2原因分析
電力系統出現新營35KV變電站這樣的事故,是一個普遍存在的問題,為此我們從以下三方面進行了分析:
當系統容抗1/ωC同ωL接近(0.18—0.68)時,極易誘發系統基頻和分頻諧振,特別是35KV變電站帶負荷較小或空載時,站內母線短、電容量小,1/ωC同ωL數值接近。同時由于電感L是與電壓有關的變量,而電容C是由系統確定后基本不變的常量。當電壓發生變化時,電感L也隨之改變,當兩者參數相近時,容易誘發參數諧振。(引起系統參數變化的主要原因有操作過電壓、故障接地產生的過電壓、間歇性弧光接地等。)
另外在中性點不接地系統中,當發生單相接地故障時,電網電壓、相位維持不變,故障相電壓下降為近似零值,非故障相上升為額定電壓近似值的√3倍,當系統接地故障消除后,非接地相在過電壓期間,由于線路電容的作用,已對線路充入電荷,這部分電荷在中性點不接地系統中,只能對電壓互感器的高壓繞組(電感線圈)放電,而流入大地,在這個電壓瞬變過渡過程中,非接地相電壓互感器一次繞組勵磁電流忽然出現數倍于額定電流的峰值電流,可將一次電壓互感器保險熔斷。
還有一個重要原因是在中性點不接地系統中,除三相電壓互感器外,其余的主變、配變中性點均不接地,當系統發生每一個周波重燃多次的弧光斷續接地時,電壓互感器成為系統對地放電的通道。其放電電流可達2A左右,是一般35KV電壓互感器一次額定電流200倍左右。這樣重燃多次斷續放電,可能造成電壓互感器和電能表因劇烈發熱而燒毀。
3解決的方法
為消除系統基頻、分頻諧振產生的過電壓及限制間歇性弧光接地造成的系統電容對電壓互感器放電的過流,一般采取在電壓互感器開口三角形并聯電阻或微機二次消諧的方法,該方法是在電壓互感器產生諧振過電壓時,通過微機換切不同的電阻,短接二次的零序繞組,產生一個和諧振過電壓方向相反的勵磁磁勢,從而抑制諧振過電壓的發生,該方法對阻止諧振過電壓確實有效,但在出現間歇性弧光接地、系統電容對電壓互感氣壓的連續放電時,起限流作用不太明顯。
另一種方法是在電壓互感器一次繞組中性點串接非線性電阻的方法,該方法如阻值匹配合適,能限制諧振過電壓的發生,同時能限制間歇性弧光接地發生的放電電流。通過調查發現,在采取二次微機保護消諧的同時,在中性點再加裝非線性電阻消諧器,對電壓互感器的保護作用更加明顯,這可能同非線性電阻的限流作用有關。
4. 效果
我們通過在35KV中性點串接一支XRQW-35B型消諧器,并在保護屏上采用微機二次消諧的方法對原變電站進行了改造(見圖二)。至今,雖然35KV線路由于各種原因偶有單相接地發生,控制裝置也會出現報警,但沒有發生過設備損壞事故。改造后的效果非常明顯。
5.小節
諧振過電壓燒毀電壓互感器的問題,是一個非常復雜的問題,需要我們以后進一步研究、探討。
建議電壓互感器套管采用新型的復合材料,避免瓷套管在運行過程中發生過熱爆炸現象。
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