关于谐振过电压及预防的技术措施
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。
关于谐振过电压及预防的技术措施
关于谐振过电压及预防的技术措施摘要:谐振过电压是因电网储能参数—电感和电容匹配符合谐振条件而引起的过电压。
在电力生产和电力运行的中低压电网中,由于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,并制订防振和消振的对策与措施。
关键词:谐振过电压;预防;技术措施1.谐振的危害性在电力供电电网上,谐振过电压在正常运行操作中出现频繁,其危害性较大;过电压一旦发生,往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
多年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,所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。
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。
目前变电站大部分采用中性点不接地方式运行,而最常见的谐振过电压就是发生在中性点不接地系统中。
从电网的运行实践证明,中性点不接地系统中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、PT高压中性点增设电阻或单只PT等,但始终没有从根本上得到解决,PT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2小时,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造成设备损坏和停电事故。
2.产生谐振过电压的因素2.1互感器铁磁谐振过电压的因素电压互感器伏安特性的影响。
铁芯电感的伏安特性愈好,即铁芯饱和得愈慢,也即谐振所需要的阻抗参数XC0/XL愈大;反之,谐振所需XC0/XL愈小。
谐波、谐振的危害及防治措施
谐波、谐振的危害及防治措施前言随着电气自动化的迅速发展,工业生产中对电能质量的要求更高,但由于电能的复杂性和不稳定性,电力企业和电力用户都会面临许多问题。
其中一个关键问题就是谐波和谐振的危害,它们会对电力系统带来很多问题,同时也会对设备和工作人员的安全产生影响。
因此,谐波和谐振的危害需要引起我们的重视,有必要采取相应的措施进行防治。
谐波的危害谐波是指频率为整数倍基波频率的倍频波,当电网中出现谐波时,会对电力系统造成很多负面影响,主要表现在以下几个方面:1. 降低电网功率因数谐波会对电力系统的功率因数产生影响,使功率因数降低。
功率因数越低,电子设备就越难以正常工作,同时还会导致电能损失和电费增加。
因此,谐波应尽量减小。
2. 损害设备大量谐波会给设备带来很大的损害,造成设备寿命减少,安全储备降低和可靠性下降,这对生产带来很大的风险和影响。
谐波带来的损害主要包括:•电机过热损坏•物理变形•变压器局部过热•电容器和电感器损坏3. 干扰通信系统谐波会引起通信系统(尤其是无线电通信系统)的干扰,影响通信质量。
这种干扰会干扰射频通信的接收机、起伏机、响应器、发射机以及其他电子部件,使通信信号受到严重干扰,从而影响通信过程的稳定性和可靠性。
谐振的危害谐振是指电力系统在特定频率下的共振现象。
虽然谐振一般在正常运行条件下不会出现,但当出现谐振时,会对电力系统造成很大的威胁,主要表现在以下几个方面:1. 破坏电力设备谐振波能量巨大,一旦出现谐振,就会对电力设备造成破坏,严重时甚至会导致设备停产,影响生产。
因此,谐振的出现需要引起注意。
2. 对安全产生威胁谐振波会对人员和设备的安全产生威胁,严重时会导致设备火灾、电击事故等。
电力系统中所有的设备,不仅要承受电压和电流的冲击,还要承受谐振波的冲击,如果谐振波过大,会对设备造成严重威胁。
