220kV变电站铁磁谐振过电压事故分析及防止措施
220kV变电站运行操作中的过电压分析与防范措施
220kV变电站运行操作中的过电压分析与防范措施发布时间:2021-12-09T09:01:51.826Z 来源:《电力设备》2021年第9期作者:胡晓圆[导读] 社会经济快速发展,城市的用电量显著增加,因此很有必要借助枢纽对用电情况进行调节[1]。
(广东电网有限责任公司潮州供电局 521000)摘要:城市加快建设的过程中人们不断提高对居民用电的需求,人们的生活与电越来越离不开。
在此背景下电网得到快速发展,电力成为我国重要的一种生产能源。
以我国电力发展的趋势为基础,用电和人们的生活联系相当密切,若电力系统出现任何差错,必然影响人们的生活,还可能对人们的人身安全造成威胁。
为此,笔者先是分析220kV变电站操作中过电压现象和出现的原因,之后提出相应的防范措施。
关键词:220kV变电站;运行操作;过电压;防范措施社会经济快速发展,城市的用电量显著增加,因此很有必要借助枢纽对用电情况进行调节[1]。
变电站就是相当重要的转换枢纽之一,比较常见的就是220kV变电站,是主要的操作中心。
但具体的操作中经常受到客观或主观等因素影响,过电压问题比较常见,为解决这一问题,很有必要提前制定相应的防范措施,并结合实际问题提出应对策略。
基于此,本文就就220kV变电站运行操作中的过电压进行分析并提出防范措施。
1 220kV变电站运行操作中过电压现象和原因1.1变电站过电压现象分析对变电站的过电压现象进行分析可知,其指变电站运行期间受到电位急剧降低或升高等影响电压不稳定的问题。
分析变电站过电压现象可知,其可以分为两大类,即操作过电压、谐振过电压。
两种问题造成的电压危害差异较大,且产生的原因不同。
操作过电压是指工作人员在操作过程中设备运行状态发生突变,导致电压不稳定,主要表现为突然降低或升高。
而谐振过电压指受电压自成回路影响,最终导致电压出现周期性变化,如此一来,用户使用电器时就会存在过负荷工作的现象。
两种电压都会出现一定的危害,从长远的角度的来看,危害较大的是谐振过电压,这是因为采用合理的操作方式就可有效地避免操作过电压,而谐振过电压持续时间较长,虽然分析工作比较简单,但是要想预防过电压问题需要工作人员制定完善的策略。
220kV系统发生串联谐振过电压分析及对策
220kV系统发生串联谐振过电压分析及对策摘要:依据串联谐振过电压产生的条件,结合某220kV变电所发生的串联谐振过电压现象。
分析确定其谐振过电压的性质,并提出解决串联谐振过电压的预防措施。
关键词:接地系统;串联谐振;过电压;分析;措施电气系统中的诸多元件可以构成一系列不同自振频率的振荡回路,在一定条件下,可能出现持续时间按较长的谐振过电压现象,从而导致设备绝缘击穿、电压互感器高压侧熔丝熔断、避雷器爆炸以及电压互感器烧毁,如果不采取有效的预防措施,将会威胁系统内电气设备安全运行,甚至更为严重的电力系统事故。
在铁磁谐振现象中,串联铁磁谐振发生的几率相对不高,且易与并联铁磁谐振现象混淆。
因此结合运行工作现场,分析串联铁磁谐振产生的原因和对系统的影响,提出预防措施十分必要。
1 电力系统发生铁磁谐振过电压原因电气系统中有许多电感、电容元件,例如电力变压器、互感器、发电机、电抗器等的电感;线路导线的对地电容、补偿用的串联和关联电容器组、各种高压设备的等值电容。
电力系统发生的铁磁谐振分为并联铁磁谐振和串联铁磁谐振二大类。
所谓并联铁磁谐振是指中性点不接地系统或小电流接地系统中,母线系统的对地电容3CE与母线电磁式电压互感器TV的非线性电感L相等或接近时,便发生并联铁磁谐振,也叫电流谐振。
所谓串联铁磁谐振是指中性点接地系统中,母线电磁式电压互感器TV非线性电感L与断路器的断口均压电容组成谐振回路,当系统中电气参数发生扰动,使回路的容抗与感抗接近时,便发生串联谐振,产生谐振过电压,又称电压谐振。
一般电力系统中并联铁磁谐振发生较多,现场工人比较重视,对其产生原理比较清楚,具有有效的应对措施;而串联铁磁谐振发生的几率相对不高,弄不清其产生机理,易与并联铁磁谐振现象混淆。
所以需要对大电流接地系统发生串联铁磁谐振现象、原因及预防措施进行分析。
图 1 串联谐振回路示意图2 串联铁磁谐振过电压事故案例某发电厂220kV系统为双母线并联运行方式,2003年,进行220kV北母线停电操作,将220kV北母线所有线路、变压器等电气元件倒至220kV南母线运行,当拉开母联断路器对母线进行停电时,220kV北母线出现过电压:UAB=175kV,UBC>280kV,UCA=250kV,同时北母线TV有电晕放电且声音较大,一分钟后,合上母联断路器,北母线电压显示230kV,异常现象消失。
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一种用于测量电力系统中电压的设备,其作用是将高压电网的电压信号变换为低压信号,以便与保护设备或测量设备相连。
当电网中出现铁磁谐振情况时,往往会给电压互感器带来负面影响,甚至引发过电压事故。
对电压互感器的铁磁谐振过电压进行有效的防范措施,显得尤为重要。
铁磁谐振过电压是指在电网中存在电容性电压降与电容性感应电流之间的共振现象,当系统中存在频率相同的电容性电压降和感应电流时,就会形成共振。
在电网中,由于各种原因,例如电容性电压降和高电压电网中的感应电流,会引起电网中的谐振。
而电压互感器作为电力系统中的重要设备之一,其铁磁谐振过电压会导致其损坏,甚至对整个电网的稳定性和安全性造成影响。
为了有效防范电压互感器的铁磁谐振过电压,需要采取一系列的措施。
首先是合理选用电压互感器的类别和型号。
