浅谈热电厂谐振过电压及抑制措施

合集下载

浅谈过电压的产生及限制措施

浅谈过电压的产生及限制措施

浅谈过电压的产生及限制措施摘要:过电压的产生在生活中经常发生,正确的认识它具有很重要的意义。

关键词:过电压电力系统变压器谐振在电力系统运行中,由于种种原因,系统中的某部分电压可能升高,其数值大大超过设备的正常运行电压,这种现象称为过电压。

其后果是:设备绝缘损坏,造成长时间的停电,危及人身及设备的安全。

常见的过电压有如下几种:一、电力系统中(一)谐振过电压电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象。

谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状况,它在无线电和电工技术中得到广泛的应用,但另一方面,在电力系统的某些元件上会出现严重的过电压,因此发生谐振时又有可能破坏系统的正常工作。

谐振过电压分为以下几种:1.线性谐振过电压。

谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感、变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。

2.铁磁谐振过电压。

谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器) 和系统的电容元件组成。

因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。

3.参数谐振过电压。

由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd- Xq 间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。

限制谐振过电压的主要措施有:1.提高开关动作的同期性。

由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,提高开关动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生。

2.在并联高压电抗器中性点加装小电抗。

3.破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。

4.在中性点非直接接地的系统中,选用激磁特性较好的电磁式电压互感器或电容式电压互感器;在电磁式电压互感器的开口三角形线圈内(35kv 以下系统)装设10-100 欧的阻尼电阻;在10kv及以下电压的母线上,装设中性点接地的星形接线电容器组等。

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器在电力系统中起着非常重要的作用,它能够将高压电网中的电压变换成为低压信号,以便供给保护装置和测量仪表使用。

电压互感器本身也存在一些问题,其中之一就是铁磁谐振过电压的问题。

铁磁谐振过电压是指在电力系统中,由于电压互感器的谐振频率和系统中其他部件的自然频率相接近而导致的过电压问题。

这种过电压可能对电力系统的稳定性和设备的安全造成严重影响,因此需要采取措施来防范铁磁谐振过电压的发生。

要针对电压互感器的设计和选型进行合理规划。

设计时应考虑到电压互感器在实际运行中可能遇到的工频和谐振过电压,选择合适的铁心材料和绕组结构,以尽量减小谐振频率和增加谐振频率间隔,避免与系统的自然频率相近。

在选型时应根据系统的特点和运行环境,选择合适的电压互感器型号和参数,以确保其在系统中的稳定性和可靠性。

需要对电压互感器进行良好的安装和维护。

在安装时要遵循相关标准和规范,确保电压互感器与系统的连接良好,接地可靠,并且避免在安装位置附近存在铁磁材料,以减小谐振的可能性。

在日常维护中要定期对电压互感器进行检查和测试,发现问题及时处理,以保证其在运行中的性能和稳定性。

对于已经存在的铁磁谐振过电压问题,可以通过一些措施来进行防范和处理。

其中之一就是采取适当的补偿措施,例如在电压互感器绕组中添加电容器进行串联补偿,或者在电压互感器的外部添加谐振电抗器进行并联补偿,以改变谐振电路的参数,使谐振频率远离系统的自然频率,减小过电压的可能性。

还可以通过在系统中增加补偿电抗器或者调整系统参数,来改变系统的自然频率和阻尼,以减小谐振过电压的影响。

铁磁谐振过电压是电压互感器在实际运行中可能遇到的一个严重问题,需要系统设计、选型、安装和维护等方面都进行合理规划和措施,以保证电压互感器在系统中的稳定性和可靠性。

对于已经存在的谐振过电压问题,需要通过补偿措施和系统参数调整等方法进行防范和处理,以确保系统的安全稳定运行。

电网谐振过电压的限制方法

电网谐振过电压的限制方法

电网谐振过电压的限制方法电网谐振过电压是指电网中由于谐振电路产生的过电压现象。

谐振过电压的存在会对电网设备和用户设备造成损坏和影响电网的稳定运行。

为了限制电网谐振过电压的发生,以下是一些常用的方法:1. 控制谐振回路的阻抗:对于谐振回路来说,其阻抗会影响谐振过电压的大小。

因此,通过控制谐振回路中的电抗元件(如电感和电容)的数值,来改变谐振回路的阻抗,从而限制谐振过电压的大小。

2. 使用限流电感器:在电网系统中配置适当的限流电感器,可以限制谐振过电压的大小。

限流电感器是一种具有一定阻抗的电感元件,可降低系统的谐振频率,减小谐振过电压的幅值。

3. 安装降压变压器:通过安装适量的降压变压器,将电网供电电压降低,从而减小谐振过电压的幅值。

这样可以有效地限制谐振过电压对电网设备和用户设备的影响。

4. 使用TVS(气体抑制二极管):TVS是一种具有快速响应的抑制过电压的元件,可以在过电压出现时迅速导通,将过电压限制在安全范围内。

在电网系统中配置适当的TVS,可以有效地限制谐振过电压的幅值。

5. 加装补偿电容器:在电网系统中加装补偿电容器,可以提供谐振过电压的吸收和分布功能,从而限制谐振过电压的幅值。

补偿电容器可以有效地抑制谐振回路的振荡。

6. 控制电网变流器的运行方式:电网变流器是电网中常见的谐振回路。

通过控制电网变流器的运行方式,如变流器的开关控制策略、调整变流器的输出功率等,可以减小谐振过电压的幅值。

7. 增加电网的阻尼:在电网中增加适当的阻尼,可以有效地抑制谐振回路的振荡,减小谐振过电压的幅值。

可以采用增加电阻等方法来实现电网的阻尼。

总之,限制电网谐振过电压的方法可以从改变谐振回路的阻抗、配置限流电感器、降低电网供电电压、使用TVS、加装补偿电容器、控制电网变流器的运行方式、增加电网的阻尼等方面进行。

