CVT铁磁谐振引起的二次电压升高原因分析及对策

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1、JISHUJIAOLIUYUYINGYONG技术交流与应用CVT铁磁谐振引起的二次电压升高原因分析及对策谢骏，张秀锋，王思源(1．绍兴电力局，浙江绍兴312000；2．武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：电容式电压互感器由电容元件和非线性电感组成，"-3有外部扰动时，电容式电压互感器内部有可能产生铁磁谐振，导致二次电压异常升高。在一起电容式电压互感器二次电压异常情况处理过程中，通过二次回路检查、停电试验和解体检查等步骤，分析认为引起电容式电压互感器二次电压异常升高的主要原因是发生铁磁谐振以至烧毁阻尼器．并从理论上对该

2、现象进行了深入分析，最后提出建议以预防类似故障的发生。关键词：电容式电压互感器；电压异常；铁磁谐振；消谐中图分类号：TM864文献标志码：A文章编号：1673—7598(2010)01—0077—03母充电．110kV曹樊1479线处于热备用运行状态，其0引言中110kVI段母线及110kVlI母线通过闸刀硬连接并列运行。上曹1435线路上的电压互感器为西安电电容式电压互感器(简称CVT)是以电容分压为力电容器有限公司产品，型号为YDR一110，阻尼为基础的一种特殊的电压互感器，不仅可以用于电压400W并联式谐振阻尼。上曹1435

3、线曹樊1479线和功率测量、电能计量、继电保护、自动控制等方面，还可兼作耦合电容器用于电力载波通信系统。豁一豁与常规的电磁式电压互感器相比，CVT不但可防止1，J谐振过电压的产生，还具有电场强度裕度大、绝缘lI10kv冀可靠性高、顺变响应特性优良和经济性良好等优点，近年来在电力系统中得到广泛应用。[然而由于工作环境恶劣，加上设计、工艺水平及原材料等因素影响，CVT存在的质量问题较多，在110kV]I母1——÷L——，—．．上_，、[]I10kV现场运行过程中，曾发生过由于高压电容C。或中压lII／~J：PTlI母电容C，变化使得分

4、压比增大或减小造成CVTS．次电压异常升高或降低的故障1，较常见的就是由于图1110kV曹娥变电站一次接线图外部扰动引起的铁磁谐振故障1，引起过电压和过110kVLFP一965B备自投装置运行于进线备自电流，短时间内虽不会产生恶劣后果，但长时间大投状态，装置上测量数据如表1所示。电流运行，设备温度急剧上升，轻则造成设备绝缘表1线路CVT电压值v老化，重则导致设备损坏，引发电网事故1故障现象2009年9月8日，浙江上虞110kV曹娥变电站备2故障分析自投装置(LFP一965B)出现告警信号，装置显示UX1一ABN，即为进线lPrI1

5、断线。该变电站一次系统接2．1二次回路检查线如图1所示，当时110kV上曹1435线运行并向旁针对以上故障现象，继电保护人员对相关的二收稿日期：2009—1l一15作者简介：谢骏(1983一)，男，湖北黄冈人，助理工程师，从事继电保护检修工作。_一j摄赤交瀛与蔑礴JISHUJIAOLIUYUYINGYONG次回路进行了详细检查，结果如下。(1)从表1可知，备自投装置端子排上1435线路laCVT二次电压为113V。大于其100V的额定电压，使1n2aHI其交流电压采样插件烧坏导致备自投采样值为0。2nda“：(2)由于1435线~

6、-frCVT-次电压为l13V。怀疑IcVT二次回路存在多点接地或端子松动等情况。测【dn“f量N600电路电压为0V．排除二次回路端子松动的可能；在1435线路CVT转接处断开外部二次回路．直：C一高压电容：C一中压电容：TV～中间电磁式变压器接测量CVT电压仍为l14v，排除CVT二次回路多点L：一补偿电抗器；R『-保护电阻；P、P一保护间隙接地的情况。图2CVT结构示意图(3)继电保护人员测量CVrI二次电压频率为5l_3从本质上讲，CVTZ．次电压的获取方式仍为电Hz。而110kVI段母线及110kV1I母线电压幅值及磁感

7、应。不同的是与之对应的一次电压为系统电压频率均正常，说明系统频率正常，怀疑CVT；~在铁磁通过分压后得到的中问电压。由于CVT本身结构中谐振的可能。在cVT二次电压回路上并接一个20Q就含有电容和非线性电感．具有发生串联谐振的条的电阻，破坏线路喈振后，电压频率和幅值恢复正常。件。当线路一次侧突然合闸或二次侧短路又突然消从以上分析初步推断。CVT_~次电压异常是由除时，过渡过程中产生的过电压会使中间变压器的于CVT内部有局部故障，需要将CVT停电进行高压铁心出现饱和，中间变压器励磁电感￡呈非线性下试验分析降，回路的固有频率1／(2、

8、／)上升(c为等值电2_2停电试验容)，可能产生铁磁谐振，造成中间电压回路中产生将1435线停运后，高压试验人员对其线路CVT大电流及过电压，危及CVT内部及二次仪表的绝缘，进行测试，数据见表2。甚至造成二次保护的误动作。表2测试数据为了有效抑制C