电压互感器的类别和型号应根据具体的电力系统条件和要求来选定,避免盲目选用不合适的电压互感器,导致频率与系统谐振频率相接近,从而产生谐振现象。
其次是合理设置电压互感器的接线方式。
在电网的设计和施工中,应按照要求合理设置电压互感器的接线方式,减少因连接方式不当导致的谐振风险。
还需加强对电网的监测和维护。
通过对电网的实时监测和及时维护,可以及时发现存在的谐振风险,采取相应的措施进行处理,保障电网的稳定运行。
除了以上措施外,还可以采用谐振阻抗装置来防范电压互感器的铁磁谐振过电压。
谐振阻抗装置是一种专门用于防范电网谐振现象的装置,其作用是在谐振发生时,通过调节电路的阻抗来阻止电路共振,从而有效地防范铁磁谐振过电压。
谐振阻抗装置可以根据具体的电网条件和需求设计定制,安装在电网中的关键位置,有效地避免电压互感器因谐振而产生过电压。
加强对电压互感器的维护和检修也是防范铁磁谐振过电压的重要手段。
定期对电压互感器进行检查和维护,及时清除电压互感器周围的杂物,保证电压互感器正常运行,并避免因外界物体的干扰而引起谐振现象。
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见的一种测量设备,其作用是将高压变电器的高电压变换为低电压用于测量和保护系统。
电压互感器在运行过程中会受到各种干扰和影响,其中铁磁谐振过电压是一个常见的问题。
本文将对电压互感器铁磁谐振过电压的原因进行分析,并提出相应的防范措施。
一、铁磁谐振过电压的原因1. 铁芯饱和电压互感器的铁芯在运行过程中,会受到系统电压的影哨,当系统电压过高时,铁芯可能会发生饱和现象。
当铁芯饱和时,会导致互感器的谐振频率发生变化,从而产生过电压。
2. 负载变化3. 保护动作在系统故障或过载状态下,保护设备会进行动作,引发短时过电压。
这种过电压也可能引起电压互感器的铁磁谐振现象。
1. 加强互感器绝缘为了防范铁磁谐振过电压的发生,首先要确保互感器的绝缘性能良好。
在选择互感器时,应选择具有较高击穿电压的绝缘材料,以提高互感器的绝缘强度。
2. 优化互感器设计在互感器的设计过程中,应该根据系统的电压和负载特性,优化互感器的结构和参数,以减少铁磁谐振过电压的可能性。
3. 使用补偿电容器在互感器的设计中,可以加入合适的补偿电容器来抵消铁磁谐振过电压。
补偿电容器的选择和布置是一个复杂的工程问题,需要根据实际系统情况进行综合考虑。
4. 定期检测为了确保电压互感器的正常运行,需要定期对其进行检测和维护。
通过定期检测,可以及时发现互感器存在的问题,并采取相应的措施进行修复。
5. 系统优化在系统设计和运行过程中,应该保持系统的稳定性,避免出现系统过载或短路等故障情况,以减少铁磁谐振过电压的发生。
电压互感器铁磁谐振过电压是一个常见的问题,但通过合理的设计和操作措施,可以有效地防范和解决这一问题,从而确保电力系统的安全稳定运行。
希望本文的分析和建议能够为电力系统工程技术人员在实际工作中提供一些参考和帮助。
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范摘要:随着城市化建设的加快,居民对用电提出了更高的要求,电力的使用逐渐变成了居民生活的关键。
在这种情况下,我国的电网得到极大的发展和进步,成为了我国生产的重要能源之一。
结合当下我国电力发展的新形势,用电和人民生活密切联系,电力系统一旦出现任何差错将会给人民生活带来巨大影响,甚至威胁到人身安全。
220kV变电站是电力供应中关键的一环,不当的操作过程会让电力供应不足,威胁工作人员的安全。
所以说,防范操作过程中的问题,全面提高变电站技术是急需解决的问题。
关键词:变电站运行操作过电压城市化建设加快是我国经济发展的结果,在这之下,虽然电网建设不断发展,但仍不足以满足现在220kV变电站的需求。
在实际运行过程中,过压、谐振等的现象经常发生,不仅会影响设备的使用寿命,还给企业造成巨大经济损失。
因此,研究变电站的操作技术,分析其中存在的问题就显得很重要。
为此,该文提出了一些自己的看法,能够保证变电站持续、安全地输出。
1过电压现象及原因1.1变电站的过电压现象变电站过电压现象主要是指变电站在运行过程中因为电位的突然升高或者降低,从而导致电压不稳定的现象。
变电站过电压现象主要分为两种类型:谐振过电压和操作过电压。
这两种过电压造成的危害不同,产生的原因也完全不同。
操作过电压顾名思义是因为操作人员操作不当而引起的变电站回路出现差错,电路电流无法正常流通而导致的电压不稳定,表现为电压突然升高或者降低。
谐振过电压是由于电压自成回路,继续运转过程中会产生自振,从而使电压周期性变化,让用户使用的电器过负荷工作。
两种过电压都会产生危害,但从长远角度来看,谐振过电压的危害要大于操作过电压,因为操作过电压出现后,只要纠正操作错误,解决电路出现的差错就能避免;而谐振过电压持续的时间长,并且谐振现象不稳定,分析虽然相对简单,但想要将原因一一对应就很麻烦。
工作人需要制定完整策略来预防过电压现象产生。
220kV变电站运行操作过电压的分析与防范措施
在我国经济、科技蓬勃发展的今天,城市发展越来越好,以220kV变电站为主的供电方式,为人们提供优质的电量,使得人们生活更加便捷。当然,220kV变电站的应用并不是非常完善的,在其运行操作过程中容易因某些因素影响而出现操作过电压,使得电气设备无法正常运行,给供电造成影响。以下笔者就220kV变电站中空载变压器、分合空载母线操作中出现的过电压进行分析,并探究有效的防范措施。
[4]汪湲,沈倩.关于220kV东门变电站操作过电压的分析及抑制对策[J].山东电力高等专科学校学报,2009(02).