需要根据具体情况综合应用这些方法,以达到有效抑制谐振过电压的目的,保证电网的稳定运行。

电网谐振过电压的限制方法

电网谐振过电压的限制方法

电网谐振过电压的限制方法电网谐振过电压是指电网中的谐振回路导致电网电压升高的现象。

这种现象可能导致电网设备损坏、引发过电压事故甚至导致电网崩溃。

为了保障电网的稳定运行和电力设备的安全运行,需要采取一系列措施限制电网谐振过电压。

1. 电网规划设计:在电网规划和设计阶段,需要充分考虑电网谐振过电压问题。

对电网谐振频率、谐振回路的参数等进行详细分析,采用合适的线路布置、变电站配置和无功补偿等方式来减小谐振影响。

通过电网的优化设计,能够有效降低电网谐振过电压的风险。

2. 无功补偿控制:电网谐振通常是由于无功补偿不足引起的,因此,加强无功补偿是限制电网谐振过电压的重要手段。

通过调节无功补偿设备的容量和运行方式,使电网保持合适的无功功率平衡,可以减小谐振回路的共振电流,避免出现过电压。

3. 谐振回路的分析与处理:谐振回路是电网谐振过电压的直接原因,因此,对谐振回路进行分析并采取处理措施是有效限制电网谐振过电压的重要方法。

可以通过增加电阻、变压器的绕组接地、中和电抗器的串联等方式改善谐振回路的特性,减小谐振幅值以及消除谐振回路,从而有效地减小电网谐振过电压的风险。

4. 过电压保护装置的设置:在电网中设置过电压保护装置是限制电网谐振过电压的一种有效手段。

过电压保护装置可以监测电网的电压波形,一旦发现电压异常上升,及时采取措施,包括切断或限制电网供电,以保护电力设备的安全运行。

5. 特殊设备的应用:在一些需要高度稳定电压的场合,可以采用特殊设备来限制电网谐振过电压。

例如,在电网的关键节点使用电压调节器、谐振抑制器等设备,能够控制电压的波动和提供稳定的电源,从而有效限制谐振过电压。

6. 故障监测与维护:及时发现和处理电网中的故障对于限制电网谐振过电压至关重要。

建立完善的电网监测系统,定期对电网进行故障检测和维护,可以及时发现电网中存在的问题并采取相应的补救措施,避免电网谐振过电压的发生。

总之,电网谐振过电压可能对电网和电力设备带来严重影响,为了限制谐振过电压的发生和发展,需要从电网规划设计、无功补偿控制、谐振回路处理、过电压保护装置设置、特殊设备应用以及故障监测与维护等方面综合考虑,采取一系列措施加以限制和防范。

浅析电厂中谐振过电压的产生与抑制

浅析电厂中谐振过电压的产生与抑制
S c i e n c e& Te c h no l o g y Vi s i o n

科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
浅析电厂中谐振过 电压的产生与抑制
臧 雪飞 , 撒 同颖 2 姜 雪 2 ( 1 . 中海油 山东化学工程有限责任公司。 山东 济南 2 5 0 1 0 1 ; 2 . 山东省热电设计院 , 山东 济南 2 5 0 1 0 0 )
过. 由于在正式投入运行前 , 生 产发电机 的设计部 门要 进行 自激 的校 核. 避 开谐振 点。 因此一般不会 出现参数谐振过电压 。
2 - 3 铁 磁 谐 振 过 电压
2 . 3 . 1 铁磁谐振过 电压 的特点 1 ) 谐振 回路 由带铁芯的 电感元件 ( 如空载变压 器、 电压互感器 ) 和 系统的电容元件组成 2 ) 谐 振频率 可以等 于电源 电源频率( 基波共振 ) , 也可 为其 简单分 数( 分次谐 波共振 ) 或简单倍数 ( 高次谐波共振) 。 3 ) 在一定 的情况下可 自 激产生 . 但大多需要有 外部激发条件 。回 路中事先经历 过足够强烈 的过渡过程 的冲击扰动。 4 ) 在一定 的回路损耗 电阻的情况下 . 其幅值主要受 到非线性 电感 本身严 重饱和的限制 2 . 3 . 2 引起铁磁谐振 的原 因与设计时 的主要抑制方法 2 谐 振 过 电压 的 类型 及 相 应 抑 制 方 法 1 ) 断线引起的铁磁谐振过 电压 在中 、 低 压电网中 . 故障的形式 和操作方式是多种 多样 的, 谐 振性 电 网因断线 、 断路器非 全相运行动作 、 熔 断器一相或两相熔 断等 质 也各不 相同。 因此 , 应该了解各种不 同类型谐振的性质与特点 , 掌握 而造成非全相运行时 . 电网电容 与空载或轻载运行的变压 器的励 磁电 其 振荡的性 质和特点 . 以便制 定防振 与消振 的对策 与措施 。 流可能组成多种多样 的串联谐振 回路 , 产生基频 、 分频或高频谐振 。 它 各种谐振过 电压可 以归 纳为三种类 型 : 线性谐振 过电压 、 铁 磁谐 可使电网 中性点位移 、 绝缘 闪络 、 避雷器爆炸 。 振过电压 和参数 谐振过 电压。 在实际工程的设计 与运行 中. 常采取 以下措施抑制断线引起的铁 2 . 1 线 性谐振 过电压 磁谐振过电压 : 线性 谐振过电压的特点 : ( 1 ) 在线路上不采用熔 断器 。 1 ) 参 与谐振的各电气参量 均为线性 。 ( 2 ) 采取措施 , 保证 断路 器不发生非全相拒 动 , 或在发生拒动 时 , 2 ) 谐 振发生在电网 自振频 率与电源频率 相等或相 近时 。 利用保护装置作用于上一级 跳闸 3 ) 多为空载线路不对称接 地故障的谐振 、 消弧线 圈补偿 网络的谐 ( 3 ) 在 中性点不接地电网中 , 操作 中性点不接地的负载变压器时 , 振和某些传递过电压的谐振等。 将变压器 中性点临时接地 当消弧线 圈网络在全补 偿运行状 态 . 也 即脱谐度 v = O 。 此时 如果 2 ) 电磁式电压互感器引起 的的铁磁谐振过电压 发生单相接地 . 导致 网络中 出现零序 电压 . 进而便 可引发消弧线 圈与 中性点不接地 系统 中 . 由于 电压互感器 突然合 闸. 一相或 两相绕 导线对地电容的串联线性谐振 组 出现涌流 . 线路单相弧光接地时出现暂态涌流 以及发生传递过电压 从理论上来讲 .限制这种过电压 的方法是使 回路脱离谐 振状态。 时 .可能使电磁式电压互感 器三相 电感程度不同地产生严重饱和 。 形 在实际的工程设计中 . 消除这种谐 振的方法是采用欠补偿 或过补偿运 成三相或单相共振 回路 . 激发各 次谐波谐振过 电压 。其中以分频谐振 行方式。 过 电压危害最大 . 严重时可使电压互感器过热爆炸 。 1 ) 一般装在电网的变压器中性点的消弧线圈 。 以及具 有直配线的 在实际工程的设计 中. 每个 电厂项 目 都避免不 了使用电磁式电压 发电机 中性点 的消弧 线圈采用过补偿方式 。 也 即脱谐 度 v < O 。这样可 互感器 。设计人员常采取以下措施 消除此类过 电压 : 以保证在线路进行切 除操作时或发生 线路断线 时 . 使 容抗更 大 . 不会 ( 1 ) 选用励磁特性较好的电磁式 电压互感 。 发生谐振 。 ( 2 ) 在零序 回路 中加阻尼电阻。以前 , 常常采用在 开 口三角绕 2 ) 对于采用单元连接的发电机中性点的消弧线 圈 . 一 般采 用欠补 组两端接入 白炽灯的方法来 抑制铁磁谐振过 电压 现在可 以选用 中性 偿方式 。 也即脱谐度 v > 0 。 这是 因为单元接线 的网络容抗 比较固定 , 不 点虚拟接地柜来抑制铁磁谐 振过电压 易发生断线 : 而采用欠补偿方式 , 发电机回路 容量较 大 , 对 于限制电容 ( 3 ) 在 电压互感器一次绕组的中性点或开 口三角绕组装设专用消 耦合传递过电压有利。 谐器 。如过电压监控抑制柜和过电压抑制综合装置 。 2 . 2 参数谐振过电压 3 1 串联补偿引起的铁磁谐振过电压 参数谐振过电压的特点 : 串联补偿引起的铁磁谐 振在电厂中很少会遇到 . 当存在这种谐振 1 ) 与 电容组成谐振 回路的电感参 数作周 期性变 化 . 变化频 率一般 的可能性 时 . 可以利用串联补偿装置 的主保护间隙 . 将 阻尼电阻接入 为 电源频率的偶数倍。 回路 中 2 ) 谐振所需能量由改变电感参数的原动机供给 . 它不仅可补偿 回 3 结 语 路 中电阻的损耗 . 并且使回路的储 能愈积愈多 , 保证 了谐振 的发展 。 3 ) 谐振过电压和电流理论上能趋 于无限大。 但是 由于实际上常受电 谐振过 电压 广泛 地存在于 电厂 的运行 中 , 具有 随机性 、 不可预测 感磁饱和的影响 。 使回路 自 动偏离谐振条件 . 使过电压不致无限增大。 性和破坏性强 的特点 。一次电厂的普通例行操作 , 一次电动机 的短时 在实际工程 中, 发电机是引发参数谐 振过电压的“ 罪魁 祸首” 。不 过流等 , 都可能会在 电厂中引起谐 振过电压 。因此在( 下转第 1 9 9 页)

