接地方式之间的优缺点,主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。
关键词:10kV系统;接地方式;优缺点一、前言本文针对工作中遇到的多个变电站10kV系统由中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统改造为中性点经小电阻接地系统。
简要研究了10kV系统的不同接地方式的优缺点比较,主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。
中性点接地的方式对电力系统稳定运行会产生影响,考虑供电的可靠性和连续性、设备安全和人身安全、过电压和设备绝缘水平、继电保护和是否准确跳闸等因素。
近年来,10kV配电网中的接地故障或者线路断线造成的社会人员伤亡等事故时有发生。
10kV配电网中,中性点接地方式不同,有的线路接地故障发生时,该线路未能及时切除,故障点未能及时与电源断开。
二、10kV系统的不同接地方式的优缺点比较1、中性点不接地方式主要优点:(1)在单相接地故障发生时,故障点流过的电流只是系统等值的电容电流。
在接地故障电流小于10A的情况下,一般息弧能自动发生。
(2)故障发生时,该相电压将降低至零,非故障相线电压将保持不变,相电压升为原来的倍,故障线路可保持1~2小时运行状态,供电的可靠性相对地提高了。
主要缺点:(1)在单相接地故障发生时,非故障相的电压会上升到线电压,且因为过电压会保持较长的一段时间,在选择设备的耐压水平时需要按线电压的电压水平考虑,提高了设备绝缘水平要求。
(2)因为线路对地的电容中积蓄的能量得不到释放,电容电压伴随每个循环会升高,因而在弧光接地过程中,中性点不接地系统的电压能达到比较高的倍数,极大地危害了系统设备的绝缘。
(3)在一定条件下,由于故障或者倒闸操作,线性谐振或铁磁谐振可能引起谐振过电压,电压互感器的绝缘容易被击穿。
浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策
浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策摘要在10kV配电网中,常常发生电磁式电压互感器烧毁的现象,其原因都是因为某些故障或者不正常运行致使电压互感器内的铁芯饱和,诱发铁磁谐振的产生,致使电压互感器内部产生过电压,过电流,严重威胁电力系统的安全运行。
本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象,简要阐述铁磁谐振的现象与机理,产生的条件,提出了控制谐振过电压的措施,与大家交流学习。
关键词铁磁谐振;过电压;防范措施引言长期以来,电力系统铁磁谐振过电压严重威胁着电网的安全运行,在10kV 系统中,电磁式电压互感器引发的铁磁谐振过电压导致的设备事故时有发生。
这种过电压持续时间长,对系统的安全运行构成很大威胁,轻者可导致电压互感器烧损,高压熔丝熔断及匝间短路或爆炸;重者发生避雷器爆炸、母线短路等事故。
本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象,简要阐述铁磁谐振的现象,产生的条件及防范措施,总结了针对此类故障采取防范措施的一些运行经验。
1 铁磁谐振过电压产生的机理[1-2]目前,我国企业在35kV或者是其以下的配电网,有许多都是采用中性点和不接地的方式进行运行的,因此其中的很大一部分选用的都是比较传统的消线圈完成接地。
因此在其具体进行运行的问题可以看出,中性点的不接地系统,会受到电压的互感器铁心饱和使得铁磁谐振过的电压相对多一些。
中性点不接地运行方式的电力系统单相接地后,两相电压瞬时升高,三相铁心受到不同的激励而呈现不同程度的饱和,电压互感器各相感抗发生变化(各相电感值不同),中性点位移,产生零序电压。
由于线路电流持续增大,导致电压互感器铁心逐渐磁饱和,其电感值迅速减小,当满足ωL=1/ωC时,产生谐振过电压。
在发生谐振时,电压互感器一次励磁电流急剧增大,使高压熔丝熔断。
如果电流尚未达到熔丝的熔断值,但超过了电压互感器额定电流,长时间处于过电流状况下运行,可造成电压互感器烧损。
电力系统中存在着许多非线性感性元件,如发电机、变压器、电压互感器等,这些感性元件和系统中存在的分布电容组成复杂的LC振荡回路,有可能激发铁磁谐振产生过电压。
对不接地系统发生单相接地与谐振区别的探讨
图 1( 甲) 接线圈
图2( 乙) 相星 图
为 了避免单相接地故障 , 主要应加强对系统 的绝缘管理 。特别 辅机绝缘的测试 。 另外还要防止电机 、 母线受 示: 以 c相单 相接地 为例 虽然 U c a = 0 , 中性 点对地 电位 U o = 一 U , 但 是加强对电缆的维 护 , 污染等 。 系统线 电压 的大小不变 , 相位关系不变 , 并且系统线 电压仍对称 , 而 潮 、 2 中性点不接地系统发 生谐振 时的现象及处理方 法 且不接地 系统 的绝缘水平是按线 电压 设计 的, 对于接在线电压上工 中性点不接地 系统 中 , 在某些 情况 下 , 操作形 成的 回路 的 自振 作 的设备 , 不需要立 即切除故障设备 , 仍可继续 运行 2 h 。但非 故障 与电源的频率相等或接近 时 , 会发生谐振现象 , 而且持续时 相对地 电压 升高 1 . 7 3 2 倍, 系统 中的绝缘薄弱点有 可能被进一 步损 荡频率 , 波形有周 期性重复 。 谐振将引起三相 、 两相及单相对 地电压升 坏, 甚 至击 穿。此外 , 在带接地运行 时间内 , 接地点若形成稳定 的或 间长 , 从而在 电压互感器铁芯 间歇 的电弧 , 高温的电弧可 能损 坏设 备 , 甚 至导致相间短路 , 并且 间 高。或 由于低频摆动产生很高的零序分量 , 引起 过 电流及 发热 , 使互 感器高压熔断器熔 断 、 喷 歇 的电弧 可能产生 过电压 ,电压可能升 高到相 电压的 2 . 5倍 ~3 . 0 高度 磁饱和 , 油 , 烧毁电压互感器线圈 、 甚 至发生爆 炸。