从10kv配电系统pt烧损现象谈如何消除铁磁谐振

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1、从10kV配电系统PT烧损现象谈如何消除铁磁谐振(丰满大圳重建工程建设局吉林省吉林市132108)摘要：丰满电厂新生产控制楼10kV配电系统在备用电源切入试验过程中，进线柜A相PT发生烧损，木文对这一现象进行了多角度分析，分析了原因与防范措施。关键词：中性点不接地系统铁磁谐振防范措施1引言：丰满电厂新生产控制楼10kV配电系统为中性点不接地系统，2014年10月24H,在备用电源切入试验过程中，进线柜A相PT发生爆裂。初步分析为电缆长度2.6km诱发铁磁谐振造成PT烧损。图1中性点不接地系统母线的电压测量及绝缘监察接线及向量图2原因分析：在35kV

2、及以下中性点不接地系统中，国内目前都是利用电磁式PT开口三角构成的绝缘监察装置来监视系统的绝缘状况，在系统中有着极其重要的作用，如因PT自身出现问题，造成事故原因是多种的，根据此事故分析原因如下：图2烧损图片(1)自身质量不过关制造过程中自身身绝缘、铁心叠片及绕制工艺不过关等原因，可导致PT发热过量使绝缘长期处于高温下运行，从而导致绝缘加速老化，出现击穿。该类型的PT—次侧绕组发生匝间短路，这样电流会迅速增大，铁磁也将迅速饱和从而导致谐振过电压，使绝缘击穿造成事故。(1)线路路径过长此电缆长度为2.6km,当PT投在较长母线上吋，由于母线对地电容C

3、O较小，使得容抗X0较大而线路中的感抗XL是随系统电压的变化而变化的不可避免的冇较人的电压波动，当电压波动过程中XO/XL=1吋激发谐振PT产生磁饱和过电压，使PT的工作点处于伏安特性的非线性部分因而使冋路中的电流大幅度增加从而导致高压熔丝熔断PT烧毁。系统的电容电流也可用下列经验公式计算lc=(2.7-3.3)UellO-3,A?式中Ue电网的额定线电压，kV;I输电线路长度，km;2.7系数，用于无避雷线线路；3.3系数，用于有避雷线线路。式?适用于单冋木杆线路。若为金属或水泥杆塔，电容电流约增加左右；若为双冋路，应将其折算为单冋路，可取其等效

4、长度为l’=(1.7-1.4)I。苏中I为每一冋路的长度，1.7适用于左石的线路；1.4适用于左右的线路。另外，电容电流也可以写成式?？?除上述情况外，电网零序电容还对谐振过电压、过电流的大小和谐振频率有一定影响。高压PT二次负荷偏重，一、二次电流较大，使二次侧负载电流的总和超过额定值，造成PT内部绕组发热增加，尤其是在电压高于PT额定电压(6kV)情况下，PT内部发热更加严重；再者，属于中性点非有效接地系统，故一次侧电压在运行中容易发生偏斜，当某相出现高电压吋，该相PT更加容易发生热膨胀爆裂。熔断器被熔断。(2)其他影响：1)激发程度

5、。实际激发试验表明，即使阻抗参数XCO/XL落在谐振区域内，也并不是每次都能激发起稳定的谐振。这是因为谐振的产生不仅与XCO/XL有关，还与电压冲击、涌流大小、合闸相角等激发因素有关。激发程度不同时,互感器饱和程度冇异，因此谐振特性就不相同。1)冋路的阻尼作用。当激发起中性点不稳定过电压后，无论是基波、三次谐波还是1/2分次谐波谐振，总是由电源供给谐振所需的能量。如果输入和输出的能量得以平衡，谐振将维持下去；如果能量平衡关系一旦被破坏，则谐振便会自动消除。根据谐振原理，增大冋路电阻可使谐振区域缩小，维持谐振所需的电压提高，从而能阻尼振荡。2)电网频

6、率的变动。电网频率的变化，使谐振冋路中的阻抗参数发生变化，是导致谐振现象不稳定的重要原因。电网频率变动可能使谐振现象突然发生；突然消失；也可能使谐振由一种状态转变为另一种状态。3防止谐振的措施：消除铁磁谐振应采取的措施包括：消耗谐振能量抑制谐振的发生；改变电感和电容去除谐振条件；在系统中采取不同的接地方式或采取临吋倒闸措施。(1)选择质量可靠的PT彻底解决铁磁谐振，要选用国内知名厂家产品，励磁伏安特性好的PT,在过电压水平下不足以进入深度饱和区，因而够不成谐振条件。(2)加装消谐装置在PT—次绕阻中性点与地之间加装非线性电阻一次消谐器在PT高压绕组

7、中性点接入一个足够大的接地电阻(见图3)起阻尼与限流的作用，在单相故障消失吋低频饱和各电流经过电阻Ro后进入大地，由于大部分压降加在电阻上从而大大抑制了低频饱和电流，使PT高压熔丝不易熔断同吋由于在零序电压冋路串联的这个电阻Ro使PT饱和过电压的大部分电压降落在电阻Ro上从而避免了铁芯饱和限制了PT饱和过电压的发生。图3中性点与地之间加装非线性电阻一次消谐器其局限性是由于电网的复杂性各配网电容电流大小、线路故障性质、PT伏安特性以及消谐器的运行环境等情况有所不MJ，一次消谐器自身的热容量冇限难以保证在PT中性点装设消谐器后设备万无一失，尤其是当间歇

8、电弧接地持续吋间较长吋个别消谐电阻将因过热而损坏，从而引起高压熔丝熔断甚至PT烧损，相对较大的一次消谐阻尼器在持续时间较长