[5]宋继孚,李瑞江.操作过电压引起低压厂变烧坏的事故解析[J].电气应用,2007,3(2):54-57.
(2)优化倒闸操作。由于倒闸能够激发铁磁谐振产生,注意优化倒闸操作可以避免铁磁谐振产生。而优化倒闸操作主要是结合电力系统的实际情况,就倒闸操作的每个步骤进行强化,尤其是容易激发铁磁谐振产生的步骤进行调整和优化,最大限度的避免倒闸操作刺激铁磁谐振发生。
结束语:
目前,220kV变电站已经有效的应用于我国各个城市中,为人们提供优质的电量。但需要慎重注意的是220kV变电站运行并不是非常安全和有效的,也可能出现故障,导致供电无法正常进行。造成这一情况发生的原因之一是220kV变电站运行操作过程中产生过电压,过电压会破坏电气设备,进而影响220kV变电站的运行。对此,本文笔者以220kV变电站中空载变压器操作过电压和母线系统谐振过电压进行分析,并探究有效的防范措施。笔者认为要想保证220kV变电站长期稳定的运行,一定要对各个部分进行优化和完善,不给过电压产生创造机会。
标签:22kV变电站;过电压;防范措施
一、变电站的过电压
过电压是指在电力系统中,出现电压升高或者电位差升高的现象,从而对绝缘产生危害。在电力系统中出现的过电压主要有操作过电压和谐振过电压。在电力系统中操作、故障过渡时所产生的持续时间较短的过电压被称之为操作过电压。而谐振过电压是电力系统操作或故障所形成的回路自振和非线性设备的饱和、参数周期性变化等引起的非线性谐振所产生的过电压。尽管我国当前的科学技术较好,能够就电力系统进行优化和创新,但现阶段电力系统中依旧存在产生过电压的因素,如设备故障、线路的分闸、负载突变等等。对此,一定要不断的改善和创新电力系统,最大限度的完善电力系统,促使其更加高效的、合理的、稳定的、安全的运行才是最重要的。
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【摘要】本文主要围绕电压互感器铁磁谐振过电压现象展开讨论,分析了影响因素,并提出了防范措施建议。
针对该现象,文章提出了监测和应对措施,并总结了操作和维护注意事项。
通过对这些内容的详细分析和探讨,可以有效地防范电压互感器铁磁谐振过电压问题的发生,确保电力设备和系统的安全稳定运行。
通过本文的研究,可以更好地了解并应对电压互感器铁磁谐振过电压的风险,提高电力系统运行的可靠性和安全性。
结论部分对以上内容进行总结,强调了防范措施的重要性。
文章为电力行业从业人员提供了实用的指导和参考。
【关键词】电压互感器、铁磁谐振、过电压、防范措施、监测、应对、操作、维护、影响因素、建议、注意事项、结论1. 引言1.1 引言电压互感器在电力系统中起到了非常重要的作用,通过测量电流互感器的次级电流和电压互感器的次级电压,能够准确地反映电力系统中的电流和电压情况。
在使用电压互感器的过程中,经常会遇到铁磁谐振过电压的问题,这可能会对电力系统造成严重的影响。
我们有必要对电压互感器铁磁谐振过电压现象进行深入分析,并提出相应的防范措施。
铁磁谐振过电压是指电压互感器在特定工作条件下,由于电压互感器铁芯和外部谐振电容器之间的相互作用,导致铁芯处于谐振状态,产生异常高的电压。
这种现象通常发生在电力系统频率附近的谐振点。
为了有效地防范铁磁谐振过电压带来的危害,我们可以从以下几个方面入手:要深入分析影响铁磁谐振的因素,包括电压互感器的参数、工作环境和系统参数等;建议采取一些措施来减少铁磁谐振过电压的发生,比如增加阻尼器、改变电容器参数等;要及时监测电压互感器的工作状态,一旦发现异常情况,要及时应对并采取相应的维护措施。
通过以上的努力,我们可以有效地提高电压互感器的安全性和可靠性,确保电力系统的稳定运行。
2. 正文2.1 电压互感器铁磁谐振过电压现象电压互感器铁磁谐振过电压是指在电力系统中,当电压互感器与系统负载特性不匹配时,可能会产生谐振现象,导致电压互感器内部的磁芯受到过电压冲击而损坏。
220kV变电运行过程中的过电压问题分析
220kV变电运行过程中的过电压问题分析发表时间:2019-06-04T15:59:19.747Z 来源:《电力设备》2019年第2期作者:王媛[导读] 摘要:随着经济的发展,我国在电网技术方面也取得较大成果,居民和商业对于电量的需求也加大,220kV是我国运行的主电站,但是变电运行过程中经常会发生过电压的现象,比较频繁发生的是操作过电压和谐振电压的现象,它们都会对设备甚至是人体产生威胁,本文通过对空载投切的操作过电压和母线的谐振电压原因的分析,并提出合理的应对措施,希望对相关工作人员有一定的参考性。
(内蒙古电力(集团)有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古鄂尔多斯 017000)摘要:随着经济的发展,我国在电网技术方面也取得较大成果,居民和商业对于电量的需求也加大,220kV是我国运行的主电站,但是变电运行过程中经常会发生过电压的现象,比较频繁发生的是操作过电压和谐振电压的现象,它们都会对设备甚至是人体产生威胁,本文通过对空载投切的操作过电压和母线的谐振电压原因的分析,并提出合理的应对措施,希望对相关工作人员有一定的参考性。
关键词:变电;操作过电压;谐振电压;母线;空载投切在城市的大电量供应下,220kV作为主流供电站,在运行过程中难免会出现过电压的现象,过电压就是指电网在运行过程中由于电压过大而发生的隐患、故障等问题,电网的运行超过该系统负荷,电压会出现异常升高。
