一次消諧器對電壓互感器的保護
3.鐵磁諧振對電壓互感器的危害及采取的措施
鐵磁諧振產生的過電流和/或高電壓可能造成電壓互感器損壞,特別是低頻諧振時,電壓互感器相應的勵磁阻抗大為降低而導致鐵芯深度飽和,勵磁電流急劇增大,高達額定值的數十倍至百倍以上,從而嚴重損壞電壓互感器。損壞電壓互感器通常有兩種情況:
①電壓互感器的一次繞組燒壞,這是持續的鐵磁諧振造成的。一般是發生在空載母線合閘時,該相母線的對地電容較小,產生三倍頻的高頻諧振過電壓。
②高壓熔斷器頻繁熔斷。是由超低頻鐵磁諧振造成。超低頻鐵磁諧振是在單相接地故障消失瞬間,電網對地電容與電壓互感器勵磁電感產生的一種短暫電磁振蕩。這種情況出現在空載母線合閘時有較大的母線對地電容的電網中。尤其是在間隙性電弧接地故障時,更為嚴重。 利用電壓互感器限制或消除鐵磁諧振的措施及其分析消除鐵磁諧振的方法有很多種,下面將分別介紹對電壓互感器二次和一次采取措施,來限制或消除諧振過電壓。
3.1在電壓互感器的開口三角繞組開口端加裝
一次消諧器
以前的一次消諧器一般使用燈泡,型號為220V、500W的白熾燈。其作用是在諧振發生初期,燈泡的阻值較小,而當單相穩態接地時,阻值變大以避免電壓互感器過載,這是一種常用地簡單而經濟的方法。一次消諧器阻值愈小就愈能抑制共振的發生,但若阻值取得太小,相應的功率過大,不但難以選擇適當電阻材料,同時PT的容量也將不能滿足要求,而且,使開口三角兩端電壓太低,以致影響繼電保護的正確動作。所以,采用此方法有其自身缺點:
1)當發生非金屬性接地故障時,中性點位移電壓很小,回路無阻尼作用,所產生的諧振無法消除。
2)當發生金屬性單相接地故障時,要求電壓互感器開口三角形繞組要有足夠大的容量,防止繞組被燒壞。
3)當發生間歇性弧光接地故障時,由于電阻的接入,將使流過電壓互感器一次側繞組的電流顯著增大,增加了電壓互感器燒損的可能性。同時還應注意系統中每臺電壓互感器開口三角均接電阻時才起作用一次消諧器也可在電壓互感器開口三角形繞組開口端加裝微機消諧裝置。電子微機型一次消諧器是當諧振發生時瞬時接通高阻抗回路,有良好的消諧效果。但是對低頻振蕩不起作用。因此,只適用于對地電容較小的電網。
3.2在電壓互感器一次側中性點經高阻抗接地。在三相電壓互感器或三臺單相電壓互感器的一次側中性點與地之間接一單相零序TV。俗稱"4TV法,屬于
一次消諧器。
一次消諧器的特點:
1)采用零序TV二次繞組的補償作用,消除了二次相電壓測量中三次諧波的影響。
2)三相TV的開口三角回路是短接的,因此,零序TV承擔測量零序電壓,三相TV測量正序電壓。將開口三角接成封閉的三角形來消除三次諧波,即能消除鐵磁諧振的發生。
3)零序回路中只有單相TV一種電感,與三相TV的勵磁電感小得多,在激發的過電壓作用下,感抗值無法與電網的對地電容相等,產生鐵磁諧振的充分必要條件不具備,即起到抑制或消除鐵磁諧振的作用。它對抑制鐵磁諧振和超低頻諧振都有較好的效果,適用于對地電容較大的電網。