3. 影响电网稳定性谐振波的存在会破坏电力系统的稳定性,使电网不稳定,从而引起负荷不均衡、跳闸等故障,进一步危及电网的供电能力和稳定性。
电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施
电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施摘要电力系统中,厂站因过电压引起故障甚多,特别是谐振过电压,对设备甚至系统安全稳定运行影响大。
分析原因,找出问题,提出防治措施很有必要。
关键词谐振过电压;PT;铁芯饱和;防范措施0 引言我国电力系统分为不同电压等级,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。
1 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。
2 铁磁谐振为满足电网测量、保护需要,电力系统中配置大量电感电容元件,如:互感器、电抗器等电感元件;电容器、线路对地电容等电容元件。
当进行设备操作或系统故障时,电感电容元件构成振荡回路,在一定条件下产生谐振,损坏设备影响系统。
2.1 原因分析图1某水厂单串接线图,采用接线,110kV系统中性点直接接地,变压器、PT等分相运行,变压器、PT高压绕组接成Y0,该厂多次发生铁磁谐振过电压。
原因:图1 某水电站单串接线图1)故障时产生谐振过电压。
当系统发生单相故障时,因整个电网系统中电感电容元件参数不匹配,两者共同作用,为谐振产生创造条件,最终导致铁磁谐振过电压发生;2)操作时产生谐振过电压。
110kV开关为双断口且并联均压电容,停送电操作时,先拉5012、5013,再拉50126,其他刀闸均接通。
110kV环网通过开关断口电容构成带电磁式PT空母线产生谐振。
2.2 等值电路图该厂输出线路发生单相接地故障,瞬时A相线路产生接地电流,因避雷器参数不匹配,构成谐振回路而产生谐振过电压。
图2 简化电路图如图2,L1是1B一次侧电感,L2是2B一次侧电感,Lm是PT一次侧电感,C0是空长线路对地电容,RL是电阻,k为故障点。
电压互感器谐振过电压分析及预防措施
的一 些措 施 。
线圈和线性电容器并联( 或串联) 而成的电路 , 称谐 振 电路 。在正 弦激 励 作用 下 , 电路 内会 出现 基波 谐 振、 高次谐波谐振 、 分频谐振 , 统称谐振。下面来讨 论P T发 生谐 振 的原理 . P' 常接在母 线上 , 一次绕 组接成 星型 , r通 I 其 对于 中性 点 直 接接 地 系 统 , 相 对 地 励 磁 电感 各
的振荡 回路 。中性点非 直接接地 系统 中, 系统 电 源与接有 电磁式 电压互感器的等值电路 , 见图 3 。 正 常 运 行 下 , 相 对 地 负 荷 平 衡 , 性 点 处 于 零 三 中
电位 , 即不 发 生 位 移 现 象 。 当 电 网 发 生 扰 动 时 ,
电压为无穷大 。前者称串联谐振 , 后者称并联谐振 , 如 图 12 、。
L ,2,3与 母 线 对 地 电 容 C 1L L 0间 各 自组 成 独 立
1 谐振分析
按电路理论 , 谐振是正弦电压加在理想 的电感 或电容串联电路上 , 当正弦频率为某一值时 , 容抗与
感抗 相 等 , 电路 阻 抗 为零 , 电路 电流 达 到 无 穷大 ; 当 正 弦 电压 加在 电感 和 电容并 联 电路 上 , 弦 电压 频 正 率为 某一 值 时 , 电路 总导 纳 零 , 电感 、 电容 元件 上
要 是三 次 谐 波 。三 次 谐 波 电压 的产 生 可认 为 是 由 激磁饱 和 引起 。如 中性 点 绝 缘 的 电 源对 三 相 非 线 性 电感供 电 , 由于未构 成三 次谐 波 电流 通路 , 各相
图 4 1k P 0 V T一次 侧 中性 点 经 消 谐 装 置
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。
变电站及用户常见的操作过电压、谐振过电压及防止操作过电压和谐振过电压措施
