10kV系统电压互感器一次侧装消谐器的必要性

零序 电流建 立 了通 路 ， 二 次 开 口三 角形 的线 圈 感 使
÷ 收稿 日期 ： ０ １ ２—０ ２ １ —１ ９ 作者简介 ： 舒安稳 （ ８ 一）男 ， １ ７ ， 贵州铜仁人 ， ９ 助理工程师， 主要从事水 电厂运行管理工作 。
舒安稳
１ ｖ系统 电压互感器一次侧装消谐器的必要性 ０ｋ
感器 Ａ相 正 常 ， ｃ相爆 裂 ， Ｂ、 Ｖ段 母 线 电压 互 感 器 Ａ、 Ｂ相表 面有 裂 纹 ， ｃ相 爆 裂 ， 且 有 黑 色 液 体 流 并 出。故 障时 ， 二次 侧微 机消谐 器均 未报 任何 故 障 ， 消 谐 器未 正确 动作 。
介 于 １ Ｖ厂用 电 Ｉ段 、 ０ｋ Ⅱ段 、 Ｖ段母 线 电压 互
电压互感器 为例 ， 着重论述 了运行中遇到的问题和处理方法 ， 了 １ ｋ 阐述 ０ ｖ系统电压互感器一次侧 加装消谐器 的必要性 。 关键词 ： ０ｋ １ Ｖ系统 ； 电压互感器 ； 一次侧 ； 消谐器 ； 必要性
中图分类号 ： Ｍ４１ Ｔ ５ ３ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：０６—３５ （０２０ １０ ９１２ １ ）４—０１ ３ １８—０
电压不 平衡 和产 生较 大 的工频 涌流 ， 同时 ， 接地两 未
与 相之 间等 都 可 能 存 在 电容 ＿。这 样 ， 空 瞬 时升 高使 就
电压 互感 器饱 和 ， 电感 减 小 ， 系统 中出现 电感 与 电 在 容 阻性相 等 ， 系 统 产 生谐 振 ＿ 。 当谐 振 电压 叠 加 使 ２ ］
失。
接线图见图 １ 。
在实 际运行 中 ， 由于 １ Ｖ系 统 中性 点不 接 地 ， ０ｋ 母线 上 Ｙ Ｏ接线 的 电压 互感 器 一 次绕 组 是该 系统 对 地 的唯一 金属 性通 道 。当 出现 系统 接地 等 故 障 时 ，
系统对地 电容会 以一个数值达数安培的工频半波涌 流通过 电压互感 器 一次绕 组进行 充放 电… ， 时 ， 同 非
云南水力发电
１ ８ ｌ
ＹＩ Ｊ Ａ ￣ Ｎ
弪 露 Ｄ 露
第２ ８卷 第 ４期
１ Ｖ 系统 电压 互 感器 一次 侧 装 消 谐 器 的必 要 性 Ｏｋ
舒安稳
（ 云南金沙江 中游水电开发有限公 司 阿海水电厂 ， 云南 丽江 ６４ ２ ） ７ １２
摘
要： 本文简要介绍了大型水 电厂 １ ｋ Ｏ Ｖ系统 电压互感器消谐装置 的特点 ， 以小湾水电厂和金安桥水 电厂 １ 并 ０ｋ ｖ厂用 电系统
发 出“ 地 ” 过 电压 ” 警 ， 接 和“ 报 测量 电压 互 感 器 二 次
侧 电压 ， 发现线 电压 相等 ， 电压 Ｂ Ｃ相 升 高 ， 相 、 Ａ相
降低 。对 微机 消谐 装置 复 归无效 ， 机端 电压 正 常 ， 且 发变 组保 护无 动作 无报 警 。 基 于故 障现 象 ， 析 可能 原 因为 系统 单 相 不 完 分 全接 地故 障 。为 找 到 故 障 点 ， １ Ｖ厂 用 电 Ｖ段 对 ０ｋ 进行 了全 面 的检 查 清 扫 和试 验 ， 现 电气 一 次 设 备 发 无异常 ， 未发 现接地 故 障点 。为查 明故 障原 因 ， 采取