一旦出现电压异常,影响居民的正常供电,给生活带来不便,对商业也会造成损失,电压过大容易对设备产生损坏,还会影响到人身安全,因此有必要对电压过大的原因进行分析,采取预防措施以避免更大的损失,另一方面也是为了方便工作人员的工作,避免困难和复杂的开展相关工作,对电网系统来说,可以降低运营成本,提高电网的安全性和稳定性,给居民的日常供电提供一定的保障。
一、空载投切产生的操作过电压1.原因变压器的空载运行就是指一次绕阻接电源,二次绕阻开路的情况,空载变压器在正常运行的情况下是与激磁电感相似的,有研究数据显示,开关处的电流通常是在线路电流显示为零时会自动熄灭,如果是电量小的情况下,电弧也会自动熄灭,综上可以推断出电量在过零时会被系统断开,出现截流的情况。
一次220kV变电站铁磁谐振过电压事故分析及防止措施
一次电流 () A
13 0 .8 2. 5 3 4. 8 3
7.8 1
仪表二次 电 ( V)
10 4 l0 5 10 6
二次电流 () A
l 3 0. 5 l 7盘 5 1 9 9. 5
①作 者 简 介 : 王志 安 (9 7 ) 男 , 苏 连 云 港 , 理 工 程 师 , 17 一 , 江 助 主要 从 事 大 二次 专职 管理 工 作 。
I
振 时 电 感 上 的 电 压 等 于Q倍 电源 电压 )
U ( /0 O ×I l C=j 1 3 C) =j /∞OC) ×U/ R=j1 (1 /∞OCR) ×U=j QU , 品 质 因数 , Q:
图 1
图 3 铁 磁谐 振 原理 等值 图
Q=XC /R=l /∞o CR( 明谐 振 时 电容 上的 说
摘 要: 文章结合 某2 0 V ̄电站刀闸操作过程 中 出现的 1 0 V 线设备 铁磁谐振 案例 , 系统 中因操作 产生 的铁 磁谐振过 电压 情况进行 2k 1k 母 对 分 析 , 提 出预 防措施 和 对策 。 并 关键 词 : 铗磁谐振 过 电压 分析 措施 中图 分 类 号 : M 5 T 41 文 献标 识 码 : A 文章 编 号 : 2 3 9 ( o 1 1 () 0 6 0 1 7 — 7 lz 1 ) 0c一 1 — 2 6 2
74 1 开关 电容值(F p)
l 【 0) 2 10 03 l0 09
母线和避雷 器电容值(F p)
28 5 6. 25 2 0. 24 8 6.
表 2 在 P. ( 相 ) T . 单 二次侧 加压 测 出的伏 安特性 仪衣 一次电 J . 土 ( V)
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范【摘要】220kV变电站作为城市供电的关键,过电压的产生非常容易致使变电站的安全性受到影响,为此,分析变电站运行中产生的过电压,提出有效的防范措施,对预防过电压的产生有着积极意义。
【关键词】220kV变电站;过电压;防范1 变电站的过电压现象本文所指的电压现象,主要为在变电站运行过程中,突然出现电位差或者电压骤升设备的绝缘体性能遭受到损害,进而致使电压的稳定性受到影响。
通常情况下,变电站运行系统主要出现谐振过电压和操作过电压两种类型的电压现象。
谐振过电压主要是因长时间持续稳定保持电压现象所致,在常规情况下,谐振过过电压会持续到下一步的操作中,直到可导致谐振现象遭到破坏的相关条件出现,而在谐振过电压现象的导致原因中,最常见的主要有线路分合闸、负载变化以及排除故障等。
操作过电压现在则主要是因在进行设备的操作过程中,因非线性设备参数周期变化引起一系列的非线性谐振过电压现象,或者由于操作不当致使设备回路自振过电压现象,这是一个引起故障的过渡阶段,但其持续的时间往往非常短。
2 空载变电器操作过电压2.1 原理分析变电器出现空载运行主要是由于一次绕组接电源,二次绕组开路的状态。
出现空载电流则主要是由于变压器在进入到空载运行的状态下,在将一次绕组成功接通之后,所引起的一系列的电流,故又可将该电流称之为励磁电流。
若切除空载变压器,那么其电流必然会出现明显减小,断路器也会因此发生游离作用,进而引起熄弧反应,为此,又可将其称之为“截流”,当出现该情况下,非常容易致使变压器发生过电压。
2.2 防范措施在对变压器进行运行的过程中,经常性出现截流现象,这是一种无法避免的现象,而在断路器的影响下就非常容易出现过电压。
按照上述理论推算,可通过对变压器绕组电感、空载电流进行控制和增加变压器电容的方式,来说实现对电压的有效控制。
我们可通过以下几点来实现:(1)使用纠结式绕组:在220kV 变电站中其使用的变压器均为芯片变压器,为此,通过纠结式绕组的运用可较好的实现对变压器电容量的提升,这主要是由于纠结式绕组可可在变压器线砸之间穿插另一个线砸,这就能够促使绕组的电容因此得到提升,并且在线砸之间的电位差也能够得到相应的增加。
220kV变电站运行操作中过电压的分析和防范
220kV变电站运行操作中过电压的分析和防范摘要随着我国经济的飞速发展,电力行业逐渐成为我国的优势行业。
在220kV变电站中过电压现象时有出现,这不仅对人员人身安全存有隐患,而且还可能损坏设备。
本文通过分析220kV变电站运行过程中的过电压现象,针对过电压现象并结合现有的防范措施提出行之有效防范措施。
关键词220kV;变电站;过电压;防范措施1变电站过电压的现象变电站变电压现象指的是在电力系统中,由于电压的升高或者是电位差升高导致绝缘体破坏的现象。
过电压分为操作过电压和谐振过电压,其中操作过电压现象指在故障过渡时产生的持续时间比较短的过电压。
