〔內(nèi)容提要〕10kV配電網(wǎng)兩種消諧措施的分析比較曾建忠(福建晉源發(fā)電廠晉江362246)〔摘要〕針對10kV不接地系統(tǒng)中電壓互感器鐵芯飽和引起的工頻位移過電壓和鐵磁諧振過電壓，根據(jù)現(xiàn)場運行經(jīng)驗，分析討論在實際應用中采用開口三角形繞組兩端接消諧器進行消諧的優(yōu)越性和局限性，提出利用電壓互感器高壓側中性點接消諧器可以彌補其不足，最終解決電壓互感器高壓熔絲經(jīng)常熔斷的問題。
　　
　　〔關鍵詞〕鐵磁諧振 消諧器 低頻飽和電流
　　
　　在10kV中性點不接地系統(tǒng)中，往往由于電磁式電壓互感器(簡稱壓變)鐵芯飽和而引起工頻位移過電壓和鐵磁諧振過電壓(通稱為壓變飽和過電壓)，造成壓變高壓熔絲熔斷，甚至使壓變燒損。限制這種過電壓的措施是多種多樣的，較普遍的是采用在壓變二次側開口三角形繞組兩端接消諧器的方法，以及近年來采用的在壓變一次側中性點對地接消諧電阻的方法，這兩種消諧措施各具特點，應因地制宜，合理選用。
　　
　　1 壓變開口三角形繞組兩端接消諧器的消諧方法
　　
　　1.1原理
　　對這種壓變飽和過電壓，通常是在壓變二次側開口三角形繞組兩端接入阻尼電阻Ro，相當于在壓變高壓側Yo結線繞組上并聯(lián)一個電阻，而這一電阻只有在電網(wǎng)有零序電壓時才出現(xiàn)，正常運行時，零序電壓繞組所接的Ro不會消耗能量。Ro值越小，在壓變勵磁電感L上并聯(lián)電阻就越小，當Ro小于一定值時，網(wǎng)絡三相對地參數(shù)基本上由等值電阻決定，這時由壓變飽和而引起電感的減小不會明顯引起電源中性點位移電壓。當Ro=0，即將開口三角形繞組短接，則壓變?nèi)嚯姼兄稻妥兂陕└?，三相相等，壓變飽和過電壓也就不存在了。但當電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生單相接地時，壓變開口三角形繞組兩端會出現(xiàn)100V的工頻零序電壓，這樣阻尼電阻的容量就要求足夠大，當阻尼電阻太小，一方面電阻本身可能因過熱而燒壞，另一方面，壓變也可能因電流過大而燒損，所以現(xiàn)在變電站一般采用微電腦多功能消諧裝置。當判斷為存在工頻位移過電壓或鐵磁諧振過電壓后，單片機就進行消諧程序，發(fā)出高頻脈沖群，使反并在開口三角形繞組兩端的兩只晶閘管交替過零觸發(fā)導通，將開口三角形繞組短接(若系統(tǒng)發(fā)生單相接地，則不起動消諧裝置)，使壓變飽和過電壓迅速消除。由于短接時間極短，故不會給壓變帶來負擔。
　　
　　1.2優(yōu)點
　　采用微電腦多功能消諧裝置，來消除壓變飽和過電壓效果良好，且一個系統(tǒng)通常只要接一臺消諧器即可起到消諧作用。如晉江市110kV青陽變電站和晉源電廠網(wǎng)控站每段10kV母線各裝設了一套WNX-Ⅲ-10型微電腦多功能消諧裝置，電網(wǎng)運行正常，基本上消除了由于壓變飽和過電壓引起壓變高壓熔絲熔斷現(xiàn)象。

　　1.3局限性
　　隨著青陽變電站10kV配電網(wǎng)的不斷擴大，尤其是新建了4座10kV開閉所，電力電纜比例顯著增大，新建開閉所在投運初期，當線路發(fā)生接地故障時，有的開閉所壓變的高壓熔絲仍經(jīng)常發(fā)生熔斷，如有一次線路單相接地，曾井和青華兩座開閉所壓變高壓熔絲熔斷5根。晉源電廠由于機組擴建，新增兩臺1500kW汽輪發(fā)電機組，并分別用電纜接到網(wǎng)控站主變負荷側10kVⅢ、Ⅳ母線上，因是直配電機，每臺發(fā)電機出口對地各并聯(lián)一組BWF10.5-12-1W型防雷電容器。兩臺發(fā)電機組運行小時數(shù)加起來不足5000h，然而其出口壓變高壓熔絲熔斷就有10根。
　　在中性點不接地電網(wǎng)中，電磁式壓變高壓熔絲熔斷，并不一定都是由于壓變飽和過電壓引起的。當電網(wǎng)對地電容3Co較大，而電網(wǎng)間歇接地或接地消失時，健全相Co中貯存的電荷將重新分配，它將通過中性點接地的壓變Lp形成放電回路，構成低頻振蕩電壓分量，促使壓變飽和，形成低頻飽和電流。它在單相接地消失后1/4～1/2工頻周期內(nèi)出現(xiàn)，電流幅值可遠大于分頻諧振電流(分頻諧振電流約為額定勵磁電流的百倍以上)，頻率約2～5Hz。由于低頻飽和電流具有幅值高、作用時間短的特點，在單相接地消失后的半個周波即可熔斷熔絲。