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電網(wǎng)諧振過(guò)電壓的限制方法

瀏覽次數(shù):1159發(fā)布日期:2020-09-23

      電力供電系統(tǒng)上的過(guò)電壓現(xiàn)象十分普遍。如果沒(méi)有防范措施,隨時(shí)都可能發(fā)生。引起電網(wǎng)過(guò)電壓的因素很多,主要可分為:諧振過(guò)電壓、操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓。

        諧振過(guò)電壓在正常運(yùn)行中出現(xiàn)的頻率高且危害大。一旦發(fā)生過(guò)電壓,往往造成電氣設(shè)備的損壞,甚至引發(fā)大面積的停電事故。通常,中、低壓電網(wǎng)中過(guò)電壓事故大多數(shù)都是由諧振現(xiàn)象所引起的。由于諧振過(guò)電壓作用的時(shí)間較長(zhǎng),而引發(fā)諧振的因素又比較復(fù)雜,因此在選擇保護(hù)措施上存在一定的難度。為了盡可能地防止諧振過(guò)電壓的發(fā)生,在設(shè)計(jì)和操作電網(wǎng)設(shè)備時(shí),必須進(jìn)行必要的估算和安排,盡量避免形成嚴(yán)重的串聯(lián)諧振回路,以防止諧振的發(fā)生。

        在電力生產(chǎn)和電力運(yùn)行的中、低壓電網(wǎng)中,故障的形式和操作方式是多種多樣的,諧振性質(zhì)也各不相同。因此,應(yīng)該了解各種不同類型諧振的性質(zhì)與特點(diǎn),掌握其振蕩的性質(zhì)和特點(diǎn),制訂防振和消振的對(duì)策與措施。目前,我國(guó)35kV及以下配電網(wǎng),大部分仍采用中性點(diǎn)不接地方式運(yùn)行,一部分采用老式的消弧(消諧)線圈接地。實(shí)踐證明,中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中一方面由于電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過(guò)電壓比較多,盡管采取了不少限制諧振過(guò)電壓的措施,如消諧燈、消諧器、TV高壓中性點(diǎn)增設(shè)電阻或單只TV等,但始終無(wú)法從根本上得到解決,TV燒毀、熔絲熔斷仍不斷發(fā)生。另一方面由于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式的主要特點(diǎn)是單相接地后,允許維持一定的時(shí)間,一般為2小時(shí),不致于引起用戶斷電。但隨著中低壓電網(wǎng)的擴(kuò)大,出線回路數(shù)增多、線路增長(zhǎng),中低壓電網(wǎng)對(duì)地電容電流亦大幅度增加,單相接地時(shí)接地電弧不能自動(dòng)熄滅必然產(chǎn)生電弧過(guò)電壓,一般為相電壓的3-5倍,甚至更高,致使電網(wǎng)中絕緣薄弱的地方放電擊穿,并會(huì)造成相間短路引發(fā)設(shè)備損壞和停電事故。而采用老式消弧線圈接地方式的系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)的限制,只能運(yùn)行在過(guò)補(bǔ)償狀態(tài),不能處在全補(bǔ)償狀態(tài),所以脫諧度整定的比較大,約在20%-30%,對(duì)弧光過(guò)電壓無(wú)抑制效果。并需要手動(dòng)調(diào)節(jié)分接頭,然而此時(shí)卻不能隨電網(wǎng)對(duì)地電容電流的變化及時(shí)將電壓調(diào)整到*佳的工作位置,影響功能發(fā)揮,也不適應(yīng)電網(wǎng)無(wú)人值班變電所的需要。

        因此,可以采用自動(dòng)調(diào)諧原理的接地補(bǔ)償裝置,通過(guò)過(guò)補(bǔ)、全補(bǔ)和欠補(bǔ)的運(yùn)行方式,來(lái)較好地解決此類問(wèn)題。目前自動(dòng)調(diào)諧接地補(bǔ)償裝置主要是由五大部分組成:接地變壓器、電動(dòng)式消弧線圈、微機(jī)控制部分、阻尼電阻部分、中性點(diǎn)互感器和非線性電阻。接地變壓器是作為人工中性點(diǎn)接入消弧線圈。消弧線圈電流通過(guò)有載開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方自動(dòng)控制,采用予調(diào)節(jié)方式,即在正常運(yùn)行方式情況下,根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)的變化而隨時(shí)調(diào)節(jié)消弧線圈的分接頭到*佳位置。自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)調(diào)諧利用微機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)。通過(guò)測(cè)量位移電壓為主和中性點(diǎn)電流與電壓之間的相位,能夠準(zhǔn)確的計(jì)算、判斷、發(fā)出指令自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,顯示有關(guān)參數(shù):電容電流、電感電流、殘流和位移電壓等。還能追憶、報(bào)警、自動(dòng)打印和信號(hào)遠(yuǎn)送,滿足無(wú)人值班變電所的需要。

        自動(dòng)調(diào)諧接地補(bǔ)償裝置能夠?qū)崿F(xiàn)全補(bǔ)償運(yùn)行或很小的脫諧度,主要是由于在消弧線圈的一次回路中串入了大功率的阻尼電阻,降低中性點(diǎn)諧振過(guò)電壓的幅值使之達(dá)到相電壓的5%-10%。因?yàn)槿绻?dāng)系統(tǒng)的電容電流與消弧線圈工作電流相等時(shí),即在諧振時(shí)中性點(diǎn)電壓限制在允許值以下,這樣就可實(shí)現(xiàn)全補(bǔ)償方式,這是殘流為*小的*佳工作方式。接地時(shí)殘流很小,不會(huì)引起弧光過(guò)電壓。所以,可在消弧線圈的一次回路中串入大功率的阻尼電阻,增大阻尼率的措施來(lái)達(dá)到。消弧線圈的脫諧率與電壓及電網(wǎng)的阻尼率有關(guān),當(dāng)電網(wǎng)形成后其不對(duì)稱電壓基本是個(gè)固定值,消弧線圈為保證在單相接地時(shí)有效地抑制弧光過(guò)電壓的產(chǎn)生,要求脫諧率達(dá)到±5%以內(nèi),那么只有改變阻尼率,才能改變位移電壓,因此應(yīng)當(dāng)在消弧線圈回路串入電阻,保證阻尼率,控制中性點(diǎn)位移電壓。在低壓電網(wǎng)中由于中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓很小,為提高測(cè)量精度采用特制的中性點(diǎn)互感器,提高檢測(cè)靈敏度;非線性電阻的采用對(duì)欠補(bǔ)償下的斷線過(guò)電壓和傳遞過(guò)電壓都有明顯的抑制作用。

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