谐振过电压现象是在操作过程中或者是在故障过程中形成电压回路自振以及非线性设备的饱和、参数周期性变化所引起的非线性谐振产生的过电压[1]。
谐振过电压一般持续时间较长,是属于稳态现象,有时甚至将持续到下一个操作的出现破坏形成谐振现象条件为止。
过电压的形成原因较多,比如负载突变、故障的发生与排除、线路的分合闸等等。
2空载变电器操作过程中的过电压现象及预防措施2.1空载变压器实际操作过程中过电压现象空载变电器指的是在一次绕组接上电源时,但是二次绕组处于开路的状态[2]。
在变压器处于空载运行状态时,空载电流指的是当一次绕组接通后产生的电流,也就是励磁电流。
但是在空载变压器被切除后,如果电流很小,由于游离的作用此时断路器会出现熄弧的现象,该现象被称为“截流”,此时在变压器上就可能会有过电压的现象的出现。
2.2相应预防的措施在变压器的实际运行操作过程中截流现象是时有发生的,这种现象是无法避免的,过电压现象经常在断路器影响下出现。
根据上面的原理分析,我们可以从下面几个方面来减少过电压现象的发生,比如说减少变压器绕组电流、减小相应的空载电流和增大变压器的电容。
2.3减小空载电流变压器中的空载电流通常是由铁损电流和磁化电流组成的[3],因此在实践过程中,空载电流的变化可以通过改变设备中的铁心来实现。
220千伏空母线铁磁谐振过电压事故浅析
220干伏空母线铁磁谐振过电压事故浅析•企业管理论文220千伏空母线铁磁谐振过电压事故浅析赵篆辽宁华电铁岭发电有限公司辽宁铁岭112000 摘要铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压,多发生在中性点不直接接地的配电网中。
本文系统的分析了铁磁谐振过电压的产生机理,并指出了实际中应注意的问题。
关犍词过电压;铁磁谐振1概述铁岭发电厂220kV变电所安装的断路器均为LW—220H型六氟化硫断路器『每台断路器有两个断口,为提高其开断能力每个断口均有一支2500PF的均压电容器与其并联。
所安装的母线电压互感器为JCC5—220串级电磁式电压互感器。
每台电压互感器夕并联一台防止过电压性能较好的YlOW—220型在一次操作中,当由220kV铁调线向220kV I段母线充电时,曾发生一起断路器均压电容与母线电磁式电压互感器所引起的铁磁谐振过电压事故。
现将事故的经过.现象、原因分析及有关抑制铁磁谐振的措施简述如下。
2事故经过及其现象此次操作,准备由调兵山一次变经铁调线220kV线路向铁岭电厂220kVI段母(空母线)充电。
操作过程中,先将220将kV I母线PT -次刀闸合上。
17时25分,将铁调线线路侧隔离刀闸合上。
17时30分,在将铁调线I母线侧隔离刀闸合上瞬间(当时断路器在开位),母线电压表指示满刻度(330kV ), 变电所岀现强烈的弧光,并伴有异常响声,待充电的I母线(管形铝母线)发生较大幅度较长时间的抖动。
17时33分,将铁调线母线侧刀闸拉开,母线电压指示回零,异音消失.母线抖动减1乳17时35分,到现场检查设备,发现I母A相PT顶部有微弱渗油现象。
次日对断路器.CT. I母PT逬行了高压试验,所试项目均合格,有色谱分析结果各气体组分亦均合格。
3事故原因分析根据上述操作程序及异常现象『可以确认本次事故厲一起铁磁谐振过电压事故。
更确切地说这是一起由断路器断口均压电容器抗与I母线上的电磁电压互感器一次绕组非线性激磁感抗的不利组合而产生的铁磁谐振过电压。
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范摘要:随着经济的不断发展,各地区的用电量正在稳步上升,江苏电网已有超过500座的220kV变电站,220kV变电站早就成为电网中的重要一环。
但是在实际的变电站操作过程中难免因为某些主观或者客观因素,出现过电压的情况,为了有效应对这种情况的发生,需要有关生产单位提前制定防范措施,并根据实际发生情况进行具体原因的调查,有针对性地解决问题。
下面文章中将会就相关问题进行相应的阐述。
关键词:220kV变电站;过电压;问题与防范在我国国家电力能源传送网络系统不断完善和健全的带动和影响下,220kV变电站的电力能源传输方式已经成为电力公司当中较为主要和关键的能源传输技术。
但由于受到各种主客观因素的影响,我国各220kV变电站在运行过程当中经常会出现过电压的安全故障现象。
为全面提升220kV变电站的安全运行,采取必要技术和管理措施防止过电压现象的发生,就成为了相关技术人员的重点研究内容。
1 220kV变电站过电压现象的含义在220kV变电站正常运行时,电气设备的绝缘处于电网的额定电压下,但是,由于雷击、操作、故障或参数配合不当等原因,电力系统中某些部分的电压可能升高,有时会大大超过正常状态下的数值,此种电压升高称为过电压。
过电压分为大气过电压和内部过电压。
内部过电压是由于操作(合闸、拉闸)、事故(接地、断线等)或其他原因。
引起电力系统的状态发生突然变化,出现从一种稳态转变为另一种稳态的过程,在这个过程中可能产生对系统有威胁的过电压。
内部过电压可分为操作过电压和谐振过电压。
操作过电压出现在系统操作或故障情况下,谐振过电压是由于电力网中的电容元件和电感元件(特别是带铁芯的电感元件)参数的不利组合谐振而产生的。
过电压形成的原因很多,因此要先确认220kV变电站运行操作中发生过电压的原因,再采取相应措施。
2 过电压分析2.1 空载变压器操作过电压变压器空载运行是指对应变压器一次绕组接入电源,二次绕组开路的工作状况。
