一次消諧器應用
分析采用一次消諧器時系統發生各種接地故障時的二次和三次電壓:
1)單相接地故障
系統正常運行時,電壓互感器二次繞組三相電壓Ua、Ub、Uc對稱,幅值等于57.7V,中性點電壓為 0V,三相電壓互感器均承受相電壓,消諧TV上的電壓等于零,開口 三角無電壓輸出。當系統發生單相接地故障時,如A相,a降為0V,Ub、Uc上升到100V,由于一次消諧器在電壓互感器的存在,繞組上的電壓分別為UaO、UbO、UcO,可見三個相電壓繞組上承受的仍為相電壓57.7V,零序電壓3U0=U0的輸出幅值也為相電壓57.7V,開口三角電壓ULn=UaO+UbO+UcO=0V。
2)兩相接地故障
分析同上。當系統發生兩相接地故障時,如BC相,Ub=Uc=0V,Ua上升到1.5倍相電壓,由于一次消諧器在電壓互感器的存在,A相電壓繞組上的電壓UaO仍為相電壓57.7V,B相和C相繞組上的電壓UbO =UcO=0.5倍相電壓,零序電壓3U0=UO的輸出幅值也為0.5 倍相電壓,開口三角電壓ULn=UaO+UbO+UcO=0V。 由上述分析可知,在發生接地故障時,電壓互感器每相繞組上承受的*高電壓為相電壓,不會發生鐵磁諧振。開口三角電壓在故障前后始終為0V,短接后僅用于構成3次諧波的通路。零序TV用于判斷是否發生接地故障,在單相接地故障時為57.7V,兩相接地故障時為29V,因此在設置定值時,應注意與通的100V是有區別的。
3.3在TV一次側中性點與地之間加裝一次消諧器
在電壓互感器高壓繞組中性點接入一次消諧器,起阻尼與限流的作用。在系統發生接地故障時的作用同零序電壓互感器,在單相接地故障消失時,由于電壓互感器飽和過電壓的大部分電壓降落在電阻Ro上,從而避免了鐵芯飽和,限制了電壓互感器飽和過電壓的發生。
但電壓互感器開口三角會濾出三次諧波的干擾信息,其值可達幾伏到十幾伏,影響接地信號繼電器的整定。它的缺點是:
1)各電網電容電流大小、接地故障性質等情況不同,質量差的或是參數達不到標準的一次消諧器將因過熱而損壞,從而引起高壓熔絲熔斷,甚至會使電壓互感器燒損;
2)Ro的數值若選用太小,阻尼效果不好,不能限制電壓互感器過電壓;若選擇Ro→∞,即電壓互感器高壓側繞組中性點變為絕緣了,發生接地故障時會使開口三角形電壓太低,不能保證接地選線裝置的靈敏度,因此不適宜使用在對零序電壓幅值和角度精度要求較高的場合。同時應注意系統中有多臺高壓側中性點接地的TV同時運行時,則每臺電壓互感器必需在中性點安裝一次消諧器才有效。
4.小結
隨著系統容量的不斷增大,中性點不接地系統的鐵磁諧振日益嚴重,各廠家研制出不同的消諧措施,本文介紹了電壓互感器一次消諧裝置的措施及其在故障時的分析,采用一次消諧器后如何進行接地選線的判斷。每種方法各有優缺點,應根據電網特點,合理選擇,可將一次消諧器和二次消諧裝置配合使用,優勢互補。采用消弧消諧選線及過電壓綜合保護,限制電網中的各類過電壓并準確選出系統的接地線路,對加強電力系統的運行維護管理,保障電網的安全、穩定和可靠運行將具有積極的作用。