电压互感器消谐措施的选择

　

摘要：长期以来，石河子电网6~35 kV系统均采用不接地运行方式。这种运行方式在系统发生单相接地时，允许一定的时间内带故障运行，因而大大提高了系统的供电可靠性。随着区域电网的超前发展，系统对地电容也迅速增大。在系统发生某些扰动时，极易引发系统内电磁式电压互感器的饱和，激发谐振过电压，导致系统接地电压互感器（TV）高压保险熔断烧毁，严重时出现设备闪络跳闸。根据本地区电网的实际情况，选择了不同的措施来抑制由于TV饱和引起的谐振过电压。

关键词：电压互感器 消谐措施 选择
　　长期以来，石河子电网6~35 kV系统均采用不接地运行方式。这种运行方式在系统发生单相接地时，允许一定的时间内带故障运行，因而大大提高了系统的供电可靠性。随着区域电网的超前发展，系统对地电容也迅速增大。在系统发生某些扰动时，极易引发系统内电磁式电压互感器的饱和，激发谐振过电压，导致系统接地电压互感器（TV）高压保险熔断烧毁，严重时出现设备闪络跳闸。根据本地区电网的实际情况，选择了不同的措施来抑制由于TV饱和引起的谐振过电压。
　　1 TV三角形开口装设消谐电阻
　　由110/35 kV紫泥泉变电站35 kV设备，35 kV红沟变电站及石场变电站的35 kV设备，以及它们之间的35 kV联络线（紫红线：20 km，紫石线：8 km）组成局部的35 kV系统，其所带的负荷常年在较低水平，自建成后，频繁发生谐振，每年都有数个35 kV TV喷油烧毁，损失惨重。严重威胁着电网的安全运行。经由分析该系统发生分频谐振的区域为
　　XC0/XL = 0.01~0.08 (1)
　　发生基波谐振的区域为
　　XC0/XL = 0.08~0.5 (2)
　　式中 XC0——系统的零序电容容抗；
　　XL——电压互感器（tv）单相绕组在额定线电压下的激磁阻抗。
　　输电线路的电容电流一般采用下式计算
　　I C0= 3Uφ(1/Xco)×103 (3)
　　式中 Uφ——相对地电压，kV。
　　由式(3)可求得该35 kV系统零序电容容抗XC0为0.0187 MW。这几个站的JDJJ2-35型TV的激磁阻抗，约在2.2 MW左右，代入式(1)中可求得XC0/XL = 0.0256，该值落在1/2分频谐振范围，因此当该系统有单相接地、雷击、合闸等条件激发时，将产生分频谐振。此时，电压互感器的励磁电流急剧增加，可高达额定励磁电流的几十倍以上,从而造成电压互感器的烧毁。为了抑制TV的分频谐振，选择了在TV二次三角形开口处并联一阻尼电阻，其阻值可由下式求出
　　R = XL/K2 （4）
　　式中 XL——系统感抗；
　　K——tv变比系数。
　　将相关参数代入等式(4)可得：R = 25 W。由于天气原因，检修人员只在紫变，石场变的35 kV TV开口三角形装设了25 W的阻尼电阻，而红沟变未能及时安装。暴风雨过后，红沟变有两台35 kV TV又因谐振而喷油烧毁。后来将红沟变更换TV后的二次开口三角形装上的阻尼电阻。现运行近一年，该35 kV系统的所有TV再未发生因谐振而烧毁的事故。经验表明，必须在同一系统，所有TV二次开口三角装设阻尼电阻，才能有效的抑制谐振。
　　2 Tv中性点装设阻尼电阻
　　石河子电网很多变电站分布在边远的农牧团场，负荷以季节性的农业灌溉，棉花加工为主，变化起伏很大。在10 kV线路轻载时，遇到线路上接地故障，或值班员拉路查找接地点时，都时常引发10 kV系统谐振，站内三相指针式电压监控仪表的表针全部打到头，数分钟不返回，随后就是10 kV TV保险的熔断,电压回零。经检查TV绝缘严重降低,高压对低压绕组及高压对地的绝缘电阻已不足2 MW，无法投入运行。也曾试图用第一种办法解决，但考虑到团场10 kV电网属农电公司管理，线路参数处于经常变化之中，确切的参数无法及时收集。因此采取了在TV一次中性点对地接入LXQ-10型阻尼电阻。它的直流特性与传统的RXQ消谐器相近，但结构设计迥异，具有体积小，重量轻，表面经过特殊处理，户内户外可通用，安装也很方便的特点。在几个易发生10 kV系统谐振的变电站安装后，效果良好。但在选择阻尼电阻时应注意TV的绝缘等级是全绝缘还是半绝缘，若是半绝缘应选择弱绝缘型的LXQ-10阻尼电阻与TV相匹配。此外该阻尼电阻不能固定在JDZJ-10型TV的紧固螺栓上，因为该处是不接地的，而应与接地螺栓相连接，并检查接地良好。

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