变电站电磁式电压互感器铁磁谐振过电压的分析及对策

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2004年第6期(-I-州电力技术》(总第6o期)变电站电磁式电压互感器铁磁谐振过电压的分析及对策遵义供电局陈钢[563003]1引言2PT铁磁谐振过电压产生的机理电力系统中有许多感性和容性元件，其中感性电力系统中，铁磁谐振主要是由于电压互感器元件包括变压器、互感器、发电机、消弧线圈以及线铁心线圈发生饱和，因而引起含有丰富谐波分量的路导线等的电感；而容性有输出线路的对地电容、相铁磁谐振现象，所以研究的重点就放在Tv(电压互间电容、补偿用的串联和并联电容器组以及各种高感器，也叫Prr)上。系统在正常运行的

2、情况下，TV压设备的电容等。当系统进行操作或发生故障时，没有发生饱和，工作区域近似在线性区，它的电感值这些电感和电容就有可能构成各种振荡回路。在一基本保持不变，这时线圈的感抗大于系统的容抗。定的条件下产生谐振现象，从而导致系统的某些部当系统受到扰动时，比如说故障、合空母线、雷击等分或元件出现严重的过电压，危及电气设备的安全，等，都会使导线对地电位发生突然变化，三相电位有影响保护装置的可靠性。当龟网发生冲击或扰动升有降，电容的涌流流经电压互感器的线圈，电流大时，因电磁式电压互感器的伏安特性不一致或特性增，使得Tv的线圈由不饱和进入到饱和状态，感抗不好，

3、均会导致Tv铁心饱和而引起铁磁谐振过电也随之急剧下降，当涌流增大到一定的数值后，感抗压当这种过电压发生时，由于互感器的铁心饱和，也下降到等于或小于容抗的状态，满足了谐振的条导致其绕组的励磁电流大大增加，严重时可达到励件，就发生了谐振现象。总之，从理论上讲，铁磁谐磁电流的百倍以上，从而引起互感器熔断、喷油、绕一振发生最根本的原因就是由于外界的某种扰动(比组烧毁甚至爆炸。发生这种过电压时，将会给电网如说电压的升高或电容值的改变等)，引起电感元件的安全运行带来很大的威胁，必须采取有效措施予中的电流的突然改变，从而进一步使的铁心的饱和以限制或消除。运行经验表

4、明，铁磁谐振过电压可程度发生了变化，形成了谐振回路。以在各种等级的网络中产生，尤其是35kv以下的电网中，因谐振造成的事故较多，目前已经成为一个i＼＼乙普遍关注的问题。，／／f＼＼c，我局220kV南白变在用主变空充10kv母线时、，、>l／发生过谐振现象，具体过程：10kVI段母线是热备一用状态，10kVI段Frr在投入位置，10kv分段010断路器热备用位置，1、2、3电容器及1站用变断路器热备用，在1主变220kV和110kV侧送电注：1—1／2分频谐波谐振区域；2一基频谐振区域；卜三次谐波的谐正常后合011断路器对10kV母线充电发生了谐振区

5、域振，此时立即合上1站用变012断路器，并将2站图1不同谐波的谐振区域用变负荷倒由1站用变供，谐振现象消失。2，1铁磁谐振条件据不完全统计，遵义供电局10～110kV电网多2．I．I判据次发生Frr谐振过电压，，1997到2004年间10kv系在电力系统中，判断在何种情况下会发生铁磁统出现谐振过电压127次，烧断Frr高压熔断器30谐振将对预防和分析起到十分重要的作用，我们目次；35kV系统出现谐振过电压62次，熔断Frr高压前一般是按照美国人H．A．Petemon所做的实验结熔断器1O余次；l1OkV系统出现谐振过电压12次，果，给出的判据来判断不

6、同类型铁磁谐振的发生区Frr发生爆炸已3次。域，下面我们将据他的实验图表详细解说，见图l。·1·维普资讯http://www.cqvip.com2004年第6期《贵州电力技术>(总第6o期)②雷击线路或者其他一些原因使得线路发生从图l中我们可以看出，当外施电压冬和jU瞬间的单相弧光接地，使得另两相线路的相电压瞬间上升为线电压，而故障相在接地消失后，又瞬间恢的相应坐标处于该曲线包络内时极易发生谐振，．1『I1复为相电压，以致造成暂态励磁涌流的急剧增大和而在这之外就不会产生谐振。铁心的磁饱和。式中——为实际运行电压；③由于另-二．相绕组瞬间传递过来的过电

7、压，引√3——电压互感器的铭牌线电压；∞——起谐振。为系统每相的容抗；④在某些补偿电网中，当消弧线圈退出运行_Y——为电压互感器的单相绕组在额定电时，引起TV过电压。通过以上的分析，下面我们将就电力系统中的压作用下对地励磁电抗。三种铁磁谐振分别叙述它们各自的特点。通过对H．A．Peterson实验的研究，下面我们直2．2基波谐振接给出经验性结论：y一当比值接近于0．07～0．55时，发生谐振的①不同的值下，产生不同频率的谐振区。AmAm谐振频率与电网频率相同，故称之为基频谐振。当A『fI：0．01～0．07时，发生分频谐振；其主要特点总结如下：①三相

8、电压表中指示数值为二相升高、一相降当：0．07～0．55时，发生基波谐振；1m低，线电压正常；②过电压不超过