35kV中性点经消弧线圈接地系统几种铁磁谐振消谐措施有效性分析

由于电磁式电压互感器(PT)饱和引起的铁磁谐振严重影响整个系统的安全运行。以某35 kV中性点经消弧线圈接地系统为例建立仿真模型,对PT高压侧中性点经PT接地(4PT)、非线性电阻消谐器接地,PT开口三角绕组接入阻尼电阻,系统母线加装星形避雷器四种目前常用消谐措施进行了仿真计算和分析比较,计算结果表明:对于中性点经消弧线圈接地系统中常见的由于单相接地故障消失引发的分频铁磁谐振,4PT法和PT高压侧中性点经非线性电阻消谐器接地抑制谐振效果不明显,由于系统发生谐振时避雷器没有动作,母线加装星形避雷器对谐振的影响很小,而PT开口三角接入阻尼电阻对谐振具有较好的抑制作用,并且电阻越小抑制效果越明显,但是小电阻的热容量太大,容易引起电阻烧坏,且电阻热容量越大成本越高,应尽量使阻尼电阻短时间接入。     

基于消谐器抑制铁磁谐振过电压研究分析

针对湖南电网近年来由于铁磁谐振过电压导致电压互感器损坏的事故进行了统计计算,对铁磁谐振过电压和电压互感器过电压的产生原理进行了理论分析。通过ATP建立了10kV配电线路仿真模型,对系统单相接地和两相不同期合闸情况下引起的铁磁谐振过电压进行了仿真和分析。针对铁磁谐振过电压的产生原理,提出了电压互感器铁磁谐振消谐的措施,并通过仿真模型分析对防护效果进行了分析验证。研究证明:中性点经消弧线圈接地的方法对消除铁磁谐振最为有效;对于二次侧加装消谐电阻的方式,电阻越小,消谐效果越明显,但电阻值太小会造成PT过载,需要注意与PT的容量相配合。     

配电线路电容与PT电感阻抗比对铁磁谐振电压电流特性的影响研究

随着电磁式电压互感器(PT)励磁特性的提高,PT产生铁磁谐振的条件、区域等特征发生了变化,这导致电网原有针对铁磁谐振采用的消谐措施有效性也随之降低。基于云南电网某变电站典型PT的铁磁谐振,应用PSCAD/EMTDC软件建立了仿真计算模型,研究线路系统电容电流和PT励磁特性对铁磁谐振的影响。同时,基于建立了10 kV铁磁谐振模拟试验平台,进行了几种典型PT的铁磁谐振模拟试验,以验证PT仿真计算模型。试验和计算结果表明:PT的铁磁谐振模拟试验和仿真计算波形具有良好的一致性; 10 kV和35 kV配电网系统虽有不同的铁磁谐振区间,但均在线路(电容)与PT(电感)的阻抗比为0. 13时发生工频谐振;阻抗比过高极易导致谐振时PT电流过大,而且两个电压系统的影响区域也不同;在特定的阻抗比区间内,会产生很高的铁磁谐振过电压。     

基于风险策略的配电网铁磁谐振故障分析与抑制措施研究

一般认为母线容性电流在0 A～20 A范围内都有铁磁谐振风险,应采取预防措施,但是当处于临界区域时,往往难于“抉择”。为规避谐振危害,合理科学地选择治理措施,本研究讨论了铁磁谐振受电压互感器伏安特征影响的规律,并提出了消谐措施的应用方法。首先,根据谐振机理与不同类型配电网谐振特点对铁磁谐振的风险因素进行总结归纳;然后,使用PSCAD搭建仿真模型,对某型号为JDZJ的电压互感器进行伏安特性实测,拟合了电压互感器伏安特性曲线,精准建模;接着,通过概率手段研究了电压互感器伏安特性改善、电容值变化对铁磁谐振风险概率的影响,得到伏安特性饱和拐点提高到一定水平后谐振风险降低,电容值在电压互感器伏安特性提高后对谐振风险影响变小的结论,验证了《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中电压互感器伏安特性饱和点应大于■的合理性;最后仿真研究了采用一二次消谐措施后的消谐效果及系统谐振风险变化情况,从概率角度验证了消谐措施的有效性,为配电网的规划、电压互感器伏安特性选取和消谐措施选择提供了参考。     

