1鐵磁諧振過電壓可引起電壓互感器一次側(cè)熔絲熔斷
1.1鐵磁諧振產(chǎn)生的原理
在中性點不接地系統(tǒng)中,正常運行時,由于三相對稱,電壓互感器的勵磁阻抗很大,大于系統(tǒng)對地電容,即XL>XC,兩者并聯(lián)后為一等值電容,系統(tǒng)網(wǎng)絡的對地阻抗呈現(xiàn)容性,電網(wǎng)中性點的位移基本接近于零。但會對系統(tǒng)產(chǎn)生擾動,如:①單相接地,使健全相的電壓突然升高,電壓升至線電壓;②單相弧光接地,由于雷擊或其他原因,線路瞬時接地,使健全相電壓突然上升,產(chǎn)生很大的涌流;③當電壓互感器突然合閘時,其一相或兩相繞組內(nèi)出現(xiàn)巨大的涌流;④電壓互感器的高壓熔絲不對稱故障等。總之,系統(tǒng)的某些干擾都可使電壓互感器三相鐵心出現(xiàn)不同程度的飽和,系統(tǒng)中性點就有較大的位移,位移電壓可以是工頻,也可以是諧波頻率(分頻、高頻),飽和后的電壓互感器勵磁電感變小,系統(tǒng)網(wǎng)絡對地阻抗趨于感性,此時若系統(tǒng)網(wǎng)絡的對地電感與對地電容相匹配,就形成三相或單相共振回路,可激發(fā)各種鐵磁諧振過電壓。
1.2鐵磁諧振過電壓的危害及現(xiàn)象
工頻和高頻鐵磁諧振過電壓的幅值一般較高,可達額定值的3倍以上,起始暫態(tài)過程中的電壓幅值可能更高,危及電氣設備的絕緣結(jié)構(gòu)。工頻諧振過電壓可導致三相對地電壓同時升高,或引起"虛幻接地"現(xiàn)象。分頻鐵磁諧振可導致相電壓低頻擺動,勵磁感抗成倍下降,過電壓并不高,一般在2倍額定值以下,但感抗下降會使勵磁回路嚴重飽和,勵磁電流急劇加大,電流大大超過額定值,導致鐵心劇烈振動,使電壓互感器一次側(cè)熔絲過熱燒毀。電網(wǎng)發(fā)生鐵磁諧振過電壓較明顯的現(xiàn)象為系統(tǒng)有接地信號,電壓表計指針不停地擺動,電氣設備有較強烈的電暈聲。
1.3防止鐵磁諧振的措施
在電力系統(tǒng)中,消除鐵磁諧振的措施主要有以下幾種方法:①選用勵磁特性較好的電壓互感器或使用電容式電壓互感器;②增大對地電容,破壞諧振條件;③在零序回路加阻尼電阻,即在一次繞組中性點或開口三角繞組處加裝消諧器或非線性電阻。
1.410kV電壓互感器一次熔絲熔斷并非鐵磁諧振引起
根據(jù)以上鐵磁諧振產(chǎn)生的原理和現(xiàn)象分析,通過安康變電站現(xiàn)場檢查和試驗發(fā)現(xiàn):①變電站(無人值班)遙信庫中未發(fā)現(xiàn)有母線接地信號;②產(chǎn)生諧振過電壓的一個必要條件是一次繞組中性點必須直接接地,而安康變電站10kV電壓互感器一次繞組中性點裝有性能良好的消諧器,消諧器全部項目試驗合格,電壓互感器鐵磁諧振零序過電壓的大部分電壓降落在消諧器上,從而避免了鐵心飽和,限制了鐵磁諧振過電壓的發(fā)生;③現(xiàn)場檢查電壓互感器空載勵磁特性良好,滿足空載電流不大于額定電壓下的空載電流的10倍,且相差不大于50%的標準;④檢查三相電壓互感器絕緣良好,未受到嚴重過電壓的沖擊。由此可見,盡管在雷雨天氣,安康變電站10kV系統(tǒng)有可能受到來自雷擊造成的某些干擾的激發(fā)條件,但電壓互感器一次熔絲熔斷并非諧振引起。