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倒闸操作中母线电压反常景象

2017-06-10 17:17分类:维修电工 阅读:

 

1倒闸操作中母线电压反常景象
2002年1月3日,某厂110kV1号母线停电大修,作业人员在切完1号母线全部进出线断路器,毕竟切母联100号断路器(SW6-110Ⅰ型)时呈现反常景象:母线电压表指示线电压逾越150kV,在PT二次侧开口三角绕组处丈量电压有150V以上;合上母联100号断路器后,上述反常景象不见;再次切母联100号断路器后,又呈现上述反常景象,在强行摆开1001号刀闸后,上述反常景象又不见。据事端录波器供应的波形图显现,两次反常景象发作时,都是有两相电压高过额外电压,一相电压低于额外电压,且三相电压波形均为工频。
2反常要素剖析
往后,对100号断路器及1号母线的避雷器和电压互感器进行了必要的实验,证明这些设备并未遭到损坏,能够持续作业。从所做实验获得的数据及参阅一些材料来剖析,能够推重这是一次比照典型的断路器断口均压电容和母线电磁式电压互感器致使的谐振过电压,再致使母线PT丰满发作工频位移过电压的景象。
  疏忽相间电容及电源阻抗等一些非有必要要素,100号断路器堵截后的单持平值电路见图1(此刻断路器两头的刀闸并未摆开)。
其间,eg为110kV2号母线相电压;Ck1、Ck2为断路器两个断口的并联电容;Ck3为断路器绝缘拉杆对地电容;C0为1号母线对地电容;L为1号母线PT电感。
  由戴维南等值电路图来看,图2中如C和L参数匹配时,回路会发作L-C串联谐振,即A点会呈现工频过电压。
  依据丈量的效果:断路器断口并联电容为1790pF,断路器绝缘拉杆对地电容为281~390pF,母线对地电容因其时条件所限只丈量了100号开关至1001号刀闸间这段母线,对地电容为400pF摆布(这段母线长度约占母线总长的1/5~1/10),PT的电感对错线性的,在工频和不逾越额外电压的条件下,其感抗是106Ω数量级的。从等值电路图中容抗和感抗是同一数量级(106Ω)来看,它们是很简略发作串联谐振的。
  从一些材料来看,这种由断路器断口均压电容与母线电磁式互感器致使的铁磁谐振过电压的景象比照照照遍及,它通常发作在一些母线短、出线少的基地式终端变电站,进行倒闸操作切毕竟一台断路器时(此刻网络暂时为不接本地式),该断路器断口并联的均压电容与母线电容及母线的电磁式电压互感器发作铁磁谐振,而在母线上发作较高的稳态工频过电压。
  某厂110kV母线互感器的类型为JCC2-110,据材料显现,这种类型PT的铁心的磁通密度获得太高,当电压上升到1.1~1.2倍相电压时,就初步丰满,很简略致使谐振。从往后对母线PT所做的伏安特性实验来看,PT在1.1~1.2倍额外电压时确实初步呈现丰满景象。假定此刻过电压倍数过高,PT励磁电流会激增,抵达额外电流的数十倍乃至上百倍,PT通常接受不了大电流而过热冒油乃至爆破。
  在呈现断路器断口均压电容致使的铁磁谐振过电压时,假定PT三相的伏安特性曲线很一同,则三相的电压及线电压是很挨近的,但因为PT三相丰满程度纷歧同,外界激起条件禁绝则,网络或许呈现工频位移过电压或谐波谐振过电压。
  电压互感器丰满致使的工频位移过电压的象征是虚幻接地景象,即两相(丰满相)对地电压添加,一相(非丰满相)降低的景象,这与网络单相接地时呈现的景象相仿,但实习上并不接地,所以称为“虚幻接地景象”。因为扰动使互感器铁心丰满是随机的,据材料显现,到如今连续,没有测录到一相电压添加,两相电压降低的示波图。
  电压互感器丰满还或许致使谐波谐振(又分分频谐振和高频谐振)过电压,这种过电压的特征是三相对地电压一同添加。
由某厂的缺点录波器录到的波形来看,“02.
01.03”倒闸操作中呈现的反常状况即是因为两相PT丰满而致使工频位移过电压,体现出“虚幻接地”景象。
  需求指出的是:电压互感器丰满致使的中性点位移或谐振显着都会使网络呈现零序电压,仅仅零序电压的频率禁绝则算了。电压互感器的开口三角绕组即是专为反映零序电压而设置的,所以,开口三角绕组能全部反映电压互感器丰满致使的过电压的零序电压的巨细和频率。
3防备办法
实测记载标明,工频位移过电压和高频谐振电压的幅值很少逾越3Uxg,故除非有弱绝缘设备,通常是不风险的。而分频谐振过电压因为频率为工频的一半,电压互感器的励磁阻抗会降低一半,因铁心元件对错线性,使励磁电流大大添加,乃至可抵达额外励磁电流的百倍以上,PT将作业在严峻丰满状况,过电压被束缚了,通常不逾越2Uxg,可是分频谐振使大电流持续时刻很长,会使PT严峻过热而冒油,乃至爆破。从损害来说,分频谐振过电压是最大的。
  关于相似某厂“02.01.03”倒闸操作中呈现的铁磁谐振状况,可思考选用下列办法进行防备:  (1)对100号断路器应核算其容量以判定此断路器如今是不是需求设备均压电容。均压电容传递电压是致使过电压发作的底子要素。
  (2)选用励磁特性较好的电磁式PT或许爽性选用电容式PT。
  (3)合理的操作次第,如先退出母线PT,后停母线。
  (4)在PT二次开口三角绕组中串接阻值恰当的电阻或消谐设备。
(5)在PT一次绕组中性点串电阻。
(6)在PT一次绕组中性点串单相PT(副PT)。
  如今,在PT二次侧开口三角绕组或一次绕组中性点串电阻或设备来避免PT谐振的办法比照遍及。应当留心的是,这几种办法均有其适用计划和优缺点。详细选用啥办法,应依据体系参数和作业阅历判定。首要应当对体系的对地电容和PT励磁特性进行丈量或核算,区别其是不是落在谐振计划。假定体系较小,且在谐振计划,可在PT开口三角侧装设消谐设备;假定线路较长,不在谐振计划,首要是烧PT或稳妥丝,则应在PT一次绕组中性点串电阻或PT;假定体系投切空母线时发作高频PT铁磁谐振过电压的概率较高,可思考在PT开口三角侧加一500W的灯泡,操作前投入,操作撤离出。

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