文中对现场110kV变电站35kV系统送电所产生谐振过电压, 初次投入时谐振的原因分析供大家参考。 (图1)
1 停电检查实验
1.1 开关柜绝缘检查
在停电的情况下对进线开关柜和主变的35kV母线侧进行了绝缘检查, 用2500V摇表摇测, 均在2500МΩ以上。
1.2 电压互感器的检查
二次接线没有错误, 然后对电压互感器进行有必要试验, 测绝缘电阻, 直流电阻, 三倍频耐压试验, 测得数据和送电前比较无变化。
2 分析原因
根据事故现象, 投入两台主变35kV侧中性点不接地系统, 引起谐振的原因是35kV侧母线对地电容和电压互感器间铁磁谐振所造成。
35k V侧母线用M100*10铝母线, 长度约60m, 母线对地形成一个电容, 因而形成容抗xc。
35kV侧电压互感器, 每相根据它本身的特性, 又形成一个感抗xl。
由于电感和电容可以构成一个串联谐振电路, 其谐振条件为感抗和容抗相等即xl=xc。
对于复杂电路, 可以合成一系列具有不同自振频率的震荡电路, 在进行开关操作时, 由于瞬间过程电源波形回引起某种变化, 正弦的电源波形含有一系列的高次谐波。当电路中的自振频率之一与电源的频率之一正好相等时, 就会出现这一频率的谐振过电压。
谐振是一种稳定现象, 谐振过电压的时间可能很长, 因此这种现象一旦发生, 往往造成严重后果。
铁磁谐振过电压的特点是:在正常运行条件下, 电感和电容串联回路中一般感抗大于容抗, 由于出现某种因素电感两端电压有所提高, 使电感铁芯饱和, 感抗减小, 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。上述谐振象的频率等于工频时, 称为基波过电压。在正常时感抗大于容抗即Ul>Uc在容抗大感抗于时即Uc≥Ul产生谐振。
3 用FxG25形消谐器消除谐振
(1) 用途:本装置用于抑制35kV及以下中性点不接地系统 (PT饱和引起的) 铁磁谐振。
(2) 消谐器工作原理:该装置接于PT开口三角绕组。
(1) 鉴频器的工作原理:这是一个串联谐振检测回路。三个主要元件:电抗器、电容器、继电器, 设计为串联谐振于25周波。当电源频率为25周波时, 回路呈现低阻抗, 当电压达到动作值时, 继电器动作, 电压互感器、开口三角投入低电阻消谐。当电源电压是50周波或更高频率时, 回路呈现高阻抗, 装置动作电压也大大高于25周波时的电压, 所以本装置对消除工频谐振有较好的动作特性。
(2) 消谐管的工作原理:主要元件是消谐管。该管是专为消谐器设计制造的, 具有电阻特性的电真空器件。消谐管中的灯丝是长期并与开口三角的。当系统正常运行时, 开口三角仅有一个不大于3V的移位电压, 此时流过灯丝的电流不足1A, (实测十个变电站, 均不大于0.5A) 对PT没有不良影响, 当系统单项接地时, 开口三角电压为100V, 灯丝此时的热电阻升到60Ω以上, 对接于PT的测量系统无影响。这种接线的好处是对部分工频谐振起抑制作用。即谐振时消谐器不动作, 仅用消谐管就能抑制谐振。
看到此装置后, 我们将消谐器分别界别接到两段母线PT的开口三角中, 经送电试验, 对这种谐振过电压, 非常起作用, 消除了谐振过电压对电气设备的损坏, 保证了蔚县110kV变电站的安全送电。本文是实际发生, 论点较浅, 望看本文的各位多提宝贵意见, 以期改进。
摘要：新建蔚县110kV变电站, 装两台SFS-20000/110YN, YNO, d11, 20000kVA的变压器。35KV系统两路进线, 分两段, 可通过母联进行并列和单独运行, 该系统进线分别为1#进线柜代1段母线和2#进线柜代2段母线, 同时1段母线有1#电压互感器柜和各路出线柜, 2段母线有2#电压互感器柜和各路出线柜。在110kV线路送电后投入两台20000kVA主变, 分别为1号主变和2号主变, 空载运行完毕后, 于是合上35kV1号进线开关, 1段母线带电, 送1号电压互感器柜, 测二次电压正常, 三相电压正常, 均为100V, 开口只有4V～7V左右, 然后合上母联开关柜, 让2段母线带电, 送2段电压互感器柜, 准备给两段电压互感器二次定相, 正准备2段电压互感二次电压的时候, 进线套管和柜内母线发出异常响声, 于是我们用电压表测量互感器的开口电压, 两段互感器都是75V左右, 当时停止了定向工作。
关键词：35KV,送电,谐振,原因,处理
参考文献
[1] 阮前途.解读莫斯科大停电确保上海电网安全运行[J].华东电力, 2005 (33) .
[2] 胡东臣.南方电网交直流输电并联系统电压稳定分析及STATCOM应用仿真[J].中国电力, 2004 (7) .