Ijd IB cos300 IC sin 300 2 3UxgC0 cos300 3C0Uxg (8–1)
图8–1 单相接地电路图及相量图 (a)电路图 ;(b)相量图
形成电网中有直流电压分量 q 3C0Uxg Uxg 。所以断弧后,
3C0
3C0
导线对地稳态电压由各自电源电势和直流电压-Uxg叠加组成。
断弧后瞬间,B、C相的电源电势为-0.5Uxg,叠加结果为
-1.5Uxg;A 相电源电势为Uxg,叠加结果为零。因此,断弧
后瞬间,各相电压初始值与瞬间稳态值相等,不会引起过渡
—
20
0.06
—
35
0.10
0.12
60
—
0.20
由表8–1可知,当一个10kV电网的架空线路总长度不超过 1000km,一个35kV电网的架空线路总长不超过100km,它们的 单相接地电流 Ijd 将分别不超过30A和10A。运行经验 证明,此时
由于电动力和热空气的作用,接地电弧被拉长,一般能够在
Um
电压大为减缓,从而有利
1.5 8
于接地残流电弧的熄灭。 但实际测量证明,接地残
4
1.0
3 2
流电弧远不是在电流第一
0.5
次通过零点时就熄灭的,
1
0 d
有时电弧可存在几秒钟之
0
1
2
3
4 dt
久。这是因为熄弧后经过
半个迫振周期
0
,由于
图8–5 在不同比值v/d 时恢复电压的包络线
恢复电压幅值达到最大(接近 2Um),而往往再度发生击穿,
电网谐振过电压的限制方法范文
电网谐振过电压的限制方法范文电网谐振过电压是指在电力系统运行过程中,由于谐振条件的满足导致的电压过高现象。
谐振是指系统中的电感元件和电容元件之间发生共振现象,导致系统中电压和电流的不稳定。
谐振过电压的产生是一个复杂的动态过程,它与电力系统的结构、设备参数以及系统运行状态等因素都有关系。
电网谐振过电压会影响电力系统的正常运行,甚至会对电力设备造成严重的损坏。
因此,控制电网谐振过电压对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
要限制电网谐振过电压,首先需要了解它的产生机理。
电网谐振过电压的产生主要是由于电势能的互相输送过程中能量的积累和释放引起的。
具体来说,当发生谐振时,谐振电感元件和电容元件之间会产生大量的电磁能量传输。
这些电磁能量会导致电网中电压的不稳定,进而引发谐振过电压的产生。
因此,限制电网谐振过电压的关键是控制电磁能量在电力系统中的积累和释放过程。
为了限制电网谐振过电压,可以采取以下措施:1. 提升调频速度:调频是指电力系统中发电机的频率调整过程。
提升调频速度可以缩短系统电压的调整时间,减小谐振过电压的产生。
具体来说,可以通过增加调度控制中调频控制的灵敏度、优化调频控制策略等方式来提升调频速度。
2. 优化发电机参数:发电机是电力系统中的重要设备,其参数设置影响着系统的稳定性和灵敏度。
通过优化发电机的参数设置,可以减小谐振过电压的产生。
具体来说,可以调整发电机的电容参数、电感参数等来改变发电机的谐振特性,从而减小谐振过电压的幅值。
3. 配置谐振抑制器:谐振抑制器是一种能够消除电网谐振过电压的装置。
它通过改变电力系统中的电感元件和电容元件之间的谐振条件,从而减小谐振过电压的幅值。
谐振抑制器可以配置在发电机、变电站等关键位置,以提高电力系统对谐振过电压的抵抗能力。
4. 加强系统调节和保护:系统调节和保护是电力系统的重要组成部分,对于限制电网谐振过电压具有重要意义。
通过加强系统调节和保护措施,可以及时探测和响应电网谐振过电压的产生,并采取相应的措施进行限制。
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。
电网谐振过电压的限制方法
电网谐振过电压的限制方法1.增加电容器的谐振电抗:通过增加电容器的谐振电抗,可以有效地限制谐振过电压的产生。
这可以通过在电容器和电网之间串联电感元件实现,例如串联电感线圈或串联电抗器。
2.控制谐振频率:降低谐振频率可以有效地减少过电压的发生。
