2原因分析
電力系統(tǒng)出現(xiàn)新營35KV變電站這樣的事故,是一個普遍存在的問題,為此我們從以下三方面進行了分析:
當(dāng)系統(tǒng)容抗1/ωC同ωL接近(0.18—0.68)時,極易誘發(fā)系統(tǒng)基頻和分頻諧振,特別是35KV變電站帶負荷較小或空載時,站內(nèi)母線短、電容量小,1/ωC同ωL數(shù)值接近。同時由于電感L是與電壓有關(guān)的變量,而電容C是由系統(tǒng)確定后基本不變的常量。當(dāng)電壓發(fā)生變化時,電感L也隨之改變,當(dāng)兩者參數(shù)相近時,容易誘發(fā)參數(shù)諧振。(引起系統(tǒng)參數(shù)變化的主要原因有操作過電壓、故障接地產(chǎn)生的過電壓、間歇性弧光接地等。)
另外在中性點不接地系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,電網(wǎng)電壓、相位維持不變,故障相電壓下降為近似零值,非故障相上升為額定電壓近似值的√3倍,當(dāng)系統(tǒng)接地故障消除后,非接地相在過電壓期間,由于線路電容的作用,已對線路充入電荷,這部分電荷在中性點不接地系統(tǒng)中,只能對電壓互感器的高壓繞組(電感線圈)放電,而流入大地,在這個電壓瞬變過渡過程中,非接地相電壓互感器一次繞組勵磁電流忽然出現(xiàn)數(shù)倍于額定電流的峰值電流,可將一次電壓互感器保險熔斷。
還有一個重要原因是在中性點不接地系統(tǒng)中,除三相電壓互感器外,其余的主變、配變中性點均不接地,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生每一個周波重燃多次的弧光斷續(xù)接地時,電壓互感器成為系統(tǒng)對地放電的通道。其放電電流可達2A左右,是一般35KV電壓互感器一次額定電流200倍左右。這樣重燃多次斷續(xù)放電,可能造成電壓互感器和電能表因劇烈發(fā)熱而燒毀。
3解決的方法
為消除系統(tǒng)基頻、分頻諧振產(chǎn)生的過電壓及限制間歇性弧光接地造成的系統(tǒng)電容對電壓互感器放電的過流,一般采取在電壓互感器開口三角形并聯(lián)電阻或微機二次消諧的方法,該方法是在電壓互感器產(chǎn)生諧振過電壓時,通過微機換切不同的電阻,短接二次的零序繞組,產(chǎn)生一個和諧振過電壓方向相反的勵磁磁勢,從而抑制諧振過電壓的發(fā)生,該方法對阻止諧振過電壓確實有效,但在出現(xiàn)間歇性弧光接地、系統(tǒng)電容對電壓互感氣壓的連續(xù)放電時,起限流作用不太明顯。
另一種方法是在電壓互感器一次繞組中性點串接非線性電阻的方法,該方法如阻值匹配合適,能限制諧振過電壓的發(fā)生,同時能限制間歇性弧光接地發(fā)生的放電電流。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),在采取二次微機保護消諧的同時,在中性點再加裝非線性電阻消諧器,對電壓互感器的保護作用更加明顯,這可能同非線性電阻的限流作用有關(guān)。
4. 效果
我們通過在35KV中性點串接一支XRQW-35B型消諧器,并在保護屏上采用微機二次消諧的方法對原變電站進行了改造(見圖二)。至今,雖然35KV線路由于各種原因偶有單相接地發(fā)生,控制裝置也會出現(xiàn)報警,但沒有發(fā)生過設(shè)備損壞事故。改造后的效果非常明顯。
5.小節(jié)
諧振過電壓燒毀電壓互感器的問題,是一個非常復(fù)雜的問題,需要我們以后進一步研究、探討。
建議電壓互感器套管采用新型的復(fù)合材料,避免瓷套管在運行過程中發(fā)生過熱爆炸現(xiàn)象。