220kV空母线铁磁谐振过电压事故分析
220kV空母线铁磁谐振过电压事故分析摘要:随着我国电力行业不断的发展,人们生活水平得到了极大的改善,对电力系统中空母线安全使用等方面关注力度越来越大。
如何在快速变化的新时期,对220kv空母线铁磁谐振过电压事故进行有效控制,减少电力事故产生的频率,提升电力企业整体水平,为城市建设和人们生活提供更优质的服务,是我国电力部门面临的一个重要课题,同时,也能推动电力领域稳定可持续发展。
关键词:220kV;空母线;铁磁谐振;事故分析近几年,我国频发的铁磁谐振事故,已经引起社会和电力企业广泛关注,对发电厂电力系统逐步进行完善,保障整体能够高质量、高效率的进行。
而220kV 空母线铁磁谐振事故是在电力系统非正常运行的情况下,如空母线在和中性点直接接地电源系统之间仅仅是通过断路器进行微弱连接时,容易产生谐振,严重时容易产生电力系统事故,造成经济方面的损失,也在一定程度上威胁市民的人身安全,不利于国家经济和城市建设快速的发展。
本文就220kV空母线铁磁谐振过电压事故发生现象、产生空母线铁磁谐振过电压事故原因进行分析、有效解决发生谐振情况的有效措施以及消除谐振措施的可行性分析等方面进行了分析。
一、事故发生现象本文就某发电厂发生220kV空母线铁磁谐振过电压事故进行了分析,主要发生现象为:母线电压表指示针满刻度,即为330kV,并出现刺眼的弧光,然后还有异常的响动,空母线伴随着强烈的抖动,将母线侧面刀闸拉开时,电压表指示针回零,随之声音也有减弱趋势,抖动幅度变小,轻度的铁磁谐振事故对电力系统设施有一定的影响,但是程度不重,次日进行各项指标调试的时候,项目测试均在合理使用范围内,对发电厂内整体设施没有太大影响,还可以继续使用,正常发电[1]。
二、空母线铁磁谐振过电压事故原因分析产生220kV空母线铁磁谐振过电压事故的原因有:第一,中性点没有直接接地系统线路,就容易产生并联电路,当发电运行系统发突发情况时,就容易产生并联谐振;第二,电力持续振荡时,就会产生基波谐振,基波谐振拼读的强弱对电压互感器有不同程度的伤害。
谐振过电压造成220kV主变间隙保护动作故障分析报告
谐振过电压造成220kV主变异常停役故障分析报告
2006年6月29日,电业局发生一起110kV母线谐振过电压,引起220kV后山变#1主变三侧开关跳闸的设备一类障碍。
原因是后山变161开关断口带均压电容,110kVⅠ段母线PT为JCC6-110型电磁式电压互感器。
在110kV母线处于空载状态,当断开161开关时,断路器断口电容和电磁式母线电压互感器非线性电感构成串联谐振而引发谐振过电压(母线PT开口三角电压3U0有效值达223.88V,时间达617ms),故引起#1主变间隙过压动作,#1主变三侧开关跳闸。
针对这起障碍,省公司制定了防范措施,请各单位认真执行:
1、对全省所有变电站进行核查,对采用带有均压电容器的断路器开断连接电磁式电压互感器的空载母线进行验算,对有可能产生铁磁谐振过电压的,应在互感器的辅助二次回路上安装多功能消谐装置,以消除谐振。
2、制定带有均压电容器的断路器开断连接电磁式电压互感器的空载母线倒闸操作防范措施,明确停电时先停母线PT后停母线,送电先送母线后送母线PT的办法,以回避谐振条件。
同时将上述措施编入变电运行规程,并责成变电运行人员贯彻执行。
3、按技改指导性意见结合老旧互感器改造将电磁式电压互感器更换为带容性电磁式电压互感器或电容电压互感器。
220kv变电站空母线铁磁谐振的分析
220kv变电站空母线铁磁谐振的分析摘要:电力系统中由电磁式电压互感器(以下简称压变)非线性引起的铁磁谐振,其持续时间一般较长,如不采取有效的消除措施,常常会长期自保持,从而引起压变因长时间过励磁而烧损,甚至还会诱发产生更为严重的电力系统事故。
本文结合电力系统中发生的变电站空母线铁磁谐振事故,阐述了此类铁磁谐振的机理、特征,综合评价了国内常见的几项消谐措施(装置),提出了在变电站倒闸操作中防止和消除空母线铁磁谐振的具体操作步骤和有关注意事项。
关键词:220kV变电站;空母线;铁磁谐振引言220kV变电站空载母线在非正常运行方式下发生谐振,谐振波可能具有正序、零序及负序性质。
在这里所说的非正常运行方式,是指变电站空载母线与中性点直接接地的电源系统之间仅通过断路器的断口均压电容器进行弱连接。
220kV变电站空载母线谐振在电力系统中不多见,且消除变电站空母线谐振的措施(装置)还处在探索的初级阶段。
一、220kV变电站空母线铁磁谐振的机理及特征1.事故案例某变电站220kVⅠ母上原有三台JCC2-220型压变,09年8月20日在220kVⅠ母部分设备试运行过程中,将试运行空开关倒Ⅱ母,对Ⅱ母电压母差回路进行检查(Ⅰ母为带压变的空载母线),在母差试验跳母联开关(LW7-220)时,激发产生了三相基频谐振,发现Ⅰ母零序电压继电器烧坏,Ⅰ母电压(UAB、UBC、UAC)指示表顶表(满量程为300kV,超过额定电压的1.36倍以上),Ⅰ母压变三相声响异常,A相最为严重,谐振持续了15分钟,直至三相压变全部烧损(其中A相炸裂),全站失压(除母联开关和试运行的空开关外,其它220kV出线开关母差保护出口压板已退出)。
2.谐振机理分析在某些中性点直接接地的110kV~220kV电网中的变电站空母线上的谐振回路,由断路器的断口K1的均压电容C1和母线电磁式压变的铁芯电感L构成,当刀闸K2处于闭合状态下打开K1,或K1处于开路状态下闭合K2,均将形成谐振回路。