电力系统中的谐振现象分析与抑制

电力系统中的谐振现象分析与抑制

电力系统中的谐振现象分析与抑制一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施,它为各种用电设备提供稳定可靠的电能。

然而,在电力系统中常常会出现谐振现象,给系统运行带来了很多不利影响。

因此,对电力系统中的谐振现象进行分析与抑制具有重要的理论和实际意义。

二、谐振现象的产生机理谐振是指在外界作用力作用下,系统或器件在某一特定频率下出现的共振现象。

在电力系统中,谐振现象主要产生于电力设备与电力网络之间的相互作用过程中。

当电力设备的特定谐振频率与电力网络的特征频率相匹配时,谐振现象就会发生。

三、谐振现象的危害1. 降低系统的稳定性:谐振现象会导致电力系统的电压、电流的不稳定性,进而影响电力设备的正常工作。

2. 增大系统的损耗:谐振现象会引起电流的过大、频率的变化等问题,从而导致系统中的设备过载、电能损耗增加。

3. 破坏设备的安全性:谐振现象会引起设备内部的过电压现象,可能导致设备的烧毁、损坏。

四、谐振现象的分析方法1. 频率扫描方法:利用频率扫描仪和示波器等仪器,对电力系统的频率响应进行测试和分析,以确定谐振频率。

2. 波形分析方法:通过捕捉系统电压、电流的波形信息,进行波形分析,从中找出谐振的特征。

3. 参数计算方法:根据系统中的电感、电容等参数,利用计算公式计算出谐振频率和谐振峰值等。

五、谐振现象的抑制措施1. 调整电力设备参数:通过改变电力设备的电感、电容等参数,使其与电力网络的频率特性不再匹配,从而抑制谐振现象。

2. 增加阻尼:通过增加电力系统中的阻尼元件,如电阻、补偿电容等,来消耗能量,减小谐振幅值,达到抑制谐振现象的效果。

3. 采用滤波器:在电力系统中加入适当的滤波器,可以滤除谐振频率的分量,减小谐振现象的影响。

4. 加强系统的模型分析:通过建立合理的系统模型,利用计算机仿真软件进行仿真分析,可以预测和优化系统中的谐振现象。

六、实例分析以一个变电站为例,对其电力系统中的谐振现象进行分析。

首先采用频率扫描方法,测试得到系统的频率响应曲线。

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器是电力系统中常用的测量和保护设备,用于将高压电网中的电压信号转换为相应的低压信号。

在电力系统中,电压互感器经常面临着各种问题,其中之一就是铁磁谐振过电压问题。

铁磁谐振过电压是指电压互感器在电力系统中遭受到的一种谐振过电压,会对电压互感器造成损坏或破坏,影响电力系统的正常运行。

针对电压互感器铁磁谐振过电压问题,需要采取相应的防范措施。

有几种常见的电压互感器铁磁谐振过电压防范措施,包括合理选择电压互感器的参数、设置合适的补偿电容器、采用谐振过电压抑制装置、增加电压互感器的绝缘水平、并加强电压互感器的绝缘检测和维护等。

合理选择电压互感器的参数是避免铁磁谐振过电压的重要措施之一。

电压互感器的参数包括变比、额定电压、额定频率等。

变比是指电压互感器的次级电压与高压电网电压的比值,选择适当的变比可以减小电压互感器的谐振电流,避免谐振过电压的产生。

额定电压是指电压互感器能够承受的最大电压值,选择适当的额定电压可以避免电压互感器在电力系统中过载工作。

额定频率是指电压互感器的设计频率,一般与电力系统的频率相同,选择合适的额定频率可以减小电压互感器的谐振过电压。

设置合适的补偿电容器是防范电压互感器铁磁谐振过电压的有效措施。

补偿电容器是通过改变电压互感器的谐振点来抑制铁磁谐振过电压的。

在电力系统中,电压互感器的谐振点往往位于变压器的额定电压附近,通过串联或并联合适的补偿电容器,可以改变电压互感器的谐振点,使其偏离变压器的额定电压附近,从而避免谐振过电压的产生。

