消谐装置在发电厂中性点不接地厂用电系统中应用

《消谐装置在发电厂中性点不接地厂用电系统中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、消谐装置在发电厂中性点不接地厂用电系统中应用　　摘要：在中性点不接地系统中铁磁谐振经常发生，危害极大，电力系统已把对铁磁谐振的防范措施作为一项非常重要的工作来对待。本文结合华电新疆发电有限公司红雁池电厂的实际情况，从铁磁谐振产生的原理、激发条件、危害及消谐措施和消谐装置的工作原理等方面，介绍了一次消谐装置在中性点不接地厂用电系统中的应用。关键词：铁磁谐振中性点不接地系统电压互感器消谐装置概述电力系统中有许多铁芯电感元件，例如变压器、电压互感器、消弧和并联补偿电抗器，这些大都为非线性元件，它们和系统中的电容组成许多复杂的振荡回路，如果满足一定的条件，就可激发起持续时间长、高幅值谐振过电

2、压现象，即铁磁谐振。在电力系统中，铁磁谐振频繁发生，谐振过电压可以在3～～220KV的任何系统中发生，特别是在35KV及以下中性点不接地电网中，几乎所有的内部过电压事故均由铁磁谐振引起。铁磁谐振现象，轻者引起过电压、接地指示误动作、或使电压互感器保险熔断，5重者能使电压互感器烧毁、系统三相对地短路，造成大面积停电，使发电机停运而造成极大的损失和破坏。1中性点不接地系统中铁磁谐振的产生及原理在中性点不接地系统中，当系统正常运行时由于三相对称，电压互感器的励磁阻抗很大且大于系统对地电容，即XL>XC，两者并联后为一等值电容，系统网络的对地阻抗呈现容性，电网中性点的位移基本接近于零。但是在

3、系统扰动，如电压互感器的突然投入、单相接地的发生和消失、系统运行方式的突然改变或电气设备的投切等干扰系统时，电压互感器三相铁芯会出现不同程度的饱和，在PT的开口三角处出现零序电压，使得系统中性点的电压发生较大位移。饱和后的电压互感器励磁电感变小，系统网路的对地阻抗趋于感性，此时若系统网络的对地感抗与对地容抗相匹配，就形成三相或单相共振回路，可激发基波共振、高次谐波共振和分频谐波共振等各种铁磁谐振。由于PT感抗显著下降，励磁电流急剧增加，可达到额定值的数十倍，造成PT烧毁或保险熔断。根据电力系统各相对地电容容抗与电压互感器单相绕组在额定电压时电抗值的比值将铁磁谐振可分为：（1）XC/X

4、L=（0.08～0.8）时，为基频谐振；（2）XC/XL=（0.01～0.08）时，为分频谐振；（3）XC/XL=（0.8～3）时，为高频谐振。5目前产生铁磁谐振的激发条件主要有：1、电压互感器突然投入；2、线路非同期合闸操作；3、线路断线；4、单相接地故障；5、电力系统瞬时过电压等。一般说来，单相接地故障是铁磁谐振最常见的一种激发方式。在分频谐振时，一般过电压并不高，但是PT的电流大，易使PT过热而爆炸；基波和倍频谐振时，一般电流不大，但是过电压很高，常使设备绝缘损坏，危及人身安全，造成恶性事故。2消谐措施及装置在中性点不接地系统中铁磁谐振现象经常发生而危害又极大，必须采取措施加以

5、限制，电力系统已把对铁磁谐振的防范措施作为一项非常重要的工作来对待。针对电力网中铁磁谐振发生的原因、机理和条件，采用的消谐措施主要有：1、在TV一次侧中性点串接消谐器；2、在TV一次侧中性点经高阻抗接地；3、TV开口三角绕组接电阻或分频消谐装置；4、系统中性点经消弧线圈接地或接入同类的消弧电抗；5、改用电容式电压互感器；6、采用抗谐振型PT或在PT中性点串单相PT等。消谐装置主要分为一次消谐和二次消谐装置。3消谐装置在我厂中性点不接地厂用电系统中的应用3.1微机二次消谐装置的应用我厂四台机组在投运时，6KV厂用母线中都已先行装设了微机二次消谐装5置。1、2号机组装设的是北京思达星电力

6、自动化有限公司的MLX198S系列微机消谐装置，3、4号机组使用的是北京华星恒业电气设备有限公司的HY-ML2000型微机消谐装置。就实际使用情况看，还是未能彻底有效抑制铁磁谐振的发生。虽然二次消谐装置具备运算快，体积小，外观精致，便于安装等优点，能瞬时多次短接PT开口三角形绕组进行消谐，但最大缺点是难以正确区分基波谐振和单相接地。3.2一次消谐装置的应用我厂共四台200MW单元制发电机组，发电机出口额定电压15.75KV，本机组厂高变自带厂用电，厂用电为6KV中性点不接地系统，每台机组6KV厂用电均分为A、B两段。各6KV厂用配电段的每一段母线上均接有一台电磁式电压互感器，其一次线

7、圈中性点直接接地。在绝大多数中性点不接地系统中，这种Y0接线的电磁式电压互感器一次绕组，成为中性点不接地电网对地的唯一金属通道，电网相对地电容的充、放电途径，必然通过电压互感器一次绕组。这种慢变过程使电压互感器铁芯深度饱和，当电网接地消失时，电压互感器一次绕组中会出现数安培幅值的涌流，将电压互感器0.5A高压熔丝熔断。即使这种涌流尚未达到熔断器熔断值，但仍超过电压互感器额定电流，长时间处于过电流状态下运行的电压互感器还会被烧毁，继而引发其他事故。5为进一步