同时会误 发接 地信 号 , 出 倍, 足 以威胁 系统绝缘 的安全 。为此 , 必须尽快 消除单 相接地故障 , 现所谓的虚幻接地现象 , 给运行人员造成错觉 。 确 保系统安全可靠运行。 2 . 1 中性点不接地系统发生谐振 时的现象 1 . 1中性点不接地系统发生单相接地时的现象 2 . 1 . 1 警铃 响、 母线接地光字牌亮 。2 . 1 . 2 高频谐 振 : 三相 同时升 1 . 1 . 1 警铃响 、 母线接地光字牌亮 。 1 1 . 2绝缘监察装 置的电压表 高 , 其 数值 大于线 电压 , 一 般不 超过 3 - 3 . 5 倍 的相 电压 , 线 电压 不 指示为: 故 障相 电压 降低相 电压 , 但大于 0 , 另两相 电压 高 于相 电 变 。开 口三角电压超过 I O O V 。2 . 1 . 3分频谐振 : 三相 电压依次轮流升 压, 低 于线 电压 ( 非金属 性接地 ) 或故 障相 相 电压接近零 , 另 两相 电 超过线 电压 , 升高幅值一般不超过为 2 倍相 电压 。 开 口三角电压 压 接近于或等于线 电压 ( 金属性 接地 ) 。1 . 1 . 3当发生弧 光接地产生 高 , 5—9 5 V以下 。2 . 1 . 4基 波谐 振 : 一相电压降低 , 其余两相 电 过 电压 时 , 非故障相电压很高 , 电压表超量程 。1 . 1 . 4测量母线 开 般在 8 或一相升高 , 其余两相 电压下降 , 线电压不 变。开 口三角电 口三角 两端 , 出现零序 电压 , 金属性接 地约为 1 0 0 V, 非 金属性接地 压升高 ; 压超 过 1 0 0 V。 2 . 1 . 5 P T 发 出较大声响。通过对谐振 现象 的分析 , 可 约为 7 0 V左右( 与接地 电阻大小有关 ) 。 以看 出谐振与单 相接地的异 同 , 通过仔细观查 和分析 , 可以将两者 1 . 2中性点不接地系统发生单相 接地 时的处理方法
中性点不接地系统单相接地时10kV电压互感器损坏原因分析
中性点不接地系统单相接地时10kV电压互感器损坏原因分析摘要:本文研究单相接地时互感器损坏的原因。
对于中性点不接地系统,通常采用单相接地方式进行保护。
然而,若单相接地处于高电压状态,可能导致电力系统中的电压互感器损坏。
因此,本文在分析损坏原因的基础上,提出了相应的预防措施,旨在保障电力系统的稳定运行。
关键词:中性点不接地系统、单相接地、互感器、损坏原因、预防措施正文:一、背景在中性点不接地系统中,为了避免电流泄漏,通常采用单相接地方式进行保护。
然而,单相接地可能会导致互感器损坏,影响电力系统的稳定性。
因此,分析单相接地时互感器损坏的原因是十分必要的。
二、互感器损坏原因1. 高电压冲击在单相接地状态下,系统中的电压互感器形成了感性耦合。
当系统中有一个相地短路时,导致该相电压降为零,同时另外两相的电压会上升到高于系统额定电压的水平。
这将导致电压互感器在瞬时高电压冲击下损坏。
2. 频繁的过电压单相接地时,由于系统中只有一个相是接地的,使得电容电流的大小比三相接地状态下要大得多。
这将导致系统极容易产生过电压。
尤其是在系统发生地闪时,瞬间的过电压更容易对电压互感器造成损坏。
3. 外界因素干扰除了内部因素导致的损坏外,外界因素也可能对电压互感器造成影响,如雷电等自然因素。
高温、潮湿等气象条件也可能影响电压互感器的正常运行。
三、预防措施1. 合理选型为保障电力系统的正常运行,电压互感器的选型应当符合系统的额定电压、频率等参数要求,并考虑到预防冲击、振荡等问题。
2. 定期检测为了确保电压互感器的正常运行,应进行定期检测。
检测内容包括外观、内部连接、接头连接、绝缘阻值、局部放电等。
3. 有效的接地对于单相接地系统,有效的接地可以降低系统中的电位差,减小因过电压引起的损伤。
因此,应对系统的接地运行进行规范,确保接地良好。
4. 防雷措施在雷电等自然灾害的条件下,应采取有效措施,如避雷针、防雷接地等,以保障电力系统的稳定运行。
10kV不接地系统发生谐振的处理
10kV不接地系统发生谐振的处理系统发生谐振时,在谐振电压和工频电压的作用下,PT铁芯磁密迅速饱和,激磁电流迅速增大,会使PT绕组严重过热而损坏(同一系统中所有PT均受到威胁,甚至引起母线故障造成大面积停电。
因此对发生谐振时,如何快速消除谐振是保证设备安全运行的关键。
一、谐振的分类和谐振现象分析10kV中性点不接地系统的谐振分基波谐振、高频谐振和分频谐振三种,谐振一般由接地和激发产生,根据运行经验,当向仅带有电压互感器的空母线突然充电时易产生基波谐振;当发生单相接地时易产生分频谐振,特别是单相接地突然消失(如拉路时易激发谐振。
发生谐振时,相间电压不变,电压互感三角会出现谐振频率电压,中央信号会报“系统单相接地”信号,若不仔细分析其电压变化,会误认为是系统单相接地故障,对于没有装设消弧线圈的变电站,快速消除谐振更为重要,下面对三种谐振现象进行一一分析:1、基波谐振:发生基波谐振时,相对地电压有以下两种现象:1一相电压下降(不为零,两相电压升高超过线电压或电压表顶表;2两相电压下降(不为零,一相电压升高或电压表顶表;其相对地电压的过电压小于或等于3倍相电压;2、高频谐振:发生高频谐振时,其相对地电压的过电压小于或等于4倍相电压,三相对地电压一起升高,远远超过线电压或电压表顶表。
3、分频谐振:发生分频谐振时,三相对地电压依相序次序轮流升高或同时升高,并在(1.2~1.4倍相电压间做低频摆动,大约每秒一次。
由上述谐振现象可总结如下:现象判断发母线接地信号(开口三角有零序输出一相相对地电压超过线电压二相相对地电压超过线电压基波谐振三相相对地电压超过线电压高频谐振三相对地电压依次轮流升高,但不超过线电压三相对地电压同时升高,但不超过线电压分频谐振二、发生谐振的处理对于我们现在10kV不接地系统来说,主要是投入消弧线圈和改变运行参数,一般投入消弧线圈都能消除谐振,对于发生基波和高频谐振,只要消谐器可靠动作,也能消除谐振,但对于分频谐振具有零序性质,一般消谐器无法消除谐振,投切三相对称负荷不起作用,对于未装设消弧线圈,因此根据实际情况,可按以下方法处理1、基波或高频谐振的处理:1有运行电容器时,切除运行电容器;没有运行电容器时,投入一组电容器;2以上措施无法消谐时,切除该母线所有电容器,向调度申请切除部分馈线,最好是先切长线路。
