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。

6、中性接地点,增加母线对地电容或减少系统中电压互感器压中性点接地台数，即增大母线的对地感抗，从而减少自振固有频率，避免发生母线铁磁谐振过电压，如：在变电站基建设计时，采用电容式电压互感器。在进行变电站更换电压互感器时，也应尽量选取电容式电压互感器。

7、继电保护:针对具体事故发生的情况，如在变电站母线发生单相接地，母差保护动作，母联开关跳闸后，如果主变开关先于线路开关动作，

将不会引发谐振。因此，建议将只带一条出线（线路开关动作抢在主变开关前动作的可能性较大），同时该出线为不带电源的负载线路时，母线母差保护动作次序调整为：母联开关首先开断后，先跳主变开关，再跳出线开关。