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一种重要的电压测量设备,它们被广泛应用于电力系统中,用于测量各种电气量和控制各种电器设备。
然而,在电力系统中,电压互感器在运行过程中可能会面临着一些问题,如铁磁谐振过电压。
本文将对电压互感器铁磁谐振过电压的原因进行分析,并探讨一些预防措施。
1. 铁磁谐振过电压的原因在电力系统中,当电压互感器的二次侧接入电容,电容电感并联回路会引起谐振。
由于电压互感器的二次侧电容非常小,因此当二次侧电容与其他并联元件的电感形成谐振回路时,电容电感振荡频率非常高,可达几千赫兹以上。
在这种情况下,铁芯发生过饱和现象,附加磁通和磁滞损耗会导致互感器产生铁磁谐振过电压。
铁磁谐振过电压会对电力系统中的电气设备造成不良影响,导致设备损坏,缩短其寿命,甚至可能导致系统瘫痪。
一些由铁磁谐振过电压引起的典型缺陷包括绝缘击穿、设备烧毁以及对电器设备的不正常负荷。
为了避免铁磁谐振过电压的发生,需要采取一些措施来减轻铁芯饱和和磁滞损耗。
以下是一些常用的防范措施:(1)在电压互感器的二次侧并联引线后,接一个适当的串联电感,以减小谐振电容电感回路的谐振频率,从而减轻铁芯饱和问题。
(2)增加电流过载继电器或过流保护装置来防止过载情况发生。
(3)采用电压互感器的铁心有足够宽的工作磁通密度时,不会引起过剩饱和,从而避免铁磁谐振过电压的发生。
(4)在电压互感器的制造过程中,谨慎地选择铁心材料和加工铁心确保其充分磁化,来减轻铁芯磁滞损耗的影响。
4. 结论铁磁谐振过电压是电力系统中普遍存在的问题。
它可能会导致电器设备失效,影响系统稳定性。
采取适当的预防措施是避免铁磁谐振过电压的发生和减轻其影响的关键。
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1. 引言1.1 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一种电气测量设备,用于测量高压电网中的电压值,并将其转化为与之成比例的低压信号输出。
在电压互感器运行过程中,会存在一种名为铁磁谐振过电压的危险现象,给电网设备和运行带来潜在的危害。
有必要对电压互感器铁磁谐振过电压进行有效的防范措施。
铁磁谐振过电压主要是指电压互感器在运行时与电网中的电容性负荷之间相互作用,导致谐振现象产生,使得电压互感器绕组中的电压值急剧上升,超出额定值范围。
这种过电压可能会引起设备损坏、电网故障甚至触电事故。
为了防范铁磁谐振过电压,首先需要选用合适的过电压防护装置,如过电压保护器、避雷器等,将过电压隔离或接地,减少对电压互感器的影响。
定期对设备进行检查和维护,及时发现并解决潜在问题,确保设备的正常运行。
加强对电压互感器铁磁谐振过电压的防范意识,不仅可以保障设备的稳定运行,更能提高电网的安全性,有效避免潜在的安全事故发生。
只有充分认识到铁磁谐振过电压的危害性,采取有效的防范措施,才能更好地确保电力系统的正常运行和安全性。
2. 正文2.1 铁磁谐振过电压的危害铁磁谐振过电压是电力系统中一种常见的故障现象,其危害不可忽视。
铁磁谐振过电压造成的主要危害包括以下几点:1. 损坏设备:铁磁谐振过电压会导致设备过载,使设备工作在超负荷状态下,从而加速设备的老化,降低设备的寿命,严重时甚至引发设备的爆炸和起火。
2. 影响系统稳定性:铁磁谐振过电压会导致电压波动、频率偏离等问题,影响整个电力系统的稳定运行。
这不仅会影响用户的用电质量,还可能导致系统的断电,造成更大范围的停电事故。
3. 经济损失:铁磁谐振过电压造成设备损坏和停电等问题都会给电力系统运营单位带来经济损失,而且修复和恢复工作所需的时间和成本也是不容忽视的。
要有效防范铁磁谐振过电压的危害,电力系统运营单位和相关部门需要重视此问题,采取有效的防范措施,确保设备和系统的安全稳定运行。
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220kV变电站铁磁谐振过电压事故分析及防止措施摘要:文章结合某220kV变电站刀闸操作过程中出现的110kV母线设备铁磁谐振案例,对系统中因操作产生的铁磁谐振过电压情况进行分析,并提出预防措施和对策。
关键词:铁磁谐振过电压分析措施
电力系统中具有一系列电气元件,组成极为复杂的电感电容的串联震荡回路,串联谐振现象会在电网的某一部分造成过电压,破坏电气设备绝缘,危机设备的安全运行。
对于小容量非线性电感元件(例如电压互感器)谐振过电压使它产生的大电流,在严重情况下,造成电感线圈及其保护熔丝烧毁甚至压变及高压设备爆炸,谐振过电压持续时间较长并可能稳定存在,因此了解谐振发生的原因及防止措施是十分必要的。
1 谐振基本概念
1.1 串联谐振的定义
谐振时XL=Xc,电路此时的工作状态叫谐振又由于谐振发生在RLC串联回路中又叫串联谐振(图1)。
1.2 为何串联谐振又叫电压谐振
谐振电路中的电流I=U/Z=U/R(谐振时回路中的总电阻Z=R)
谐振时各元件的电压:UR=I×R=R×U/R=U(说明谐振时电阻上的电压等于电源电压)
UL=jωoLI=jωoL×U/R=j(ωoL/R)×U=jQU,Q:品质因数,Q=XL/R(说明谐振时电感上的电压等于Q倍电源电压) UC=j(1/ωoC)×I=j1/ωoC)×U/R=j(1/ωoCR)×U=jQU,Q:品质因数,Q=XC/R=1/ωoCR(说明谐振时电容上的电压等于Q倍电源电压) 从上述表达式中可以看出:Q=UC/U=UL/U。