浅谈小接地电流系统的单相接地与谐振
浅谈小接地电流系统的单相接地与谐振摘要:小接地电流系统是我国电力系统中中性点接地的重要方式之一。
受到设备结构、运行环境等因素影响。
小接地电流系统经常会出现单相接地、谐振等故障问题,对后续电力资源传输期间的稳定性造成不利影响。
本文就针对以上背景,分别阐述小接地电流系统中单相接地与谐振故障以及故障处理对策,以供参考。
关键词:小接地电流系统;单相接地;谐振前言:随着电力工程建设规模不断扩大,电力系统内部结构更加复杂。
为根本上保障电力系统运行期间的安全性、可靠性,需要着重分析小接地电流系统中单相接地与谐振故障问题的区别,可使用专项技术手段消除磁铁谐振,进一步提升电网结构绝缘水平,确保系统供电连续可靠。
1、小接地电流系统单相接地故障小接地电流系统可以使用中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经高阻抗接地等手段。
在系统出现单相接地故障问题的情况下,依然能够在故障状态维持正常运行,供电期间的安全性较高。
但单相接地故障后,小接地电流系统中的非故障相线过高电压,一定程度影响到设备的绝缘性、全寿命周期,导致故障问题更易出现。
1.1相接地故障现象1.1.1金属永久性单相接地在小接地电流系统的吊瓶、悬瓶、避雷器被击穿、配电变压器的绕相绝缘被击穿的情况下,非接地中的电压值会从原有正常状态下的58V升到100V,电压互感器中的三角两端电压值也会异常升高,系统中的绝缘监测继电器发出接地信号,并将该种异常情况报告给有关部门。
1.1.2非金属性短路接地在小接地系统中,高电阻、电弧以及树障等问题导致小接地电流系统吊瓶、悬瓶、避雷器被击穿、配电变压器的绕相绝缘被击穿[1]。
两相的电压值可达到58~100V,电压互感器开口三角两端的电压值为70V,启动了绝缘检查继电器发动机,发出相应的接地信号,作出预警提醒。
1.2单相接地故障后果在小接地电流系统出现单相接地故障后,没有接地的两相值提高三倍或三倍以上,导致线路及电气设备安全运行状态受到不利影响。
简述10KV线路发生单相接地的危害及处理方法
简述10KV线路发生单相接地的危害及处理方法摘要:本文笔者根据多年工作实践,就农村10KV配电线路单相接地故障发生的原因进行分析,并对变电设备和配电网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防、发生后的处理办法以及采取新技术、新设备等方面进行粗浅的阐述。
关键词:IOKV线路单相接地原因处理措施1、前言近几年来,随着农村电网改造工程的实施,增强了配电线路的绝缘水平,降低了配电线路的跳闸率,提高了供电可靠性,减少了线路损耗,意义重大。
但采取新供电方式的农村10kV配电线路在实际运行中,经常发生单相接地故障,特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下,单相接地故障更是频繁发生,严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行。
本文结合笔者多年工作实践,就农村10kV配电线路单相接地故障发生的原因、对变电设备和配电网的安全、经济运行的影响和单相接地故障的预防、发生后的处理办法以及采取新技术、新设备等方面进行粗浅的阐述。
2、10kV线路单相接地故障现象(1)变电站内绝缘监察装置发出接地报警信号。
(2)接地故障相电压会降低或者接近零,另外两相电压会大于相电压或者接近线电压。
如果接地相电压指示稳定,表明线路是稳定接地;反之电压表指针来回摆动,表明线路是间歇接地。
(3)若线路发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压会升很高,电压表指针可能打至表头(相电压会升高到远超过线电压值),甚至会烧断电压互感器熔断器熔体。
3、10kV线路单相接地故障种类3.1稳定接地(1)完全接地。
完全接地也就是金属性接地,如果发生完全接地(如A相接地),则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高到线电压,如图1。
(2)不完全接地。
不完全接地也就是非金属性接地,即通过高电阻或电弧接地,如果发生不完全接地(如A相接地),则故障相的电压降低,但不为零,非故障相的电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压,如图2。
(3)电弧接地。
如果发生完全接地(如A相接地),则A相的相电压降低,但不为零,非故障相的电压升高到线电压。
10kV电网单相接地故障引起电压互感器损坏的原因分析
10kV电网单相接地故障引起电压互感器损坏的原因分析车卫红;陈润颖;刘国荣;金圆;王树朋【摘要】因10 kV 电网单相接地造成电压互感器损坏在中性点不接地系统中时有发生,通过构建单相接地故障发生时和消除后两个过渡过程等效电路,介绍单相接地对电压互感器损坏的机理,从而分析引起电压互感器发热影响因素,并进行仿真验证。
结果表明:单相接地造成电压互感器发热引起故障的主要影响因素从小到大依次为:故障发生时的初始相角和剩磁及故障消失时的初始相角、线路长度。