这可以通过改变电容器的额定值或选择合适的电感器来实现。
此外,还可以采用带有可调节参数的电容器,以便在需要时通过调节参数来改变谐振频率。
3.准确选择电容器:选择合适的电容器是限制电网谐振过电压的重要因素之一、在选择电容器时,要考虑其额定电压和频率响应特性。
电容器的额定电压应大于电网中可能出现的最高电压值,并且它的频率响应特性应与电网频率相匹配。
4.控制电容器接线:电容器的接线方式也会影响电网谐振过电压的发生。
例如,星形接线比三角形接线方式更有利于减少过电压现象的发生。
5.定期检测和维护:定期检测和维护电容器和相关设备是限制电网谐振过电压的关键措施之一、这可以通过定期检查接线连接、检测电容器的电压和频率响应特性以及及时更换老化的电容器来实现。
6.使用过电压保护装置:安装过电压保护装置是保护电网设备的有效方式。
这些装置可以在电网谐振过电压超过设定值时自动切断电源,以保护电网设备免受损坏。
7.采用阻尼器:为了防止电网谐振过电压的产生,可以在电容器和电网之间并联阻尼电阻。
这种方法可以通过在路线中添加电阻、采用特殊设计的电抗器或使用阻尼装置来实现。
8.谱隔离:谱隔离是一种有效的限制电网谐振过电压的方法。
通过控制电容器的电流谱,可以减少谐振电流的泄漏。
这可以通过滤波器和降低高次谐波电流来实现。
总之,限制电网谐振过电压是确保电网设备和电力系统正常运行的重要措施之一、通过增加电容器的谐振电抗、控制谐振频率、准确选择电容器、控制电容器接线、定期检测和维护、使用过电压保护装置、采用阻尼器以及谱隔离等方法,可以有效地减少谐振过电压的产生,提高电网的稳定性和可靠性。
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。
中压电网谐振过电压抑制措施
中压电网谐振过电压抑制措施引言中压电网作为电力传输和配电的关键环节,其稳定运行一直是电力系统运行的重要课题。
然而,在电力系统运行过程中,由于谐振现象导致的过电压问题可能会对电网的安全性和可靠性产生不利影响。
因此,为了有效抑制中压电网谐振过电压,我们需要采取一系列措施。
1. 谐振过电压的原因中压电网谐振过电压是指在电网中由于谐振现象引起的局部电压升高。
谐振现象主要由以下几个因素导致: - 电网参数的不匹配,包括线路电感、电容和电阻等参数的差异; - 变压器参数的不匹配,如变压器的感应电抗、漏抗和直抗等参数的差异; - 负载参数的不匹配,负载的电感、电容和电阻也会影响谐振现象的产生。
2. 谐振过电压抑制措施为了有效抑制中压电网谐振过电压,可以采取以下措施:2.1 频率补偿通过频率补偿的方法,可以调整电网的频率,使电网的频率能够与谐振频率不匹配,从而降低谐振过电压的发生概率。
频率补偿可以通过调节电网的负荷、发电机的励磁电流和调整发电机的转速等方式实现。
2.2 谐波滤波器谐波滤波器是一种常用的抑制谐振过电压的设备。
它可以将谐振过电压产生的谐波滤除或降低到安全范围内。
谐波滤波器主要分为有源和无源两种类型,有源谐波滤波器能够主动控制谐波滤波的效果,无源谐波滤波器则是 passively。
2.3 调节线路参数调节线路的参数,如电感、电容和电阻等,可以改变线路的谐振特性,从而抑制谐振过电压的产生。
一种常用的方法是在电路中串联电感、电容或阻抗等元件,来改变线路的谐振频率和谐振特性。
2.4 变压器连接方式的优化采用合适的变压器连接方式,可以有效地抑制谐振过电压。
常用的变压器连接方式包括星形连接和三角形连接,可以根据实际情况选择合适的连接方式。
2.5 负载管理谐振过电压的产生与负载的参数密切相关,因此,通过科学合理的负载管理,可以降低谐振过电压的发生概率。
负载管理包括负载平衡、负载调整和负载限制等方面的措施。
结论中压电网谐振过电压是电力系统运行中需要引起重视的问题。
谐振过电压及防止电网发生谐振过电压的措施(2014年6月整理)
防止电网发生谐振过电压防止中性点不接地电网发生谐振过电压的措有:(1)对中性点绝缘系统,当断线电源侧永久接地时,为使过电压不超过一定值,要求线路正序电容与接于线路上变压器励磁电抗之比不小于25。