一般在串联谐振时Q>1,在大电流接地系统中电源电压U很高,而在电感和电容上的电压是电源电压的Q倍。
在无线电中可以加以利用,使微弱的信号输入串联谐振回路中,电容两端可获得高电压。
但是在电力系统中由于电源电压本身就很高,如在串联谐振下工作则会严重损坏设备。
这是绝对不允许的,所以说在大电流接地系统中发生串联铁磁谐振也叫电压谐振。
1.3 串联谐振要具备三个条件
(1)电路要有电源;(2)要具备L、C两个基本参数的电路;(3)电路要有外激发,操作是激发的一种形式,由于操作引起施加于P.T上的电压较大的扰动,诱发铁磁谐振过电压现象。
2 电力系统中的谐振分类
(1)线性谐振——电感是线性的线性谐振回路中的电容、电感都是线性的。
常见的线性电感元件有输电线路电感、变压器漏感和励磁磁性接近线性的消弧线圈电感(其铁芯中通常有空气间隙)等。
(2)铁磁谐振(非线性谐振)——电感是非线性的铁磁谐振回路是由铁芯的非线性电感元件(如变压器、电压互感器等)和系统的电容元件组成。
由于铁芯电感元件具有饱和现象,使回路电感参数成为非线性。
这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件下,也会产生谐振,这种谐振通常为铁磁谐振。
它是具有与线性谐振完全不同的特点,由它所产生的过电压又称为铁磁谐振过电压。
(3)参数谐振——电感是周期性交替变化的对于参数谐振,其电感参数是在某个范围内周期性交替变化的。
3 谐振过电压的主要特点——持续时间长
谐振是一种稳态现象,它一般由操作或故障等引起的过度过程激发产生,但它往往会在过度过程结束以后的很长时间内仍然稳定存在,直到发生新的操作或故障使谐振条件遭到破坏为止,所以一旦出现这种过电压其持续时间一般都比较长,若此时过电压的幅值又比较高,则往往会造成严重的后果。
4 结合实例分析铁磁谐振过电压的一般性质
4.1 事故经过
(1)当天的运行方式模拟图如图2所示。
(2)操作内容:需恢复110kV甲母线运行。
(3)操作过程:合上110kV甲母线压变7001刀闸,合上1号主变7011、7013刀闸,合上701开关(对甲母线充电),接着合上申榆线7131、7133刀闸,合上申城线7111、7113刀闸,当在合上茅赣线7141刀闸时,发现110kV甲母线上所有金属不接地部分,出现严重的电晕放电并伴有放电声及绝缘子的放电,响声异常大,操作人员立即返回主控室,发现盘表电压指示偏高并往复摆动,Uab、Ubc、Uca的幅值最高指示140kV,此时立即合上申城线711开关,送出一路,放电声消失,谐振现象消除,电压指示恢复正常。
(4)故障分析。
模拟当天的运行方式,测试相关参数如表1,2所示。
测出了开关断口和甲母线对地电容值,并测绘P.T的伏安特性曲线。
根据伏安特性和电容值做伏安特性曲线(图3、图4)
4.2 从曲线图中定性的分析铁磁谐振的性质
(1)铁磁谐振过电压不像线性谐振过电压那样需要有严格的电容C值,只要满足C>1/ω2Lo,就可能发生铁磁谐振。
(2)a→c相应的电源电压值是一样的,但是电路的工作状态由感性→谐振→容性,回路电流将由感性突然变成容性,回路电流相位发生180°的突然反转,回路电流激增(I>Ip),电感和电容上的电压也大幅度地提高UC》》Uo,UL》》Uo,电气设备产生严重的过电压。
(3)L和C的数值都不会象线性谐振那样使电压趋向于无穷大,电感上的电压UL由于受伏安特性饱和限制,铁磁谐振的数值一般在(1.5~2.5)Uxg(最高运行相电压),个别情况达到3.5Uxg。
而电容上的电压UC也仅为电感电压UL和电源电压E两者之和,同样不可能趋于无穷大。
(4)从曲线中可以看出,虽然激发很快过去,过了谐振点,但是UL和UC都要比工作在O~a段上大的多,谐振过电压可能长期存在,回路还是处于谐振状态,因此,谐振过电压可能“自保持”,这是铁磁谐振过电压的又一重要性质。
(5)由于非线性电感的存在,回路重点电流发生畸变,回路中的电流除了工频分量外,还有高次谐波,甚至有分次谐波,这样铁磁谐振可能出现分次谐波谐振,基次谐波谐振,高次谐波谐振。
5 处理办法及防止对策
(1)选用励磁特性较好的电压互感器或改用电容式电压互感器:铁磁谐振过电压主要是由于电压互感器的铁芯饱和所引起的,选用励磁特性较好的电压互感器,使互感器不容易出现饱和,将有助于限制谐振过电压。
如果改用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器,由于它没有铁芯电感,可以完全消除了谐振过电压。
(2)加强技术管理是消灭谐振的有力措施:在变电站启动试验方案与倒闸操作中必须有谐振过电压的消除措施,才能避免谐振过电压产生而损坏电气设备。
(3)改变电容值破坏谐振条件:在某些情况下,可以在母线上加装对地电容以增加各相对地电容,使系统电容发生变化以破坏谐振条件。
如带上主变或带上空载线路,改变参数以消除谐振,也可以打开断路器电源侧的隔离刀闸。
6 结语
除了雷电过电压外还有内部过电压。
本文主要介绍了电力系统中谐振过电压的基本概念及其特点,分析了铁磁谐振的物理过程及其特点,并以此为基础讨论铁磁谐振过电压的消除和限制措施。
参考文献
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[2]张洪让.电工基础原理[M].高等教育出版社,1996.
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