%Voltage transformer (VT)damage caused by single phase grounding of 10 kV power grid happens occasionally in neutral point ungrounded system.Therefore,this paper introduces influence mechanism of single phase grounding on VT damage by establishing equivalent circuits of two transient processes at the time of single phase grounding fault and after e-liminating the fault,so as to analyze influencing factors for causing VT heating and carry out emulation proof.Results indi-cate that main influencing factors of single phase grounding fault causing VT heating are respectively initial phase angle and remanence at the time of the fault happening,and initial phase angle and line length when the fault disappearing.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2016(029)001【总页数】6页(P113-118)【关键词】单相接地;电压互感器;过渡过程;影响机理;中性点接地【作者】车卫红;陈润颖;刘国荣;金圆;王树朋【作者单位】国网长沙供电公司,湖南长沙 410015;国网长沙供电公司,湖南长沙 410015;国网长沙供电公司,湖南长沙 410015;国网长沙供电公司,湖南长沙410015;武汉大学电气工程学院,湖北武汉 430072【正文语种】中文【中图分类】TM451在10 kV中性点不接地系统中,电压互感器是连接一次与二次系统的重要电气设备,对电网进行测量、监视、保护与控制。
10KV铁路电力系统谐振过电压产生原因及抑制措施讲解
10KV 铁路电力系统谐振过电压产生原因及抑制措施摘要:铁路10KV 电力系统是中性点不接地系统,中性点直接接地的三相五柱电磁式电压互感器线圈电感和电网对地电容与构成谐振条件,在运行中容易产生铁磁谐振,引起内部过电压。
本文通过对10KV 中性点不接地运行方式下谐振过电压的分析,说明产生谐振过电压的条件、种类及特点,并针对各种抑制谐振过电压的措施进行探讨,得出可行性结论。
关键词:铁路;电力;过电压;抑制措施1 概述铁路10KV 电力系统均为中性点不接地系统(小电流接地),发生单相接地故障时,由于对线电压不产生影响,允许继续运行2个小时,提高了供电的可靠性和连续性,但是存在着易产生过电压的问题。
在10KV 配电所的每一段母线上均接有一台三相五柱电磁式电压互感器,其一次线圈中性点直接接地。
由于电网对地电容与压互的线圈电感构成谐振条件,在运行中容易产生铁磁谐振,引起内部过电压,这种过电压持续时间长,甚至能长时间自保持,对系统的安全运行威协极大,它是导致压互高压熔丝熔断和压互烧损、避雷器爆炸的主要原因,也是某些重大事故的诱发原因之一。
近五年以来,在我段管内共发生谐振过电压烧坏压互高压保险12次,烧毁10KV 压互1台,压互瓷瓶内部引出线烧断1次。
2 铁路10KV 电力系统谐振过电压产生的条件2.1 内部条件铁路10KV 电力系统是中性点不接地系统,为了监视系统的三相对地电压,10 kV配电所每段母线上均接有Y/Y/接线的三相五柱电磁式压互。
母线电压互感器的高压侧接成Y 型,其中性点是接地的,由于铁路10KV 电力系统中电缆较多,各相对地电容较高,电网对地电容与压互的电感相匹配构成谐振条件。
当发生谐振时,压互感抗显著下降,励磁电流急剧增大,可达到额定值的数十倍,造成压互烧毁或保险熔断。
2.2 外界激发条件激发产生谐振过电压的外部条件有以下几种:(1)线路发生单相接地或瞬间接地。
(2)向带有三相五柱电磁式压互的空母线充电(不带馈线负荷的情况下空送母线)。
10千伏线路单相接地与电压互感器谐振的区别及处理方法
图 1 电 压 互 感 器 接 线 图
令 U 为 中性点对 地 的位 移 电压 , U= x 。 则 o(U , 枷+U , x v w/ ) ( / 1 X 一 / M-/ w) M +U x + 3 x , Ⅲ 1 X v1 x 。当出现激 发 -
、
1 千 伏 线 路 单 相 接 地 O
A 相 接 地 ( 瓶 、 瓶 、 瓶 、 雷 器 击 穿 , 电 变 压 器 绕 相 针 吊 悬 避 配
绝 缘击 穿等 ) U N 0 非接 地 相 U N和 U N的 电压 指示 则 A =, B C 由正常 的 5 V升高 到线 电压 10 8 0 V,电压互 感器 中开 口三角
两 端 出现几十伏 电压 , 正常时 约 3 7 ,起 动绝 缘检 查 ( V V) 继 电器发 出接地信号并 报警 。
一
u H
1 千 伏线路单 相接 地 与电压互 感器谐振 的区 别及处 理方法 0
梅 兰 ( 沙湾 县 农 村 供 水 总 站
在 电力系统 中 ,电压互 感器是 一二 次系统 的联 络元件 , 它 能正 确反 映 电气 设备 的正 常运 行和 故 障情 况 。在变 电站
运 行值 班 中 , 班员会 遇到 一些 电压 表输 出不 平 衡 的情况 , 值
T v饱 和 , 而 形成 持续 一段 时 间 的铁磁 谐振 。铁 磁谐 振又 从
分 为 3种 :
3当系 统发 生单相 接地 时 , 障点 流过 电 容 电流 , 接 . 故 未 地 的两 相相 电压 升高 、 丁 ,这将 严重 影 响线路 和 电气 设备 /
的安全 运行 ( 时电压互 感器 的励 磁 阻抗 很大 , 流过 的 电 此 故
图2 在 零 序 电压 下 的 简 化 等 值 电路
10kV电压互感器运行及出现谐振
1 10 kV配电所电压互感器运行及出现谐振情况我段管内10KV配电所均为中性点不接地系统(小电流接地),各配电所的每一段母线上均接有一台三相五柱式电压互感器(PT),其一次线圈中性点直接接地。
由于电网对地电容与PT的线路电感构成谐振条件,在运行中经常出现铁磁谐振现象,引起过电压,出现“虚幻接地”或烧断PT高压保险,甚至在运行中出现过PT一次侧零相瓷瓶内部引线烧断的现象。
