一次消谐器应用
分析采用一次消谐器时系统发生各种接地故障时的二次和三次电压:
1)单相接地故障
系统正常运行时,电压互感器二次绕组三相电压Ua、Ub、Uc对称,幅值等于57.7V,中性点电压为 0V,三相电压互感器均承受相电压,消谐TV上的电压等于零,开口 三角无电压输出。当系统发生单相接地故障时,如A相,a降为0V,Ub、Uc上升到100V,由于一次消谐器在电压互感器的存在,绕组上的电压分别为UaO、UbO、UcO,可见三个相电压绕组上承受的仍为相电压57.7V,零序电压3U0=U0的输出幅值也为相电压57.7V,开口三角电压ULn=UaO+UbO+UcO=0V。
2)两相接地故障
分析同上。当系统发生两相接地故障时,如BC相,Ub=Uc=0V,Ua上升到1.5倍相电压,由于一次消谐器在电压互感器的存在,A相电压绕组上的电压UaO仍为相电压57.7V,B相和C相绕组上的电压UbO =UcO=0.5倍相电压,零序电压3U0=UO的输出幅值也为0.5 倍相电压,开口三角电压ULn=UaO+UbO+UcO=0V。 由上述分析可知,在发生接地故障时,电压互感器每相绕组上承受的*高电压为相电压,不会发生铁磁谐振。开口三角电压在故障前后始终为0V,短接后仅用于构成3次谐波的通路。零序TV用于判断是否发生接地故障,在单相接地故障时为57.7V,两相接地故障时为29V,因此在设置定值时,应注意与通的100V是有区别的。
3.3在TV一次侧中性点与地之间加装一次消谐器
在电压互感器高压绕组中性点接入一次消谐器,起阻尼与限流的作用。在系统发生接地故障时的作用同零序电压互感器,在单相接地故障消失时,由于电压互感器饱和过电压的大部分电压降落在电阻Ro上,从而避免了铁芯饱和,限制了电压互感器饱和过电压的发生。
但电压互感器开口三角会滤出三次谐波的干扰信息,其值可达几伏到十几伏,影响接地信号继电器的整定。它的缺点是:
1)各电网电容电流大小、接地故障性质等情况不同,质量差的或是参数达不到标准的一次消谐器将因过热而损坏,从而引起高压熔丝熔断,甚至会使电压互感器烧损;
2)Ro的数值若选用太小,阻尼效果不好,不能限制电压互感器过电压;若选择Ro→∞,即电压互感器高压侧绕组中性点变为绝缘了,发生接地故障时会使开口三角形电压太低,不能保证接地选线装置的灵敏度,因此不适宜使用在对零序电压幅值和角度精度要求较高的场合。同时应注意系统中有多台高压侧中性点接地的TV同时运行时,则每台电压互感器必需在中性点安装一次消谐器才有效。
4.小结
随着系统容量的不断增大,中性点不接地系统的铁磁谐振日益严重,各厂家研制出不同的消谐措施,本文介绍了电压互感器一次消谐装置的措施及其在故障时的分析,采用一次消谐器后如何进行接地选线的判断。每种方法各有优缺点,应根据电网特点,合理选择,可将一次消谐器和二次消谐装置配合使用,优势互补。采用消弧消谐选线及过电压综合保护,限制电网中的各类过电压并准确选出系统的接地线路,对加强电力系统的运行维护管理,保障电网的安全、稳定和可靠运行将具有积极的作用。