采用谐振过电压抑制装置是防范电压互感器铁磁谐振过电压的重要手段。

谐振过电压抑制装置采用电感、补偿电容器、限流电阻等元件组成。

当电压互感器发生谐振时,谐振过电压抑制装置能够自动地将谐振电流导向绕过电压互感器的通路,从而避免谐振过电压对电压互感器的损坏。

第四,增加电压互感器的绝缘水平是防范电压互感器铁磁谐振过电压的重要手段之一。

试论电网谐振过电压防治方法

试论电网谐振过电压防治方法

试论电网谐振过电压防治方法【摘要】在电力系统的运行过程中,过电压是一种很常见的现象,若找不到科学有效的防治方法,随时都可能发生事故。

电网过电压发生的成因较多,一般来说有雷电过电压、谐振过电压和操作过电压。

过电压的发生,会致使大面积线路停电或重要电气设备的损坏。

本文针对谐振过电压的原理、产生原因、特点、危害性等方面做了简单的介绍,并对如何防治谐振过电压做了一些简单的介绍。

【关键词】电网;谐振过电压;原因;原理;防治办法一、谐振过电压产生的原理所谓谐振,是指振荡系统中的一种周期性或准周期性的运行状态[1]。

通常交流电路中,电容、电感并存于一个回路,各自均有自振频率。

往往电源中也有一系列不同的谐波,此时若电流及电压同相,即为阻性电路,这就是谐振。

若谐波频率和电路的自振频率趋于一致时,电路会发生谐振现象。

二、电网谐振过电压产生的原因我国中压配电网多数采取中性点不接地的传统运行方式,其余仍采用老式的消弧线圈直接接地方式[2]。

在中性点不接地系统中:一方面,电压互感器的铁芯饱和能够引发铁磁谐振过电压,虽然采取了一些措施,却无法从根本上解决问题;另一方面,对于中性点不接地的运行方式,其主要特点是在发生单相接地故障之后,系统仍然能够维持运行两个小时左右,而不是立即切断电源。

中低压电网的扩大,致使电网对地电容电流呈现暴涨趋势,单相接地时,其接地电弧不能自动熄灭而产生一定的电弧过电压,高者会达到相电压的3-5倍,超高的电压直接导致某些绝缘相对薄弱的环节或某点击穿,还容易造成相间短路,进而致使电气设备损坏和发生大面积的停电事故。

而采用老式消弧线圈接地的电力系统则由于其自身结构限制,不允许在欠补偿或全补偿的状态下运行,所以,脱谐度通常整定的比较大,大约在百分之二十至三十之间,而对弧光过电压没有任何限制的效果。

因为需手动对分接头实施调节,造成无法随电网对地电容电流的变化,并准确、及时的找到最佳的工作位置。

这样既影响系统功能发挥,也不适应电网无人值班变电所的需要。

浅析电力系统中谐振过电压的原因及防范措施

浅析电力系统中谐振过电压的原因及防范措施

浅析电力系统中谐振过电压的原因及防范措施发表时间:2018-03-23T14:29:03.593Z 来源:《防护工程》2017年第32期作者:宋子健[导读] 但往往不一定能准确及时判断出接地线路,以致延误消振时间,所以,工作中为及时消除谐振一般先考虑选择上述四种途径。

大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春 130031摘要:对电力系统中谐振过电压的产生原因进行了分析和探讨,介绍了目前常用的消谐方法及优缺点,提出了防止谐振过电压的措施和谐振事故的处理方法,提高系统运行稳定性。

关键词:电力系统;谐振;过电压;稳定性电力系统中引起过电压的原因很多,其中谐振过电压出现相对频繁,危害性较大。

过电压一旦发生,往往会造成电气设备的损坏、烧毁,甚至发生停电事故。

由于谐振过电压作用时间较长,且不能用避雷器限制,在选择保护措施方面有较大的困难。

谐振是由铁心电感元件,如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和和系统的电容元件,如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件,激发持续铁磁谐振,使系统产生谐振过电压。

1 谐振产生的原因简单的R、C和铁芯电感L电路中,假设在正常运行条件下,其初始状态是感抗大于容抗,即ωL>(1/ωC),此时不具备线性谐振条件,回路保持稳定状态。

但当电源电压有所升高时,或电感线圈中出现涌流时,有可能使铁芯饱和,其感抗值减小,当ωL=(1/ωC)时,即满足了串联谐振条件,在电感和电容两端便形成过电压,回路电流的相位和幅值会突变,发生磁谐振现象,谐振一旦形成,谐振状态可能“自保持”,维持很长时间而不衰减,直到遇到新的干扰改变了其谐振条件谐振才可能消除。

下列激发条件造成电压谐振:电压互感器的突然投入;线路发生单相接地;系统运行方式的突然改变或电气设备的投切;系统负荷发生较大的波动;负荷的不平衡变化等。

2 常用的消谐方法及优缺点2.1中性点不接地系统常见的消谐措施(1)采用励磁特性较好的电压互感器电压互感器选型时尽量采用采用励磁特性较好的电压互感器。

电压互感器谐振过电压分析及预防措施

电压互感器谐振过电压分析及预防措施

电压互感器谐振过电压分析及预防措施电压互感器是电力系统中常用的测量和保护装置,它将高电压侧的电压降低到低电压侧进行测量或传递。

然而,当电压互感器遭受到电力系统中的谐振过电压时,会引起互感器的谐振现象,从而影响电力系统的稳定性和互感器的工作性能。

本文将从谐振过电压的原因和机理、谐振过电压的预防措施等方面进行详细分析。

首先,谐振过电压的原因和机理主要有以下几点:1.系统谐振:当系统中存在谐振的无功电容或电感元件时,谐振过电压现象容易发生。

例如,当系统中存在高频电容器、线路电容或电抗器等无功元件时,谐振过电压现象可能因其与互感器的谐振频率接近而发生。

2.外部故障:外部故障引起的短路或开路等异常情况,会导致电力系统中电流的突然变化,从而引起电压互感器的谐振过电压。

例如,当发生系统短路时,系统中的电流突然增大,产生过大的谐振电压。

3.负荷电压突变:系统中负荷突然增加或减少,使得负荷电流突变,导致电力系统中的电压突变。

当这种电压突变与互感器的谐振频率接近时,会引起互感器的谐振。

为了预防电压互感器谐振过电压的发生,可以采取以下预防措施:1.减小互感器与系统的谐振频率接近:通过调整互感器的参数或改变系统中的无功元件,使得互感器的谐振频率与系统频率之间存在较大差异,从而减小谐振过电压的发生概率。