(2)对电磁式电压互感器的开口三角形接线绕组中加装电阻,使R≤0.4XT,XT为互感器在线电压下单相换算至辅助绕组的励磁电抗。
(3)选择消弧线圈位置时,尽量避免电网中一部分失去消弧线圈的可能性。
(4)采取临时倒闸措施,如投入事先规定的某些线路或设备。
当用母线向空母线充电时发生谐振,应立即拉开母联断路器使母线停电,从而消除谐振。
送电时,防止谐振发生的办法是:采用线路和母线一起充电的方式或者对母线充电前退出电压互感器,充电正常后再投入电压互感器。
当变压器向接有电压互感器的空载母线合闸充电时,在可能条件下,应将变压器中性点接地或经消弧线圈接地。
其目的是防止由于电磁场和电场参数的偶合,即避免在回路中,使感抗等于容抗,发生串联谐振,从而使谐振过电压引起电气设备损坏。
谐振过电压的多种控制措施和方法电力系统铁磁谐振一直影响着电气设备和电网的安全运行,特别是对中性点不直接接地系统,铁磁谐振所占的比例较大,因此对此类铁磁谐振问题研究得较多。
本文针对电力系统谐振消除方法进行探讨和分析,并提出一些意见,为相关工作者提供参考。
引言电力系统中过电压现象较为普遍。
引起电网过电压的原因主要有谐振过电压、操作过电压、雷电过电压以及系统运行方式突变,负荷剧烈波动引起系统过电压等。
其中,谐振过电压出现频繁,其危害很大。
过电压一旦发生,往往造成系统电气设备的损坏和大面积停电事故发生。
据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是由于谐振现象引起的。
日常工作中发现,在刮风、阴雨等特殊天气时,变电站35kV及以下系统发生间歇性接地的频率较高,当接地使得系统参数满足谐振条件时便会发生谐振。
同时产生谐振过电压。
谐振会给电力系统造成破坏性的后果:谐振使电网中的元件产生大量附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率,影响各种电气设备的正常工作;导致继电保护和自动装置误动作,并会使电气测量仪表计量不准确;会对邻近的通信系统产生干扰,产生噪声,降低通信质量,甚至使通信系统无法正常工作。
电压互感器引起的谐振过电压及防范措施
x X 约为 0 ~ . Z . 3 。当改变电网零序 电 电阻 ,相 当于 在电压 互感 器零 序 回路增 6 0
一
容 时 x , 随之改 变 ,回路 可能 出现 由 加 电阻 ,一 方 面部分 零序 电压将 施加 在 器 铁 磁 谐振 过 电压 的 防范 措 施有 很 多 , ( )
断出京沪高铁无锡东 1 V配电所 电压 阻采 用非 线性 电阻 , 电 网正 常运 行 时 , 侧增设 高压 一次 熔 断器 的措施 。所 以在 0 k 在
互 感器 铁磁 发生分 频谐 振导 致 电压互感 消谐 电阻上电压不高, 呈高阻值 , 防止铁 实 际应 用 中 , 应根 据 电力 系统 实 际情 况 , 器 烧损 的结论 。 磁谐 振 的发生 , 在单 相接地 时 , 而 消谐 电 合理选 用切 实 可行 的消谐 措施 ,以达 到 阻上 电压 升高 , 低 阻值 , 足 电压互 最佳 消谐 效果 ,才 能确保 铁路 供 电 的安 呈 可满
x f 约为 0 10 8 L X . — . ;基频谐振 区域 的 接 消谐 电阻 O 0
x 约 为 0 8 0 ;高频 谐 振 区域 的 . —. 0 8
成 电气设备的损坏 , 甚至发生停电事故 ,
通 过探 讨 , 们知 道 限 制 电压 互 感 我
电压互感 器高 压侧 中心 点加 装 消谐 严 重影 响铁 路运行 的安全 可靠 。
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。
10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施
