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國內目前解決鐵磁諧振過電壓常用的三種方式:
1.1提高電壓互感器PT自身的抗飽和倍數(shù);
這種方式是將普通電壓互感器(飽和點為1.6~1.8倍)更換為抗飽和的電壓互感器,通常更換為飽和點為2.5或3.5倍相電壓的全絕緣全封閉的PT,更換后電壓互感器在系統(tǒng)發(fā)生2.5或3.5倍相電壓時PT不易飽和,也就無鐵磁諧振過電壓產生。
優(yōu)點:避免PT自身參與諧振,增強PT運行的穩(wěn)定性及可行性。
缺點:對于安裝在高壓開關柜內的電壓互感器,主要考慮到爬電距離及其在柜內占用空間的受限問題,不能無限制提高PT的容量,當系統(tǒng)發(fā)生間歇性弧光接地時,過電壓幅值超過3.5倍相電壓,依然會產生鐵磁諧振過電壓。
1.2在PT一次中性點串聯(lián)壓敏型一次消諧器;
這種方式是在電壓互感器中性點與接地點之間處串聯(lián)壓敏型(簡稱電壓型,如圖一)或流敏型(簡稱電流型,如圖二)一次消諧器,利用壓敏或流敏元件的物理特性,破壞諧振條件,達到去除鐵磁諧振過電壓的目的.
目前除了寧夏電力系統(tǒng)以外,其他電力系統(tǒng)主要加裝壓敏型(簡稱電壓型)一次消諧器為主.壓敏型(簡稱電壓型)一次消諧器的阻尼電阻即壓敏原件通常為碳化硅材料,正常運行條件下呈現(xiàn)為高阻,發(fā)生諧振時電阻阻值下降,這樣不利于去除諧振,正常運行狀態(tài)下,還會對互感器的測量精度產生影響,嚴重時還可能放大中性點不平衡電壓,導致系統(tǒng)不能正常運行。
電力系統(tǒng)采用的是流敏型(簡稱電流型)一次消諧器。正常運行時為低阻狀態(tài),當發(fā)生PT鐵磁諧振時快速呈高阻狀態(tài),利用其物理特性破壞諧振條件,從而實現(xiàn)快速去除諧振過電壓的目的,電流型一次消諧器能夠實現(xiàn)連續(xù)快速消諧,諧振過電壓幅值越大,消諧時間越短,克服了壓敏型(電壓型)一次消諧器不能整體去除諧振過電壓的缺點。
該流敏元件的伏安特性如圖1,特性類似熔斷器,小電流時呈低阻態(tài),大電流時呈高阻態(tài),且可以相互轉換;如圖2, X、I曲線描述的是元件的阻抗隨流過電流的變化曲線,圖中X1曲線為PT的阻抗曲線,X2曲線為流敏元件的阻抗曲線,Xc曲線為系統(tǒng)容抗曲線,K點為系統(tǒng)容抗與PT感抗相等點,即系統(tǒng)諧振點,X3曲線為PT與流敏元件串聯(lián)的阻抗曲線,很明顯,X3與Xc無交點,不會發(fā)生PT鐵磁諧振。
當諧振發(fā)展初期階段,零序電流增大,超過0.2A時,該流敏元件的阻抗急劇增大,限制電流的發(fā)展,使PT快速去飽和,破壞諧振條件,消諧效果優(yōu)良,同時保護了PT保險;當PT阻抗升高,零序電流減小,流敏元件阻抗迅速降低,不影響測量精度。


上述兩種消諧器無論電壓型還是電流型一次消諧器,都有以下共同點:
優(yōu)點:都是利用其物理特性快速破壞諧振條件,達到消諧的目的。
缺點:運行狀態(tài)無法實時監(jiān)測,除通過實驗手段外無法知曉其運行狀態(tài)。
在PT二次開口三角處加裝微機型二次消諧器;
這種方式是在PT二次開口三角處加裝微機消諧裝置,將微機技術用于電網消諧,利用計算機快速數(shù)據(jù)處理能力實現(xiàn)快速傅里葉分析,其選頻準確。通過對PT電壓的采集,對電網諧振時的各種頻率成份能快速分析,辨別出接地故障、PT斷線和諧振故障。如果是電網諧振,微機控制器發(fā)出指令使消諧電路投入,實現(xiàn)快速消諧。
優(yōu)點:具有實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、上傳、存儲、查詢等功能,滿足國家智能電網建設要求。
缺點:a、二次消諧對去除重復發(fā)生的諧振作用不佳,對互感器的測量也會產生影響;b、存在滯后現(xiàn)象,微機型二次消諧器的數(shù)據(jù)采集運算時間大約100ms(5個周期)左右,使得諧振電流加熱PT熔絲以足夠充分的時間,可能在其投入消諧之前PT保險已經熔斷。
- 上一個:諧振產生的機理
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