防止35kV母线电压互感器铁磁谐振的技术措施.pdf

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1、·供乜·防止35kV母线电压互感器铁磁谐振的技术措施马小辉，周和平(华立仪表集团股份有限公司，浙江杭州310023)摘要：35kV中性点不接地系统在三相运行参数不对称时。电压互感器时常发生铁磁谐振。提出在35kV母线接入一组电容器，同时在电压互感器一次侧绕组中性马小辉(1973一)，男，线中串接一个电感线圈。运行结果表明。采取的技术措施可有效抑制变压器中性点博士，从事电能计量自的电压位移和电压互感器高压侧熔断器的熔断问题，保证了电能计量、电压保护、对动化主站和采集终端地绝缘监测及指示仪表的正常运行。项目的研究。关键

2、词：中性点不接地系统；电压互感器；铁磁谐振；技术措施中图分类号：852文献标志码：A文章编号：l6748417(2015)Ol一(X)22—040引言为提高供电可靠性，35kV系统中性点采用不接地运行方式，母线电压互感器监测系统对地绝缘状况，所以中性点采用直接接地方式。在系统(I)线路【’HI接地发生相瞬时或永久性接地故障，以及正常倒闸操作中时，时常发生电压互感器的高压侧熔断器熔断的现象，造成电能计量失压、电压保护脱离运行、系统运行状况无法掌握，以及盘表指示或显示不止确，给电力系统安全运行带来危害。本文分析了系统单

3、相接地故障和正常倒闸操作而引发的高压侧熔断器的熔断问题，并提出了相应的防范措施。图I当系统C相发生接地故障时35kV供电系统图1中，T为电源变压器，为相电压，TV为1单相接地母线电压互感器，、L，为电压互感器一次侧在35kV中性点不接地系统中，为监测系统对绕组电感，C、CC：为三相导线对地等值电容。地绝缘状况，电压互感器一次侧绕组中性点采用当线路C相在d点发生接地故障时，C相对地电直接接地方式。当系统c相发生接地故障时，压U：=0，LC：通过接地点被短路，失去作用。35kV供电系统如图1所示。反映到电压互感器二次侧

4、的对地电压U=0，说周和平(1954一)。男，高级工程师，从事电能计量及电器设备自动化保护方面的研究。·22··供西·明系统c相接地，从而起到监测系统对地绝缘状合开关sl，通过110kV电源对主变压器送电，况的作用。图1(b)中，L、C与Lc分别形成之后再合上开关s2对35kV母线充电时，发生并联回路，两端承受电压U：=U。=U。因相相电压严重小对称，盘上电压表大幅度摆动，最后电压互感器高压侧熔断器熔断。埘地电压升高为倍相电压，即电压互感器的A相和B相的励磁电流增大，铁心磁通趋向于磁饱和状态，导致电感减小，感抗下降

5、。当电压互感器的感抗，等于导线对地的容抗时，即发生并联铁磁谐振。电感与电容并联电路如图2所示。图3某110k、变电站一次系统接线方式*图3中，开关sl处在合闸位置，T为变电站上主变压器，处在空载励磁状态；开关s3处在断开位置。当开关S2合闸对35kV母线充电时，通过(a)等值电路(b)向量图电压互感器二次侧反映出35kV母线三相电图2电感与电容并联电路严重不对称，主变压器35kV侧中性点对地电压升高。为便于分析问题，将图3简化成等值电并联铁磁谐振分为低频、分频、工频及高频，路。10kV侧等值电路如图4所示。频率越低

6、，危害性越大，其特点是流过导线对地的电容电流，与电压互感器电感电流，，数值相等，由于它们的相位互差180。，相互补偿，使总电流Iz=，，一，，=0。虽然总电流为0，但电容和电感线圈中的电流却很大，它们互相进行充放电，易引起局部系统发生振荡，造成继电保护误动作。该现象从现场的35kV母线电压表的指针图4lOk％侧等值电路摆动可以看到，其充放电的电流造成电压互感器主变压器35kV侧绕组中性点采用不接地高压侧熔断器熔断，使其对地绝缘监测装置及相运行方式，电压互感器一次侧绕组电感与导线对腹的电压保护和指示仪表失去作用。甚至

7、造成事地电容并接在一起，形成星形接线，中性点直接故进一步扩大。接地。正常情况下，三相负载是对称的，但由于某些激发条件的作用，如充电的三相开关不同期2正常操作合闸，导致合闸瞬间三相电压不同，造成电压互系统在正常运行的情况下，因线路停送电、感器三相励磁涌流值不同，如A相电压刚过零母线充电、线路负荷互带等倒闸操作，均会发生值，B、c相电压处在较高值。此时，A相绕组通35kV母线电压互感器高压熔断器熔断现象。在过的励磁涌流最大，铁心趋向于磁饱和，A相绕未发现任何故障时更换熔断器后，系统恢复正常组电感变小，B、C相电感相对较

8、大，铁心未饱和。运行显然，这是在倒闸操作中引起电磁过渡，对于35kV侧变压器，电压互感器A相绕组与导造成了电压互感器高压侧熔断器熔断。线对地电容形成并联，因容抗大于感抗，使A相某110kV变电站一次系统接线方式如图3负载呈感性，而B、c相负载呈容性，由于上述合所示。图3中，110kV变电站停电检修完工后，闸产生的电磁过渡过程的结果是电压互感器二．23．·供配