下面仅列举岱岳配电所2000年出现谐振过电压及PT保险熔断的部分事例:① 2000年3月5日13:15,岱岳配电进线一开关跳闸,Ⅰ段母线PT高压保险熔断3相。
跳闸原因是线路瞬间故障。
② 2000年3月18日20:50,岱岳配电Ⅰ段母线PT高压保险B相在运行中熔断。
③ 2000年3月23日8:51,岱岳配电自闭一、自闭二开关跳闸,发“电压回路断线”、“10KV 系统接地”光字牌,自闭母线PT高压保险熔断。
原因是自闭线路故障。
④ 2000年6月11日,岱岳配电所全所停电春防试验,在作业结束后送电合电源进线开关时,发“10KV系统接地”光字牌,出现“虚幻接地”现象,馈线送电后复归。
2 铁磁谐振过电压产生原理在中性点不接地系统中,为了监视系统的三相对地电压,配电所内10 kV母线上常接有Y/Y/接线的三相五柱电磁式PT,其电气结线见图1。
图1 10KV PT未装消谐装置时电气示意图正常时PT的励磁阻抗很大,系统对地阻抗呈容性,三相电压基本平衡,中性点的位移电压很小。
但在系统出现暂态过程时,如单相接地的发生和消失等,都会使PT中暂态励磁电流急剧增大,感值下降,于是三相电感值有所不同,在PT的开口三角处出现零序电压。
设L0为PT三相并联的零值电抗,当L0与3C0回路达到固定振荡频率ω0时,将会在系统中产生谐振现象。
随着线路的延长,依次发生1/2次分频谐振、高次谐振。
当发生谐振时,由于PT感抗显著下降,励磁电流急剧增大,可达到额定值的数十倍,造成PT烧毁或保险熔断。
浅谈10KV电压互感器的防谐振措施及注意事项
一
眉圈
电 网 在 中性 点 不 接 地 , 单 相 接 地 电流 不 大 ,但 较 之 变 压 器 的一 次 负 荷 电 流 要大 得 多 。 当配 电变 压 器 内部 发 生 单 相 接 地 故 障 时 ,故障 电流 通过 抗 电能 力 强 的 绝 缘 油对 地放 电 ,也 会 产生 不稳 定 的 电弧 激 发 电 网 谐振 。 2 、随 意 带 负 荷 拉 开 分 支 线路 隔离 刀 闸 ,或 带 负 荷 拉开 配 电变 压 器 的 高 压跌 落
保 险 ,造 成 刀 闸 问 弧 光 短 路 而 引 发 谐 振 。Байду номын сангаас
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浅谈 1K 电压 互感 器 的 防谐 振 措 施 及 注 意 事项 V 0
入 电 阻 ,能 够 起 到 消 耗 能量 、 阻尼 和 抑制 谐 波 的作 用 。在 线 路 单相 接 地 时 , 由于 中 性 点 O 对 地 带有 一 定 电位 ,故 能 相应 减少 非故障 相 PT 绕组 的 电压 ,使 PT 的饱和程 度 降低 ,不 至 于 发生 铁磁 谐 振 。但 是 电 阻 的接 入 使 P T 开 口三 角 绕组 输 出 电压 相应 降低 ,会 影 响 接 地 指示 装 置 的 灵敏 性 。除 了要考 虑 R ≥6%Xi n外 ,还要考 虑电阻 的 热容 量 。 当直 接 采用 线 性 电阻 时 ,往 往 由 于电阻元件的容量及绝缘 水平选择不 当, 使 引线 烧 断 ,电 阻烧 毁 ,沿 面 闪络 等 。若 采用 RxQ一1 消谐器 ,其 内部 由 S C非 0型 i 线 性 电 阻片与 线性 电阻( 6~7 () 】 串接 , k 在 低 压 时 呈 高 阻值 ,使 谐振 在 初始 阶 段 不 易发 展 起 来 。 在线 路 出现 较长 时 间单 相接 地 时 ,消 谐 器上 将 出现 千 余伏 电压 , 电阻 下 降至 稍大 于 6~7 ( ,使 其不 至于影 响 】 k 接 地 指 示 装 置 的 灵敏 度 ,同 时非 线 性 电 阻 片 的 热 容量 相 当大 ,可 满 足放 电 电流 的要 求。 2 、P T 开 口三 角 绕 组接 电阻 或分 频 消 谐 装 置 由于 电阻 接 在开 口三 角绕 组 两端 , 必 然 会 导 致 一次 侧 电流 增 大 ,也 就 是 说 P T 的 容 量 要 相 应 增 大 。 从 抑 制 谐 波 方 面 考 虑 ,R 值越小 ,效果越 显著 ,但 PT 的过载 现 象越 严 重 ,在 谐振 或单 相 接 地 时 间过 长 时 甚至 会导 致保 险 丝熔 断或 P T 烧 毁 。 在 电网 出 现 雷 电过 电压或 操 作 过 电 压 时 ,该 电路 V SO 端 电压 和触 发脉 冲反相 , V SO 不能 导通 。当发 生单 相接 地 故障时 , V SO 虽有 工频 电压但 无触发 脉 冲 ,仍 不能 导 通 。 仅 当 电 网 中 发生 分 频 铁 磁 谐 振 时 , VSO 才会导 通 ,三 角绕组被 短接 ,铁 磁谐 振 在强 烈的 阻尼 作用 下 迅 速 消 失 , 当谐 振 消失后 ,V SO 恢 复到阻 断状 态。 通 过 前 面 的 讨 论 , 我 们 可 知 道 采 用 抗 谐振型 PT或 在 中性 点 串单相 PT 这 两种装 置 ,在线 路 单相 接 地 时能 够 使 P T 各相 绕 组 电压 均 能保 持 在 正 常 相 电压 附 近 而 不会 饱 和 ,从而很 好地 抑制 铁磁 谐振 , 降低 PT 次 侧 电流 ,同时 亦 保 持 了接 地 指 示 装 置 对 零 序 电 压幅 值 和 相 位 的 灵敏 度 ,其 优 点 相 当突 出 , 故 可 采 了 如 下 措 施 : () 1 长远 来说 ,将用单 相 PT 替 代消谐 器 串接 在 中性 点 上 , 目前 暂不 更 动 以继 续 观察消谐器的运行效果 。 ( ) 已在 中性 点串 电阻、在 PT 开 口 2 原 三 角绕 组接 白炽灯 ( 料站 ) 分频 消 谐装 竹 或 置 的 , 鉴 于 其 PT 由三 只 单 相 PT 组 成 ,可 在 其 中性 点 串入 一 只励 磁 电抗 更 大 的单 相
浅谈10kV电压互感器单相接地与谐振的分析及处理
【 关键词】 电压互感器; 单相接地; 谐振; 分析; 处理