2.安装绕组电阻:在互感器的一次侧或二次侧绕组中,安装适当的绕组电阻,可以减小谐振过电压的幅值和持续时间。

绕组电阻可以提供额外的阻尼,抑制谐振现象的发生。

3.加大互感器的绝缘能力:选用具有较高绝缘强度的互感器,可以提高其抗击谐振过电压能力。

合理选择互感器的额定电压和绝缘等级,避免绝缘击穿。

4.加强对系统的监测和维护:定期对电力系统进行检测和维护,及时处理系统中的故障和隐患,防止电压互感器谐振过电压的发生。

综上所述,电压互感器谐振过电压是影响电力系统稳定性和互感器工作性能的一个重要问题。

了解谐振过电压的原因和机理,采取相应的预防措施,可以有效减小谐振过电压的发生概率,确保电力系统的正常运行和互感器的可靠工作。

浅析电厂中谐振过电压的产生与抑制

浅析电厂中谐振过电压的产生与抑制

1谐振过电压的产生原因及危害电厂中存在着大量储存静电能量的电容元件(电缆等导线的对地电容和相间电容,串、并联补偿电容器组,各种设备的杂散电容等)和储存磁能的电感元件(变压器、互感器、发电机、消弧线圈、电抗器以及各种杂散电感等)。

电网中的电感、电容元件,在一定电源的作用下,并受到操作或故障的激发,使得某一自身振荡频率与外加强迫频率相等,形成周期性或准周期性的剧烈振荡,电压振幅急剧上升,出现严重谐振过电压。

谐振过电压的持续时间较长,甚至可以稳定存在,直到破坏谐振条件为止。

谐振过电压可在各级电网中发生,危及绝缘,烧毁设备,破坏保护设备的保护性能,甚至引发不可预知的灾难性后果。

2谐振过电压的类型及相应抑制方法在中、低压电网中,故障的形式和操作方式是多种多样的,谐振性质也各不相同。

因此,应该了解各种不同类型谐振的性质与特点,掌握其振荡的性质和特点,以便制定防振与消振的对策与措施。

各种谐振过电压可以归纳为三种类型:线性谐振过电压、铁磁谐振过电压和参数谐振过电压。

2.1线性谐振过电压线性谐振过电压的特点:1)参与谐振的各电气参量均为线性。

2)谐振发生在电网自振频率与电源频率相等或相近时。

3)多为空载线路不对称接地故障的谐振、消弧线圈补偿网络的谐振和某些传递过电压的谐振等。

当消弧线圈网络在全补偿运行状态,也即脱谐度v=0,此时如果发生单相接地,导致网络中出现零序电压,进而便可引发消弧线圈与导线对地电容的串联线性谐振。

从理论上来讲,限制这种过电压的方法是使回路脱离谐振状态。

在实际的工程设计中,消除这种谐振的方法是采用欠补偿或过补偿运行方式。

1)一般装在电网的变压器中性点的消弧线圈,以及具有直配线的发电机中性点的消弧线圈采用过补偿方式,也即脱谐度v<0。

这样可以保证在线路进行切除操作时或发生线路断线时,使容抗更大,不会发生谐振。

2)对于采用单元连接的发电机中性点的消弧线圈,一般采用欠补偿方式,也即脱谐度v>0。

浅析电网谐振过电压的限制措施

浅析电网谐振过电压的限制措施

浅析电网谐振过电压的限制措施摘要:随着社会的进步与发展,人们对供电量及供电质量的要求越来越高,因此智能化配电网的应用越来越广泛。

本文着重讲解了智能配电网的各种相关技术,主要有自动计量管理、移动作业管理、资产远程监控、可视化地理信息平台、基于IP的监控与数据采集技术、先进的配电网络等。

关键词:智能化配电网移动作业管理资产远程监控虽然现有的电力输送基础设施尚可以基本满足电力工业的需要,但是随着工业化程度的迅速发展,供电质量要求越来越高、不间断供电要求越来越强烈,现有的陈旧的供电设备就很难满足供电的需要。

另外,由于受到国家电价政策的限制,供电企业面临的基础设施资金压力相当大。

为解决上述问题,智能化配电网便应运而生,事实上现在的配电网已经开始向智能化迈进。

比如现在采用的自动计量管理、移动作业管理、资产远程监控、可视化地理信息平台、基于IP的监控与数据采集技术、先进的配电网络等技术,已经在配电网中发挥了巨大的优势。

1 传统的配电网面临的压力1.1 经济压力配电事业属于资本密集型行业,其采用“成本加”的方式来回收投资,因此,供电基础设施的更新改善往往会引起电价的上升。

上世纪末我国进行了大规模的城乡电网改造,也就是通过电量加价来实现还本付息的。

对于一般的输变电工程,若采取提高电价,势必将会引起公众的不满,其可操作性也不强。

现在,人们普遍希望电力价格逐步降低,或者稳定不变,因此,电量提价的空间相当有限。

但是随着电量需求的不断增加以及大量电源的不断建设,配电网逐步向高电压、大电网的方向发展,在目前电力改革中,用户对电力销售价格的预期水平是不变或逐步降低的,电力价格的上涨空间将越来越小。

而随着电力需求的增加和大量电源的建设,电网逐步向高电压、大电网发展,因此,电网的运行控制将更为复杂,其建设、运行成本将更高,从而缩小了供电企业的利益空间。

而对于那些尚未进行改造的设备来将,根据盐盆曲线理论,这些资产将时刻威胁着电网的安全。

浅析电网谐振过电压及其抑制

浅析电网谐振过电压及其抑制

浅析电网谐振过电压及其抑制作者:买亮来源:《中小企业管理与科技·中旬版》2009年第01期摘要:电网过电压现象非常普遍,针对谐振过电压的产生机理提出了一系列对策,能有效减少谐振过电压的产生,避免因此造成的电网危害,降低电力维护费用,并且提出了无人值守变电所的构思。

关键词:电网过电压谐振抑制变压器自动调谐0引言电网中的过电压现象十分普遍,随时都可能致使电力设施损毁、区域性停电,造成巨大经济损失。

根据引起电网过电压的原因,主要可将它分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压。

其中,谐振过电压在正常运行操作中出现最为频繁,其危害性也较大。

过电压一旦产生,往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。

多年来电力生产运行的记载和事故分析表明,中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象所引起的。

由于谐振过电压作用时间较长,引起谐振现象的原因又很多,因此在选择保护措施方面造成很大的困难。

1针对各种不同类型谐振的性质与特点,制订防振和消振的对策与措施为了尽可能地防止谐振过电压的发生,在设计和操作电网设备时,应进行必要的估算和安排,以避免形成严重的串联谐振回路,或采取适当的防止谐振的措施。

在电力生产和电力运行的中低压电网中,故障的形式和对应的解决方式是多种多样的,谐振性质也各不相同。

因此,应该针对各种不同类型谐振的性质与特点,制订防振和消振的对策与措施。

目前,我国35kV 及以下配电网仍大部分采用中性点不接地方式运行,一部分采用老式的消弧(消谐)线圈接地。

从电网的运行实践证明,中性点不接地系统中,一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多,尽管采取了不少限制谐振过电压的措施,如消谐灯、消谐器、TV高压中性点增设电阻或单只TV等,但始终没有从根本上解决问题。