10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施摘要:随着我国综合国力的增强,社会经济不断发展和进步,人们的工作和日常生活已离不开电能,与此同时人们对供电质量的要求也更加严格。
母线谐振过电压事故在电力系统运行工作过程中时有发生,对社会经济以及人们的工作生活造成严重的影响。
本文通过分析探索10kV母线谐振过电压事故的发生及其预防措施,为将来我国电力系统的正常工作运行和发展提供科学有效的方案。
关键词:母线;谐振过电压;事故分析;预防措施近年来,随着我国社会的不断发展,电力行业也随之不断进行发展和改革,当前,10kV电网广泛应用在人们的工作和日常生活中,作为电力系统中重要的连接部分,母线有很多功能特点,例如对电能的分配、汇集和传送等等。
但在电路运行过程中,10kV母线谐振过电压事故,以及各种内在和外在因素等都会影响电力系统的正常运行过程。
所以,应该高度重视电力系统在运行过程中出现的事故,并对其进行有效的分析、解决和预防,来提高10kV母线对我国电力行业发展的积极影响,并且为电力系统的正常运行提供保障。
一、母线谐振过电压事故分析2019年3月23日11时58分,在我院科研楼发生了第16GP母线上电压互感器(PT)铁磁谐振烧毁的事件,现场高压室内烟雾弥漫,且伴有剌鼻气味,导致消防烟感报警及停电事件,我们打开PT柜进行检查,发现熔断器C相已完全炸裂、A相从熔断器中间断裂、B相相对较为完整,但三相熔断器卡口上端均有烧蚀迹象;三只电压互感器中,A相和C相互感器下端均有液体流出,B相互感器无液体流出。
图略。
后经查综保装置后台系统和18GP进线柜综保装置,发现11时50分后台装置报母线PT及避雷器柜3GP的TV异常、发出预告总信号(总告警信号),8分钟后电源进线柜18GP报线路过流,母线I段动作,动作电流值为A相55.822A、B相80.053A、C相92.303A。
我们又到上级输变电站查看,综保装置无故障跳闸信息,也没有故障报警信息。
10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施
电工电气 (20 7 No.2)10kV母线谐振过电压事故分析及预防措施志哲(广东电网有限责任公司东莞洪梅供电分局,广东 东莞 523160)0 引言随着我国社会经济的快速发展,社会对电能的需求日益增加,对电力系统的供电质量也提出了更高的要求。
在电力系统运行过程中,由于电网对地电容与电压互感器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,是导致电压互感器高压熔丝熔断和电压互感器烧损、避雷器爆炸的主要原因,也是诱发事故的原因之一。
对于谐振过电压事故的发生,若不采取措施进行预防,将会造成电气设备的大量损坏和大面积的停电事故。
1 事故概述某110kV变电站是在原35kV变电站的基础上通过升压改造并具有无人值班特性的变电站。
按变电站设计要求,该站共有110kV出线4回;35kV 出线6回;10kV出线16回。
该变电站2015年投运以来,10kV系统多次发生谐振过电压现象。
最严重的一次造成10kV电压互感器严重烧损,引起母线三相短路故障,导致该段母线退出运行10h。
该站的站内电气一次接线如图1所示。
2 事故经过时间:2014年8月18日15点14分,电力系统中的监控装置持续3次发出告警动作并报告复位信息,以说明Ⅰ母消谐装置存在问题,因此值班人员重点监视了10kV的电压运行情况,并发现三相电压变化有异常现象。
首先是A相的电压突然降低,而其他两相电压升高,运行一段时间后,B相的电压变得最低,其他两相电压升高,具体的数值变化如表1所示。
15时38分,该站1号主变1B过流后备保护出现动作,10kV电压的母联断路器Ⅰ段的进线开关处发生事故跳闸。
变电站维修人员马上赶到事故现场,发现10kV高压室、中央控制室完全被浓烟笼住,将其通风10min后,维修人员进入到高压室内部检查电气设备,其中Ⅰ母1YH间隔被完全烧毁,高压柜的释压顶盖掉落,后柜门出现严重的变形,101与100开关处于分位,Ⅱ母电压互感装置C相保险丝熔断,A相和B相正常,10kVⅠ母全部失压。