电压互感器是将被测量 的高 电压变换为低 电压的电气设备 . 在 电 备误动作 。 力系 统中 占有极其重要 的地位 。电压互感器 在额定容量 下可长期运 2 . 电压 互 感 器 谐 振 分 析 及 处 理 行, 但在任何情况下不允许超过最大容量运行 。 电压互感器在运行 中. 2 . 1电 压 互感 器 谐 振 二次侧不能短路 。如果 电压互感器的二次侧线 圈在运 行中短路 . 那么 对 于 YO . v O电磁式 电压互感器 . 在正常情况下线路发生单相接地 二次侧 电路 的阻抗大大减 小 . 就会 出现很大 的短路电流 . 使 二次侧线 不会出现铁磁谐振过电压 . 但在下 列条件下 . 可 能引发铁磁谐振 圈 因严重发热而烧毁 。1 0 k V电压 互感器单相接地 与谐 振情况非常普 2 . 1 . 1 对 于 中性点不接地 系统 . 当系统发生单相接地 时 . 故 障点 流 遍, 原因也很 多 , 如何 准确判 断分析 和处理 , 对提高 运行 水平 至关重 过电容电流 , 未接 地的两 相相电压 升高 3倍 。 但是 , 一 旦接地故 障点消 要。 除. 非接地相在接 地故障期 间已充的负荷 . 只能通过 电压互感器一 次 1 . 电压 互 感 器 单 相 接 地 分 析 及 处 理 绕组经期 自身的接地 点流人 大地 在这一 电压突变过程 中. 电压互感 在 1 0 k V中性点不接地系统 中.为 了监视系统 中各相对地 的绝缘 器一次绕组 的非 接地两相 的励 磁电流就要 突然增大 . 甚 至饱和 . 由此 状况 以及计量和继 电保护的需要 . 在变电站 的母线上均 装有电磁式 电 构成相 间串联谐 振 压互感器 。 当系统发生单相接地故 障时 , 将产生较高 的谐振过 电压 . 影 2 . 1 . 2系统发生铁磁谐振 近年来 .由于配 电线路 用户 电压互感 响系统设备的绝缘性能和使用寿命 . 从而出现更频繁的故障 器、 电焊机 、 调速 电动机 等数 量的增加 , 使得 l O k V配 电系统的 电气参 1 . 1 在中性点不接地系统中 . 当其中一相 出现金属 性接 地时 . 就会 数发生了很大的变化 . 导致 谐振 的频繁 出现。 在系统谐振时 , 电压互感 产生激磁涌流 . 导致电压互感器铁芯饱和 。 如 u相 接地 , 则u 的电压 器将产 生过电压使 电流激增 . 此 时除了造成 一次侧熔断器熔断外 . 还 为零 , 非接地相 U v N , u w N 的电压表指示 为 1 0 0 V 。电压互感器二次绕组 导致 电压互感 器烧 毁。个别情况下 , 还会 引起 避雷器 、 变压器 、 断路 器 开1 5 三角两端出现约 1 0 0 V电压 ( 正常时约 3 v ) . 这个 电压将启动绝缘 的绝缘套 管发 生闪络或爆 炸 监察继电器发出接地信号并报警 。 2 . 1 . 3 线路 检修 . 事先不 向调度部 门申请 办理停 电手续 , 随意带 负 1 . 2当发 生非金属性短 路接地 时 , 即高 电阻 、 电弧 、 树木 等单相接 荷拉开分支线 路隔离开关 或带负荷拉开 配电变压器 的高压跌落式熔 地 。如 U相发生接地 , 则u 。 电压低 于正 常相电压 , U v N , u 电压大于 断器 . 造成 弧光短路 而引起谐振 5 8 V. 且小 于 1 0 0 V. 电压互感器 二次 绕组开 口三角处两端约有 7 0 V电 2 . 1 . 4当配 电变压器 内部发生单 相接地故障 时 .故障电流通过 绝 压. 达到绝缘监察继电器启动值 , 发出接地信 号并报警 。 缘 油对地 放电 . 也会 产生不 稳定 的电弧 而激发 电网谐振 1 _ 3电压互感器二次侧熔断器熔断或接触不 良时 .中央信号屏发 2 . 1 . 5运行人员送电操作程序不对 .未拉开电压互感器一次侧隔离 出“ 电压 回路断线” 的预告信号 . 同时光字牌亮 . 警铃响 。 查看 电压表可 开关 , 就直接带 电压互感器 向空母线送 电, 引起 电压互感器铁磁谐振。 发现 : 未熔断相 电压表指示不变 , 熔断相的电压表指示降低或为零 遇 2 _ 2 谐 振 的处 理 到这种情况 , 可检查 电压互 感器二次 回路接头 ( 端 子排 ) 处有 无松动 、 2 . 2 . 1当出现空母线谐振 时 . 不宜拉开电压互感器 的隔离开关 . 应 断线 . 电压切 换 回路有无接 触不 良等 现象 . 电压互 感器二次熔 断器是 考虑增 大母 线电容和并 联电感 . 即合上 一条空载线路或者空载 的变压 可使三相电压恢复平衡。 否完好 . 找到松动 、 断线处应立 即处理 。若更换熔 断器后再次熔断 . 应 器来破坏谐振条件 . 查 明原 因. 不可随意更换为大容量熔丝 。 2 . 2 . 2在 电压互感器一次绕组 中性点的接地线 中.串接一 只约 5 k 在 一次侧 中性 点串接阻尼 电阻 . 会影 响二 次侧反 映单 相接 1 . 4电压互感器高压侧熔断器熔断 。其原 因有 : ( 1 ) 电力系统发生 阻尼 电阻 ( 单相 间歇性 电弧放 电、 树木接地等使系统产生铁磁谐振 过电压 : ( 2 ) 互 地故障的灵敏度 . 且在相电压有同期装 置的 回路 中一般不宜采 用) , 相 可以有效地抑制单相接地故 障引起 感器器本 身内部 出现单 相接地或 匝间 、 层间 、 相 间短路故 障 ; ( 3 ) 互感 当于在零序阻抗上并联一只电阻 . 器二次侧发生短路 . 而二次侧熔断器未熔断 . 造成高压熔断器熔断 因 的谐振。 2 . 2 . 3电压互感器发生谐振 时的电压是相 电压的 3倍 .则在 二次 此. 在更换 电压互感器一 、 二次侧熔断器时 , 一定要 选用符合规格要求 侧开 口三 角处将 会产生 1 0 0 — 2 0 0 V电压 . 因此在 电压互感器二 次侧开 的熔 断器 。 2 0 V , 2 0 0 W 消谐 灯泡 ( 或选 用 2 2 0 V , 8 0 0 W, 需要 指出 , 当高 压某相熔 断器熔 断时 , 如 w 相熔 断 , 则u W N 的 电 口三角处 .可并联 一只 2 0 1 ] 标 准 电阻 .