TV烧毁、熔丝熔断仍不断发生;另一方面,由于中性点不接地运行方式的主要特点是单相接地后,允许维持一定的时间(一般为2h)不致于引起用户断电,但随着中低压电网的扩大、出线回路数增多、线路增长、中低压电网对地电容电流亦大幅度增加,单相接地时接地电弧不能自动熄灭,必然产生电弧过电压,一般为3-5倍相电压甚至更高,致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿,并会发展为相间短路进而造成设备损坏和停电事故。

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施
电压互感器是电力系统中常用的测量装置,用于将高压电网中的电压变换成适合测量和保护设备使用的低压信号。

在正常运行中,电压互感器会产生一定的电压互感效应,如果在某些特定情况下,电压互感器链路中的电容或电感达到铁芯的谐振频率,就会产生谐振过电压,对电力设备造成危害。

必须采取一些措施来防范和减少此类过电压。

需要合理设计和选择电压互感器链路参数。

电压互感器链路中的电容和电感值,以及铁心的材料和形状,都会影响谐振频率和过电压的产生。

在设计和选择时,应通过合理的参数配置,使得谐振频率远大于电网频率,并确保链路的稳定性和可靠性。

可采用补偿电容来消除或减小电压互感器链路的谐振过电压。

补偿电容的引入可以改变链路的谐振频率,使得过电压不会在谐振频率时发生,从而减小了过电压对设备的危害。

还可以通过合理的接线和接地方式来减小过电压。

在电压互感器中,铁芯的接地方式和互感器的接线方式都会影响过电压的产生。

正确选择和实施接线和接地方式,可降低谐振过电压的产生。

还有一种常见的防范措施是采用无饱和材料制作电压互感器的铁芯。

无饱和材料具有较小的磁滞和磁导率,可以减小过电压的产生,提高互感器的稳定性和可靠性。

在施工和运维中,还需要注意对电压互感器链路的绝缘和绝缘耐压试验。

良好的绝缘和绝缘耐压试验是保证电压互感器长期稳定运行的重要保证。

在实际应用中,以上措施可以相互结合,综合考虑,以实现对电压互感器链路谐振过电压的有效防范。

还需要相应的监测和保护装置,以及定期的维护和检修,在运行中及时发现和处理谐振过电压问题,保证电力系统的稳定运行。

浅析系统谐振过电压及抑制措施

浅析系统谐振过电压及抑制措施

浅析系统谐振过电压及抑制措施字体大小:大 - 中 - 小 whwugao 发表于发表于 10-09-09 09:53 阅读(53) (53) 评论(0) 分类:分类:[摘 要] 高压系统谐振高压系统谐振过电压过电压是电力系统常见的是电力系统常见的过电压过电压之一,是由于之一,是由于变电站倒闸变电站倒闸操作引起的,其实质就是电磁式电压互感器励磁特性饱和,激发铁磁谐振。

发生。

发生铁磁谐振铁磁谐振事件,不但对大量电力设备和系统安全运行带来危害,还严重危及人身安全,必须予以足够重视和防范。

[关键词]铁磁铁磁 谐振谐振 过电压 抑制措施 1.引言高压系统高压系统铁磁谐振过电压铁磁谐振过电压是电力系统常见的是电力系统常见的过电压过电压之一,是中性点不接地系统中最常见,且造成事故最多的一种内部的一种内部过电压过电压。

而在中性点有效接地的高压系统中,由于中性点电位基本固定,该类过电压发生的几率要少得多,但在一些特殊情况下,仍有可能被激发,最常见的就是在变电站倒闸操作过程中,出现的断路器断口电容器与电磁式电压互感器及空载母线构成的串联谐振回路,由于变电站倒闸操作引起的操作操作引起的操作过过电压作用,电磁式电压互感器励磁特性饱和,激发铁磁谐振。

2.故障现象下面分析一下近期发生的由于PT 饱和产生的有效接地系统的谐振过电压如:2000年5月20日18时25分,某局某站220kV #2母线电压互感器,在进行对#2母线送电操作过程中,发生爆炸事故;2001年3月13日某220kV 某站,在运行方式由双母线并列运行转为Ⅱ母线单母线运行中,值班员进行停Ⅱ母线操作激发铁磁谐振; 2001年3月28日220kV 某站正常运行中,12时52分由于110kV 乙母线单相接地,110kV 母差保护动作切除乙母线的过程中,触发乙母线PT 铁磁谐振过电压; 2001年4月15日,某220kV 某站在进行变电站送电操作过程中,发生PT 铁磁谐振事件3.故障分析分析发生的历次投切空母线激发的PT 铁磁谐振过电压的过程,主要有以下两种情况: ①投空母线开关操作前,合被投母线侧刀闸引起的谐振过电压;②切空母线开关分断时激发的谐振过电压。

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施
电压互感器是电力系统中常用的测量仪器,用于测量高压侧电压并降低电压信号到可
检测范围。

在电网发生故障时,电压互感器可能会产生铁磁谐振过电压,对设备安全造成
威胁。

必须采取相应的防范措施来避免以上问题。

为了防止铁磁谐振过电压,可以提前对电压互感器进行仿真分析,找出引起铁磁谐振
过电压的原因和特点,以此为基础采取相应的防范措施。

对电压互感器的磁路结构进行优
化设计,选择合适的铁芯材料和尺寸,减小谐振频率,降低谐振过电压的发生概率。

对于已经安装在系统中的电压互感器,可以采取补偿电感等措施来减小谐振过电压。

补偿电感可以通过串联补偿电抗器或并联补偿电容器来实现,通过调节补偿元件的参数,
使得谐振过电压与标称电压频率之间的差异达到最小化,从而降低谐振过电压。

还可以对电压互感器进行电抗耦合处理,通过提高互感器的阻抗,增加耦合电感的阻值,从而降低互感器阻抗的谐振幅值,减小谐振过电压。

在互感器的接线处设置避雷器来
防止瞬态过电压的影响,设备本体有条件的,可以装设短路器、隔离开关等用于限制电压
互感器工作电压的额定值,降低谐振过电压。

应加强电力系统的绝缘监测和维护,及时发现并修复可能引起谐振过电压的潜在问题,如设备的阻抗不合理、绝缘损耗过大等。

还可以借助故障检测仪器对电压互感器进行在线
监测,及时发现并处理异常情况,以降低谐振过电压的发生和影响。

电压互感器铁磁谐振过电压是一个重要的安全隐患,需要采取一系列的措施来防范。

通过优化设计、补偿电感、电抗耦合和绝缘监测等手段,可以有效地减小铁磁谐振过电压
的概率和幅值,提高电力系统的安全稳定性。

浅析电网谐振过电压的限制措施

浅析电网谐振过电压的限制措施

作者: 郑蓬旺
作者机构: 邯钢集团邯宝钢铁有限公司能源中心电气车间,河北邯郸056015
出版物刊名: 科技资讯
页码: 134-134页
年卷期: 2011年 第12期
主题词: 电网 谐振过电压 危害 原因 限制措施 分析
摘要:电力供电电网或者说电力供电系统上,过电压现象是十分普遍的,缺乏必要的防范措施,其随时都有可能发生。