在系 统 中某一 相 电压上 时 ， 就会 造 成 系统 中性 点 发
生较 大 的位移 ， 两 相 电压 升 高 ， 相 电压 降低 ， 使 一 这 种现 象反 应 到 电 压 互 感 器 开 口三 角 形 微 机 消谐 器
相 电压 升 高 ， 电压 互 感 器 趋 于 饱 和 ， 使 电感 逐 渐 减 小， 电压 互感 器 的激 磁 阻 抗 与 系统 总 的对 地 电容形 成非 线性 谐振 回路 ， 产生 铁 磁 谐 振 。而 微 机 消谐 器
Ｄ Ｉ１ ．９９ｊｉａ． ０ Ｏ ：０ ３６／． ｓ １ ６—３５ ．０２０ ．３ ｓ ０ ９１２ １ ．４０３
ｌ 引 言
目前 ，０ｋ 电力 系 统 为 中 性 点 不 接 地 系 统 。 ｌ Ｖ 对 于 大 型水 电 厂 ，０ｋ 电力 系 统 主 要 用 于 电 厂厂 １ Ｖ 用 电 。一 般 情 况 下 ，Ｏｋ １ Ｖ厂 用 电系 统 的每 一 段 母 线 上均接 １ 全 绝缘 的 电磁 式 电压 互 感 器 ， 组 电压 互 感 器一 次侧 中性 点 直接 接 地 ， 次 开 口三角 形 接 微 二 机 消谐 器 。常见 大型 水 电厂 １ Ｖ系 统 电压互 感 器 ０ｋ
Ｂ Ｃ相 爆裂 ， 且有 黑色 液体流 出 ， 、 并 Ⅱ段母 线 电压 互
ｋ Ｖ厂用 电Ｖ段 倒 换 为 ５号 机 端 厂 用 变 供 电 。在倒 换操 作 过程 中 ， 上 Ｖ段 进线 开关 对 母 线 进 行 充 电 合
后 ，０ ｋ ｌ Ｖ厂 用 电 Ｖ段 母 线 电 压 互感 器 微 机 消谐 器
运行。
２ ｌ Ｖ电力 系统 电压互感器 消谐装置 的作 接 １ Ｏｋ 个消谐器 ， 发挥阻尼和限流的作用 ， 可以很好的
用
根据 大型 水 电厂 １ Ｖ系统 电压互 感 器接 线方 ０ｋ 式， 每组 电压 互感 器 的一 次侧 由 ３只单 相 电压互 感 器接 成 星形 ， 中性 点 直接接 地 ， 次侧 开 口三角 形 其 二
号， 没有 正确 动作 消除谐 振 。针对 故 障原 因 ， 为更好 的消 除厂 用 电母 线合 闸充 电时 的谐 振 ， 湾 水 电厂 小 的处 理 方法是 在 电压互 感器 一次侧 中性 点 与地之 间
加装 一 次消谐 器 。
３ ２ 金安桥 水 电 厂 １ Ｖ厂 用 电母 线 电压 互 感 器 ． Ｏｋ
振报警 ， 且发 现 两次 “ 并 接地 ” 不一样 。 相
压互 感器 投入 运 行 。投 运 时 合 闸充 电不 到 两 分 钟 ， 发 现 电压互感 器 冒烟 ， 电压互 感器 爆 裂 ， 有 黑 Ａ相 并
经 过对 故 障现 象 的全 面分析 ， 由于 出现 两 次“ 接 地” 相不 一样 ， 电气 一 次设 备无 任 何 异 常 ， 且 于是 怀 疑 “ 地 ” 警 是 否 为 微 机 消谐 器 误 判 断 报 警 。在 接 报
故 障相 电压会 升高 并 产 生谐 振 ， 或者 出现 铁 磁谐 振
使系统 电压不平衡等。而二次侧微机消谐器此时可
能仅做接地和过电压故障报警 ， 未启 动消谐 电路来 消除谐振 ， 一般也不能消除系统的涌流 。这样 ， 电压 互感器将可能长时间经受过电压、 涌流和铁磁谐振
冲击 ， 发生 熔断 器熔 断 ， 至 电压 互感 器本体 爆裂 烧 甚