消谐 电阻功率 不得 大于 电压互感 器极 限容量 的 2 . 4 压 表指示 本应为 零 ,其余 两相 u , u W N 的电压表指 示仍 为 l O O V电 6 并做好 消谐电阻 的安 装绝缘措施 , 阻止 电压互感 器二次侧 多点接 压 但在实 际检修工作 中. 因为 电压互感器 的二 次回路通过计量用 的 倍 . . 也可在 电压互感器零序 回路中装设专用 K F X 一 1 0 消谐器 。 有功、 无功 电能表 电压线圈 , 与保护 回路 中的电压继 电器 线圈 串联 构 地 ) 2 . 2 . 4 变 电站值班人 员在恢复送电时 , 应严格按 规程进行操 作 , 确 成 回路 , 故使 u 有一定电压指示 , 但 其数值很 小。 才对空母 线送 电, 再 合上 电 此外 . 当电压 互感器熔断器熔断时 , 应 首先用万用表检查 二次侧 认 电压互感器 的隔离开 关在拉开位 置后 , 压互感器 的隔离开关 检修人员应尽量将其 隔离开关 三相 同期性调整 各 相熔断器 的进 、 出线端 相电压是否 有 5 8 v ( 线 电压 I O O V ) , 或将熔 断 饱和迟钝的 电压 器取 下用万用表 电阻档测量通 断, 判 断熔丝是否熔 断。 如果熔丝 完好 好 技术部 门应采用铠装 电缆线路和伏安特性较 高 、 互感器及 电容式 电压 互感器 . 以改善技术性 能 . 降低激 发谐 振过 电压 则 故障发 生在一 次侧。处理的方 法是 : 先 拉开电压互感器一次侧 隔离 的概率 O 开关. 取下二次侧熔 断器 . 经验 电确定无 电后 。 做好现 场安全措施 , 再 3 . 结 论 仔 细检查 电压互感 器一 次侧套 管、 端 盖出有 无破裂 、 渗油 、 异物 和绝缘 1 0 k V电压互感 器单 相接地与谐振现象分析 与处理是电 网常见 的 油 的异常气味等 当检查到有异常时 . 应用兆欧表测量绝缘 电阻 。 在确 问题 . 本文归纳 了1 0 k V电压互感器 单相接地与谐振现象 . 提 出了分析 认 电压互 感器正常后 . 戴 上绝缘 手套更换 符合标准的高压熔 断器 . 进 判断 . 给出 了具体处理措施 . 对提高处理 1 0 k V电压互感器单相接地与 行试送 电 如再次熔 �
浅析10kV配电网电压互感器的应用
浅析 10kV配电网电压互感器的应用摘要:10 kV 配电系统的高压电压互感器经常出现高压保险一相或两相熔断等异常故障。
这不仅影响了电能表的准确计量,而且还易造成保护装置和自动装置的误动作,严重危及配电网的安全可靠运行。
配电系统谐振发生随机性强,谐振参数难以测量,谐振治理较困难。
关键词:电压互感器;铁磁谐振;消谐措施随着电网建设水平的不断发展,电网的稳定性、可靠性不断加强。
但是在低电压配电网领域,由于设备及网络原因其故障率一直高居不下,特别在10kV的配电网中,经常出现由于电压互感器的铁磁谐振引起的过电压严重威胁了配电网的安全稳定运行。
由于TV的励磁电感具有非线性特性,在系统发生剧烈扰动时,励磁电感饱和,激发铁磁谐振,进而导致绝缘闪络、Tv损坏、熔丝熔断、避雷器爆炸等事故,严重影响系统正常运行。
本文分析了铁磁谐振的产生机理及其特点,认为分频谐振危害最大;深入全面地研究了实际应用消谐措施,结合实际应用情况,认为电压互感器一次绕组中性点安装消谐器的消谐方式。
一、铁磁谐振的特点H.A.Petel'SOn等通过模拟试验对铁磁谐振进行了全面的研究,其中Eg为相电压有效值,Xco=l/co是线路每相对地容抗,X是额定线电压下电压互感器的励LE磁感抗,励磁电感的伏安特性愈好,表明铁芯越不易饱和,谐振区域愈向右移,也即谐振所需要的阻抗参数值愈大,线路对地电容过大或过小,都可以脱离谐振区域,不再发生谐振。
谐振区域的划分可以反映铁磁谐振的特性.但铁磁谐振的影响因素众多,上述数据是在某个典型参数下进行试验得到的结果,只具有一定的参考价值,不能作为判定系统是否发生铁磁谐振的确切依据。
另外,近年来许多学者的研究结果表超出谐振区域,不再发生铁磁谐振,但是单相明,随着线路对地电容的增大,XLE接地消失后,Tv高压绕组流过低频饱和电流,最大幅值可达额定电流的几百倍.足以熔断Tv一次侧保险或损坏TV。
高频谐振的过电压极其严重,远远超出设备绝缘水平,但高频谐振发生的线路长度范围极小,在实际工程中几乎不会出现:基频谐振和分频谐振的过电压水平在设备绝缘承受范围之内,但7rv一次侧电流则超出额定值百倍以上,对Tv高压熔断器和电压互感器本身都构成极大威胁,所以要予以重点研究,尤其是分频谐振。
10kV配电线路单项接地故障处理方法
Human life rushes like a flood, without encountering islands and reefs, it is difficult to arouse beautiful waves.同学互助一起进步(页眉可删)10kV配电线路单项接地故障处理方法电力系统可分为大电流接地系统、小电流接地系统,10 kV 配电线路在实际运行中,经常发生单相接地故障,特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下,单相接地故障更是频繁发生,单相接地故障更为频繁,出现故障的时候我们怎么样处理?单相接地故障的特征及检测装置1、单相接地故障的特征中央信号:警铃响,“某千伏某段母线接地”光字牌亮,中性点经消弧线圈接地系统,还有“消弧线圈动作”光字牌亮;绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地),另两相电压升高,大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地),稳定性接地时电压表指针无摆动,若电压表不停地摆动,则为间歇性接地;中性点经消弧线圈接地系统,装有中性点位移电压表时,可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮;发生弧光接地时,产生过电压,非故障相电压很高,电压互感器高压保险可能熔断,甚至可能烧坏电压互感器。