过电压主要包括操作过电压、谐振过电压和雷电过电压。

其中在正常的运行操作过程中谐振过电压出现的频率最高,危害性越大,因此受到了过电压中最为关注的一种。

下面,本文为尽可能地限制谐振过电压发生的频率,减小其发生时的危害性,即对电网谐振过电压的限制措施进行分析,从而为实际的电网工作提供参考。

谐振过电压产生及防止措施

谐振过电压产生及防止措施

谐振过电压产生及防止措施一、释义35kV及以下配电网采取中性点不接地和经消弧线圈接地方式;110kV及以上配电网采取中性点直接接地方式。

过电压种类多,主要有谐振、雷电和操作过电压;其中谐振过电压较常见,作用时间长、次数频繁、危害大,须采取措施预防。

谐振过电压指电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象,导致系统某些元件出现严重的过电压。

二、谐振过电压产生原因电网运行中,正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压;中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。

运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。

另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。

谐振过电压对电网造成危害极大,诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁,甚至造成相间短路、保护装置误动作等。

操作过电压和谐振过电压的区别:操作过电压和谐振过电压都属于内部过电压。

操作过电压,顾名思义,是操作高电压大电感-电容元件(比如合/分空载长线路、变压器、并联电容器、高压感应电动机等)以及故障线路跳闸/重合闸等产生的过度过程。

防止操作过电压的措施根据操作的对象不同而有所不同,一般采用重击穿概率低的断路器或设置金属氧化物避雷器限制操作过电压。

谐振过电压,因系统的电感、电容参数配合不当而引起的各类谐振现象及电压升高。

所以防止谐振过电压的措施即破坏谐振条件,使参数配合避开谐振区,需要对系统有整体的参数预测,从而调整电网参数。

三、分类(1) 线性谐振过电压:谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。

(2) 铁磁谐振过电压:谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。

因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。

厂用电谐振过电压分析及预防(一)

厂用电谐振过电压分析及预防(一)

厂用电谐振过电压分析及预防(一)摘要:在中性点不接地电力系统中,由于电磁式电压互感器激磁特性的非线性,当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时,便产生谐振过电压,影响电气设备安全运行。

为此,从两起典型的6kV厂用电谐振过电压入手,分析计算产生谐振过电压的条件及其现象。

最后,阐述了解决谐振过电压问题所采取的措施。

关键词:厂用电;谐振;过电压;电压互感器;分析;措施1谐振过电压产生条件、特点和危害在中性点不接地电力系统中,由于电磁式电压互感器(TV)激磁特性的非线性,当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时,便产生谐振过电压。

特别是遇有激磁特性不好(易饱和)的TV及系统发生单相对地闪络或接地时,更容易引发谐振过电压。

轻者令到TV的熔断器熔断、匝间短路或爆炸;重者则发生避雷器爆炸、母线短路、厂用电失电等严重威胁电力系统和电气设备运行安全的事故。

2两起谐振过电压及其分析2.1铁心饱和过电压这种过电压最常见于投空母线时,由于系统电压偏高致使激磁特性差的TV饱和,当TV电抗降至和系统对地容抗相等时便引发谐振过电压。

现在由于采取一系列技术手段这一现象已很少发生,但其它形式谐振过电压却还时有发生,应引起我们注意,请看下面实例。

2.1.1事发经过1998年10月8日8时58分,6kVⅢ段工作电源开关632甲、632乙跳闸,3号炉甲、乙送风机和3号机循环水泵跳闸,备用电源开关630甲、乙联动,6kVⅢA和ⅢB段母线电压表无指示,3号炉甲、乙送风机强送未成功,发电机组与电网解列。

事后检查发现6kVⅢ段母线有电压,判断是TV保险熔断,使带有低压保护设备跳闸,恢复TV保险后,3号机组于当天9时55分重新并网。

2.1.2原因分析事故发生时,与6kVIIIA段相联的输煤I段上有停3号炉除渣泵电动机的操作,由于6kVⅢ段的2台TV的熔断器三相均熔断,因而初判发生了三相谐振过电压。

6kVⅢA、ⅢB和输煤Ⅰ段上三台TV均是JDZJ-6型干式电压互感器。

浅析电网谐振过电压及其抑制

浅析电网谐振过电压及其抑制

浅析电网谐振过电压及其抑制发表时间:2009-02-23T17:01:54.233Z 来源:《中小企业管理与科技》供稿作者:买亮[导读] 电网过电压现象非常普遍,针对谐振过电压的产生机理提出了一系列对策,能有效减少谐振过电压的产生,避免因此造成的电网危害,降低电力维护费用,并且提出了无人值守变电所的构思。

摘要:电网过电压现象非常普遍,针对谐振过电压的产生机理提出了一系列对策,能有效减少谐振过电压的产生,避免因此造成的电网危害,降低电力维护费用,并且提出了无人值守变电所的构思。

关键词:电网过电压谐振抑制变压器自动调谐0 引言电网中的过电压现象十分普遍,随时都可能致使电力设施损毁、区域性停电,造成巨大经济损失。

根据引起电网过电压的原因,主要可将它分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压。

其中,谐振过电压在正常运行操作中出现最为频繁,其危害性也较大。

过电压一旦产生,往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。

多年来电力生产运行的记载和事故分析表明,中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象所引起的。

由于谐振过电压作用时间较长,引起谐振现象的原因又很多,因此在选择保护措施方面造成很大的困难。

1 针对各种不同类型谐振的性质与特点,制订防振和消振的对策与措施为了尽可能地防止谐振过电压的发生,在设计和操作电网设备时,应进行必要的估算和安排,以避免形成严重的串联谐振回路,或采取适当的防止谐振的措施。