220kV系统防止谐振过电压的措施
220kV升压站防止谐振过电压的措施系统中一些电感、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。
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,因此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,用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。
3、破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。
4、严格执行调度规程,在运行方式上和倒闸操作过程中,防止断路器断口电容器与空载母线及母线PT构成串联谐振回路,以防止因谐振过电压损坏设备。
它包括两个方面:①应避免用带断口电容器的断路器切带电磁式电压互感器的空载母线。
②避免用带断口电容器的回路的刀闸对带电磁式电压互感器的空载母线进行合闸操作。
具体可采用下述方式来实现:在切空母线时,先拉开电压互感器,对母线断电;在投空母线时,先断开被送电母线PT,对母线送电,再合母线电压互感器。
5、避免操作过电压,在进行投切空母线操作时,加强母线电压监测,发生铁磁谐振时,应立即合上带断口电容器的断路器,切除回路电容,终止谐振,防止隐患发展形成事故。
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关于谐振过电压及预防的技术措施
发表时间:2019-04-11T13:54:14.127Z 来源:《河南电力》2018年19期作者:唐振华
[导读] 谐振过电压是因电网储能参数—电感和电容匹配符合谐振条件而引起的过电压。
在电力生产和电力运行的中低压电网中
唐振华
(福建省万维新能源电力有限公司福建福州 350003)
摘要:谐振过电压是因电网储能参数—电感和电容匹配符合谐振条件而引起的过电压。
在电力生产和电力运行的中低压电网中,由于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,并制订防振和消振的对策与措施。
关键词:谐振过电压;预防;技术措施
1.谐振的危害性
在电力供电电网上,谐振过电压在正常运行操作中出现频繁,其危害性较大;过电压一旦发生,往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
多年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,所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。
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。
目前变电站大部分采用中性点不接地方式运行,而最常见的谐振过电压就是发生在中性点不接地系统中。
从电网的运行实践证明,中性点不接地系统中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、PT高压中性点增设电阻或单只PT等,但始终没有从根本上得到解决,PT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2小时,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造成设备损坏和停电事故。
2.产生谐振过电压的因素
2.1互感器铁磁谐振过电压的因素
电压互感器伏安特性的影响。
铁芯电感的伏安特性愈好,即铁芯饱和得愈慢,也即谐振所需要的阻抗参数XC0/XL愈大;反之,谐振所需XC0/XL愈小。
考虑到电力系统中运行着的电压.互感器及系统的具体情况总与模拟情况有差异,因此,对于不同型号、不同出厂日期、不同厂家制造的电压互感器,其谐振区域应根据实际试验加以确定。