互感 器 就 曾因为 系统 产 生 铁 磁谐 振 ， 而微 机 消谐 器 未 正确 动作 ， 致 消谐 器 误 报 警 或 者 电压 互感 器 不 导
同程度 损 坏 的故 障 。 ３ １ 小湾 水 电厂 １ ｖ厂 用 电 Ｖ段母 线 电 压 互 感 ． Ｏｋ 器 微机 消谐 器运 行 中遇到 的 问题 小 湾 水 电厂 １ Ｖ厂用 电 Ｖ段 在 ５号 机投 运 前 ０ｋ
从 １ Ｖ厂 用 电 Ⅷ段 给 Ｖ段 供 电进 行 检 查 ， ０ｋ Ｖ段 母
感 器 出现 的故 障 ， １ Ｖ厂用 电 Ⅳ段 母 线 电压 互 对 ０ｋ
感 器相 关设 备进 行全 面 检查 ， 现 Ａ相 电压互 感 器 发
有 裂纹 ， Ｂ相避 雷器 高压 线 断裂 并 有 烧痕 ， Ｃ相避 雷 器底 部 有轻微 损坏 。根 据厂 用 电Ⅳ段 电压互 感器 检 查发 现 的 问题 ， 合 工 、 结 段 Ⅱ段 、 Ｖ段 出现 的故 障 ， 为 了查 明原 因 ， 取 用 同型 号产 品更 换 厂 用 电 Ⅳ段 Ａ 采
应 出零 序 电压 。微 机 消谐 器 对 开 口三角 电压 （ 即零
序 电压 ） 和频 率进 行循环 检测 和判 断 ， 区分系 统是 接 地 、 部过 电压 还是 铁 磁 谐振 故 障。若 为 系 统 接 地 外 或过 电压 ， 微机消 谐 器 将 报警 ， 不启 动 消谐 电路 ； 若 为铁磁 谐振 ， 微机 消 谐器 将 启 动 消谐 电路 并 发 出报 警和记 录故 障信 息 ， 使谐 振 在 阻尼 回路 的作 用 下 消
１ Ｖ厂用 电系统 中 ， ０ｋ 由于机 端 变 结构 的原 因 ， 端 机 厂用 变 的原 副边 绕 组 之 间 、 副 边 绕 组对 地 以及 相 原
色液体流出。此次合闸充电发生的故障和小湾水电 厂 １ Ｖ厂用 电 Ｖ段 母 线 电压 互 感 器故 障 一样 ， Ｏｋ 为
空母 线带 电压 互感 器合 闸充 电 ， 系统产 生谐 振 ， 而微 机 消谐 器 未动 作 ， 导致互 感器 爆裂 。故 障现 象表 明 ， １ Ｖ厂用 电 Ⅳ段 不 仅 出 现 电压互 感 器 有 裂 纹 ， ０ｋ 而 且有 避雷 器不 同程 度烧 损 。 结 合小 湾水 电厂 １ Ｖ厂用 电 Ｖ段 母 线 电压互 ０ｋ 感 器故 障 ， 分析 金安桥 水 电厂 １ Ｖ厂用 电 Ｉ段 、 ０ｋ Ⅱ 段、 Ⅳ段 、 Ｖ段母 线 电压互 感器 故 障原 因为 ｌ ｖ厂 ０ｋ 用 电系 统外来 电源 发 生 了接 地 故 障 ， 致 母 线 三相 导
相 电压互 感器 和 Ｂ ｃ相 避 雷器 ， 续 将 Ⅳ 段母 线 电 、 继
线 电压 正 常 ， 电压 互感 器 微 机 消谐 器 未 出现 任何 报
警 。倒 换 １ Ｖ厂用 电 Ｖ段 由 ５号 机机 端 厂用 变供 ０ｋ
电 ， 合 闸充 电 ６次 ， 共 就有 两 次 出现 “ 地 ” 警 和谐 接 报
图 １ 常见 大 型 水 电厂 １ Ｖ系统 电压 互 感 器 接 线 图 ０ｋ
毁等故障。因此， 为避免系统发生接地、 过电压和谐 振 时 因微 机 消谐器 不能正 常动 作而造 成 电压互 感器 损 坏 ， 用在 电压互 感 器 一 次侧 中性 点 与 地 之 间 串 采
消除 系统 谐振 和 工频 涌 流 ， 护 电 压互 感 器 的 安全 保