在电力生产和电力运行的中低压电网中,故障的形式和对应的解决方式是多种多样的,谐振性质也各不相同。

因此,应该针对各种不同类型谐振的性质与特点,制订防振和消振的对策与措施。

目前,我国35kV及以下配电网仍大部分采用中性点不接地方式运行,一部分采用老式的消弧(消谐)线圈接地。

从电网的运行实践证明,中性点不接地系统中,一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多,尽管采取了不少限制谐振过电压的措施,如消谐灯、消谐器、TV高压中性点增设电阻或单只TV等,但始终没有从根本上解决问题。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

浅谈热电厂谐振过电压及抑制措施
在电力系统中性点经消弧线圈接地系统中包含有很多电感元件和电容元件。

在开关操作或发生故障时,这些电感和电容元件可能形成不同自振频率的振荡回路,在外加电源作用下产生谐振现象,引起谐振过电压。

谐振往往在电网某一局部造成过电压,从而危及电气设备的绝缘,甚至产生过电流而烧毁设备。

本文针对热电厂发生的故障进行了全面的分析论述,并提出解决问题的措施
标签:真空断路器消弧线圈谐振过电压抑制措施
1 问题出现
2008年10月20日15时40分,运行人员启动#3炉磨煤机产生操作过电压,造成已运行的#3炉排粉电机线圈开路,#4炉引风机电缆一相击穿接地,引起运行中高压电压互感器烧毁及一次高压熔丝烧断。

#3炉、#4炉、#1机、#3机相继停止运行,终止对外供汽,反送电时间长达六小时之久,造成重大经济损失。

2 事故分析
2.1 我厂磨煤机、排粉电机小车开关是真空断路器。

真空断路器由于灭弧能力强、电气寿命長、现场维护方便、技术含量高等优点,在电力系统35kV及以下电压等级中被广泛应用。

但是,真空断路器在开断运行过程中出现过电压问题时有发生,已成为不可忽视的重要环节。

产生过电压分析如下:
2.1.1 真空断路器由于具有高速灭弧能力,在切断电路时,往往在电流过零前被强行开断,在断弧瞬间储藏在负载内的电感与电容之间的电磁能量转换将在负载上产生过电压,这比一般断路器要突出,尤其在最先断开相触头间,有可能因过电压引起电弧重燃,而产生过电压。

2.1.2 如果由于某种原因引起真空开关真空度降低,将严重影响真空断路器开断过电流的能力,以至承受不住恢复电压发生电弧重燃,回路中出现高频电流,高频电流过零时,出现电弧熄灭、重燃循环过程。

由于负载侧存在L-C振荡回路(电机线圈、电缆储能元件),则产生很高过电压。

2.2 消弧线圈运行方式存在问题
我厂共有两组消弧线圈,#1发电机中性点、#2、3发电机中性点各接一组消弧线圈。

出现上述事故前是#1、#3发电机,#3、#4炉在运行中,而#1发电机中性点消弧线圈没有投入运行,只有#3发电机中性点投入运行。

前述故障发生后,发生过电压,#3发电机循环泵运行中突然停运,备用循环泵联动不成功,汽轮机真空急剧下降,#3发电机被迫停机,也就是说电厂消弧线圈脱离系统,形成谐振,机、炉辅机相继跳闸,全厂停运。

从上图可见,流过接地点电流有感性与容性两种电流。

由于我厂消弧线圈是过补偿运行,回路中电流是感性电流。

倘若消弧线圈电流突然为零,回路电流由感性突然变成容性,产生相位反倾现象,使电感铁芯极度磁饱和,感抗减少,出现感抗和容抗相等,甚至感抗小于容抗,形成相位反转,引起铁磁谐振。

与此同时,回路中电流及电容、电感电压都将大幅度提高,产生铁磁谐振,系统中绝缘薄弱环节发生接地(引风机电缆击穿),机炉相继被迫停止运行。

2.3 在正常运行条件下,电感、电容串联回路中串联回路中一般感抗要大于容抗,由于系统中出现过电压因素电磁式电压互感器电感两端电压突然升高,使电感铁芯饱和,感抗减少,出现感抗和容抗相等,甚至感抗小于容抗,形成相位反转,引起铁磁谐振,
3 消除过电压措施
3.1 将所有真空断路器(北京无线电元件六厂生产)Y5WZ 型氧化锌避雷器改换为大连经济技术开发区法伏安电器公司生产的HY2.5W1复合绝缘交流无间隙金属氧化物电机型避雷器。

该避雷器氧化锌压敏电阻片具有良好的非线性伏安特性。

在系统电压低于其压敏电压时,呈高阻状态,只有以容性电流为主的很小的(μA级)电流通过;当电压超过氧化锌电阻片压敏电压时,会立即导通氧化锌电阻片,使其呈低阻状态,吸收过电压产生的能量,限制过电压的幅值,因其良好的非线性伏安特性,即使通过的电流达到5kA,其两端的残压仍被限制在规定的范围内。

采用这种高性能的氧化锌电阻片作为限压释能元件而制造的氧化锌避雷器因而可有效保证系统和设备的绝缘安全。

3.2 实际测量真空断路器负载感抗、容抗,加电抗器破坏其谐振点。

3.3 提高机炉安全运行系数,加强设备维护,避免设备老化,发生突发事件。

3.4 将两组消弧线圈同时运行。

无论发电机组运行方式如何变化,消弧线圈始终有一组投入,并视具体情况,始终保持过补偿IC<IL,来保证电网正常运行时不会引起过电压。

3.5 在6KV母线电压互感器的开口三角绕组中加阻尼电阻。

见下图
当系统出现扰动,电网中性点位移电压较高时,就有相应电荷经互感器高压绕组流入大地。

这个电流使电压互感器铁芯饱和,呈现出非线性工作状态,导致谐振发生。

做上述措施后,二次开口三角电流受到限制,并使其迅速衰减,一次电流也受到迅速衰减,从而避免了互感器铁芯饱和,防止谐振发生。

当系统发生持续单相接地故障时,在开口三角绕组两端将出现100V工频零序电压,由于非线性电阻作用,经过2-3秒阻值上升到100Ω,而线性电阻R功率为100W,这样既保证了可靠消谐,又满足了互感器容量的要求。

4 结论
采取上述措施以来,电厂没有发生过过电压现象,系统安全、稳定运行。

可以说,这几种措施是既经济又实用,是老企业进行技术改造的首选,具有很高的实用价值,宜推广使用。

参考文献:
[1]周泽存.高电压技术[M].北京:水利电力出版社,1988.
[2]王林峰.电磁式电压互感器的谐振及主要限制方法[J].河北电力技术,2003.
[3]黄金辉.“4TV”方式消除铁磁谐振的机理和异常分析[J].华东电力,2000,(10):20-24.
[4]何明.中性点非直接接地系统中电磁式PT.引起的谐振过电压[J].自然科学报,2004,10(1):31-33.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。

相关文档
最新文档