电压互感器损耗的影响。
运行着的互感器,一般损耗较大,例如,35kV的互感器其阻尼系数r/XL为>15/10000.损耗电阻大,可以吸收一部分能量,对谐振有一定的抑制作用,特别是对1/2频谐振,这种抑制作用很明显。
电压互感器结构的影响。
现场运行着的电压互感器,既有三台单相电压互感器组,也有三相五柱电压互感器,它们在谐振激发上是不同的。
试验研究表明,单相电压互感器组的起振电压较三相五柱电压互感器的低,也就是说,单相电压互感器组容易激发谐振。
这主要是由于两者碰路结构的差异,造成零序阻抗不同所致。
单相互感器组零序磁通的磁路和正序磁通的磁路一样,每相都有自己的闭合回路,因而零序阻抗等于正序阻抗。
对三芯玉柱电压工感器,由于零序磁通经过两个边往返回,所以其磁路长,而且铁芯截面小,因而其零序磁通磁阻较单相互感器组要大得多。
由上所述,谐振是由于零序磁通造成的,三芯五柱互感器零序磁通遇到的磁阻大,谐振就不容易产生。
应当指出,由于磁路的差异,计算和测量这两类电压互感器零序阻抗时所用的电压是不同的。
由于电网发生谐振时,作用在电压互感器上的电压是正序电压与零序谐振电压的选加,对于单相互感器组,正序电压和零序电压合成下的服抗值接近干线电压下的阻抗值,因此,XL为额定线电压下的激磁感抗。
对于三芯玉柱互感器,零序电压接近于相电压,正序电压对零序电压阻抗影响不大,所以应取相电压下的相应感抗值。
2.2电网零序电容的影响
实践可知,谐振区域与阻抗比XC0/XL有直接关系,对于1/2分频谐振区,阻抗XC0/XL约为0.01~0.08;基波谐振区,XC0/XL约为0.08~0.8;高频谐振区,XC0/XL约为0.6~3.0.当改变电网零序电容时,XC0/XL 随之改变,回路中可能出现由一种借振状态转变为另一种谐振状态。
如果零序电容过大或过小,就可以脱离谐振区域,谐振就不会发生。
在现场,一般可以测量出电网的对地电容电流,进而计算出对地电容,由XC0/XL估算该电网是否处于谐振区。
若在诸振区,再进一步判定可能是哪一种谐振。
除上述情况外,电网零序电容还对谐振过电压、过电流的大小和谐振频率有一定影响。
2.3其他影响因素
激发程度。
实际激发试验表明,即使阻抗参数XC0/XL落在诸振区域内,也并不是每次都能激发起稳定的谐振。
这是因为谐振的产生不仅与XC0/XL有关,还与电压冲击、涌流大小、合闸相角等激发因素有关。
激发程度不同时,互感器饱和程度有异,因此谐振特性就不相同。
回路的阻尼作用。
当激发起中性点不稳定过电压后,元论是基波、三次谐波还是1/2分次谐波谐振,总是由电源供给谐振所需的能量。
如果输入和输出的能量得以平衡,诸波将维持下去;如果能量平衡关系一旦被破坏,则谐振便会自动消除。
根据谐振原理,增大回路电阻可使诸振区域缩小,维持谐振所需的电压提高,从而能阻尼振荡。
电网频率的变动。
电网频率的变化,使谐振回路中的阻抗参数发生变化,是导致谐振现象不稳定的重要原因。
电网频率变动可能使谐振现象突然发生;突然消失;也可能使谐振由一种状态转变为另一种状态。
3.采取措施
一是防止电压互感器铁磁谐振措施。
选择励磁特性好的电压互感器,使其工作点在伏安特性的线性部分,当有激发因素时,铁芯不饱
和,也就难于激发谐振。
或改用电容式电压互感器。
在三相电压互感器一次侧中性点加装消谐器或在电压互感器二次开口三角处加装二次消谐器。
二是消弧线圈补偿。
通过过补、全补和欠补的运行方式,来较好地解决此类问题。
目前自动调谐接地补偿装置主要是由五大部分组成:接地变压器、电动式消弧线圈、微机控制部分、阻尼电阻部分、中性点专用互感器和非线性电阻。
接地变压器是作为人工中性点接入消弧线圈。
消弧线圈电流通过有载开关调节并实现远方自动控制,采用予调节方式,即在正常运行方式情况下,根据电网参数的变化而随时调节消弧线圈的分接头到最佳位置。
参考文献:
[1]王丽供配电技术[M] 中国劳动社会保障出版社,2009
[2]解广润电力系统过电压水利电力出版社,1985。