2、真假接地的判断电压互感器一相高压熔断器熔断,发出接地信号。
发生接地故障时,故障相对地电压降低,另两相升高,线电压不变。
而高压熔断器一相熔断时,对地电压一相降低,另两相不会升高,线电压则会降低。
用变压器对空载母线充电时,断路器三相合闸不同期,三相对地电容不平衡,使中性点位移,三相电压不对称,发出接地信号。
这种情况只在操作时发生,只要检查母线及连接设备无异常,即可以判定,投入一条线路或投入一台所用变压器,即可消失。
系统中三相参数不对称,消弧线圈的补偿度调整不当,倒运行方式时,会发出接地信号。
此情况多发生在系统中倒运行方式操作时,经汇报调度,在相互联系时,了解到可先恢复原运行方式,消弧线圈停电,调整分接开关,然后重新投入,倒运行方式.在合空载母线时,可能激发铁磁谐振过电压,发出接地信号。
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10kV电压互感器单相接地与谐振的区别
0 引言
在电力系统中,电压互感器是一种仪表用变压器,是一、二次系统的联络元件,它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。
正确区分电压互感器单相接地与谐振对实际工作有很大帮助。
1 电压互感器单相接地
在中性点不接地系统中,当系统发生单相接地故障时,系统仍可以在故障状态下继续运行一段时间,有供电连续性高的优点。
但不接地系统发生单相接地故障后,非故障相会产生较高的过电压,影响系统设备的绝缘性能和使用寿命,后果是出现更频繁的故障。
1.1 中性点不接地系统中发生金属永久性单相接地时,如A相接地(针瓶、吊瓶、悬瓶、避雷器击穿、配电变压器绕相绝缘击穿等),则UAN=0,非接地相UBN和UCN的电压表指示由正常的58V升高到线电压100V,电压互感器开中三角两端出现几十伏电压(正常时约3V),起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警。
1.2 当系统发生非金属性短路接地时,即高电阻、电弧、树障等单相接地。
如A相发生接地,则UAN的电压比正常相电压要低,其余两相UBN 和UCN为58~100V,电压互感器开口三角处两端有约70V电压,达到绝缘检查继电器起动值,发出接地信号并报警。
1.3 当系统发生单相接地时,故障点流过电容电流,未接地的两相相电压增高3倍,这将严重影响线路和电气设备的安全运行(此时电压互感器的励磁阻抗很大,故流过的电流很小)。
但是,一旦接地故障点消除,
非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身
的接地点接入大地。
在这一瞬间电压突变过程中,电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大,甚至饱和,由此构成相间串联谐振。
由于接地电弧熄灭时间不同,故障点的切除就不一样。
因此,不一定在每次出现单相接地故障时,电压互感器高压线圈中都要产生很大的激磁电流,其高压侧熔断器的情况也有所不同。
2 电压互感器谐振
在系统谐振时,电压互感器将产生过电压使电流激增,此时除了造成一次侧熔断器熔断外,还将导致电压互感器烧毁。
在个别情况下,还会引起避雷器、变压器、断路器的套管发生闪络或爆炸。
对于Yo/Yo电磁式电压互感器,在正常情况下线路发生的单相接地不会出现铁磁谐振过电压,只有在下列条件下,才可能引发铁磁谐振。
2.1 由于小型变压器的绝缘老化,以致线圈绝缘击穿引起匝间、层间短路。
虽然电网在中性点不接地,单相接地电流不大,但较之变压器的一次负荷电流要大得多。
当配电变压器内部发生单相接地故障时,故障电流通过抗电能力强的绝缘油对地放电,也会产生不稳定的电弧激发电网谐振。
2.2 随意带负荷拉开分支线路隔离刀闸,或带负荷拉开配电变压器的高压跌落保险,造成刀闸间弧光短路而引发谐振。
2.3 运行人员操作程序不规范,未拉开电压互感器高压侧刀闸,电压互感器直接向空母线送电,引起电压互感器铁磁谐振。
2.4 运行中的电压互感器谐振过电压可在三相同时发生,出现各相
电压严重不平衡。
将电压互感器负载全部退出,重新测量其结果与未退出负载前相同。
检查电压互感器一次侧熔断器完好,在排除主变和电压互感器本身故障的可能性后,甩开电压互感器的避雷器,电压显示与未甩开避雷器之前相同,而且每次投入时的电压表指示数值均有变化。
这是由于各相母线对地的相位不同,对地电容的大小有差异。
另外,每次投入电压互感器时,各相的接触电阻以及同期性都随力量、速度的变化而变化,所以各相的谐振程度就不相同。
2.5 各相对地参数不平衡,加上合闸瞬间相位角的即性原因,导致一相至两相,甚至三相同时出现谐振现象。
如果发生的是分频谐振,因其频率较低,电压表会有周期性振动,但由于此时的感抗小,电压互感器的激磁电流很大,往往会将电压互感器烧毁。
3 消除铁磁谐振的技术措施
3.1 选择励磁特性好的电压互感器或改用电容式电压互感器。
3.2 在同一个10kV配电系统中,应尽量减少电压互感器的台数。
3.3 在三相电压互感器一次侧中性点串接单相电压互感器或在电压互感器二次开口三角处接入阻尼电阻。
3.4 在母线上接入一定大小的电容器,使容抗(×c)与感抗(XU)的比值小于0.01可避免谐振。
3.5 系统中性点装设消弧线圈。
3.6 采用自动调谐原理的接地补偿装置,通过过补、全补和欠衬的运行方式,来较好地解决此类问题。
4 结论
综上所述,单相接地与谐振故障现象有着根本区别。
正常情?嵯拢?当系统发生单相接地故障时,仍可在故障状态下继续运行一段时间。
铁磁谐振产生的过电压对设备的影响最大,切不可将电压互感器谐振误判为单相接地而延误了处理时间。
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1、世事忙忙如水流,休将名利挂心头。
粗茶淡饭随缘过,富贵荣华莫强求。
2、“我欲”是贫穷的标志。
事能常足,心常惬,人到无求品自高。
3、人生至恶是善谈人过;人生至愚恶闻己过。