基于PTC特性材料的主动式抑制铁磁谐振故障新装置的设计与应用

笔者针对近年来频发的铁磁谐振故障事件,分析了消谐失败的原因,提出了一种基于正温度特性材料的消谐器改进与设计方法:一是利用具有更大容量ZnO非线性电阻代替SiC电阻,制成一次消谐器常投于互感器PT一次侧中性点处,弥补了原有消谐器因无法快速消纳铁磁谐振的激发能量而造成互感器保险熔断或互感器炸裂事故,此外,ZnO非线性电阻在小电流时的低阻特性也降低了消谐器对PT的测量精度的影响;二是针对原有的二次消谐器因电阻调节速度不足而致使谐振能量无法及时消纳问题,用ZnO陶瓷电阻取代金属电阻,利用陶瓷电阻本身的物理特性再加上调控措施,能够在系统谐振时快速增大二次消谐电阻阻值,从而及时吸纳谐振能量而免于互感器过载.搭建试验平台对上述所涉及装置功能加以验证,结果表明了装置性能符合设计预期,在实际配电网运行结果表明了基于正温度特性材料ZnO的一、二次消谐器均能快速抑制铁磁谐振,避免了互感器及其他电气设备的损坏.     

雷电过电压引发电容式电压互感器铁磁 谐振特性分析与防护研究

近年来,电容电压互感器(CVT)在我国电力系统中得到越来越广泛的应用,需要详细研究雷电过电压引发CVT铁磁谐振特性及相应防护措施。通过在EMTP软件中建立35 kV变电站系统模型,分析线路遭受雷电直击或雷电感应时CVT铁磁谐振过电压特性,讨论过电压保护器件和阻尼装置等不同消谐措施的效果,最后分析线路安装避雷器或避雷线对铁磁谐振的抑制效果。研究结果表明:雷电过电压引发的CVT一次侧过电压波形振荡明显,雷电感应情况下过电压频谱范围更宽; CVT一次侧过电压幅值随着雷电流幅值的增加而增大,但雷电流幅值对过电压谐振周期影响不明显;高压侧分压电容或补偿电抗器两端并联放电间隙能够有效抑制CVT二次侧过电压幅值,但对过电压振荡抑制效果较差;速饱和阻尼、谐振型阻尼、电阻型阻尼装置均能够抑制CVT二次侧过电压幅值,速饱和阻尼和谐振型阻尼对过电压波形振荡抑制效果更为明显。高压侧线路安装避雷器或避雷线能够抑制雷电直击或雷电感应引发的CVT一次侧过电压,但避雷器安装较密或避雷线接地间隔较短才能取得较好防护效果。     

变压器低压侧电压互感器铁磁谐振现象分析

阐述了电压互感器产生铁磁谐振的现象、原理及条件、对天生桥二级电站500kV变压器低压侧电压互感器产生铁磁谐振现象进行了详细分析,并提出了在电压互感器中性点接电阻的方法来抑制铁磁谐振。     

动车组过分相铁磁谐振及抑制方法仿真研究

铁磁谐振是电力系统中的一种常见现象,铁路应用的电磁式电压互感器和机车上的电容、电感等元件组成谐振回路,也会引发铁磁谐振。铁磁谐振产生的过电压和过电流严重影响电力系统和铁路机车的正常运行。以动车组过分相过程为例分析电压互感器铁磁谐振,利用Matlab仿真软件对过分相过程及抑制方法进行建模仿真,并提出一种新的方法可有效地抑制电力机车分相区铁磁振荡的过电压和过电流,提高了电力机车运行的安全稳定性,最后总结当前抑制过分相过电压的方法。     

6～10kV电压互感器消谐器

本文叙述了RXQ型电压互感器消谐器的保护原理。此消谐器既能消除中性点不接地系统中由电压互感器(PT)的非线性励磁特性所引起的过电压,又能抑制由弧光接地所引起的流过PT的过电流,进而防止了PT的烧毁。文中提出了与经典理论不同的谐振范围曲线,论证了消谐器的参数与技术要求,介绍了运行情况,并与国内数种消谐器作了有关比较。     

电磁式电压互感器谐振过电压分析

本文结合电磁式电压互感器引起铁磁谐振的原理,就两起铁磁谐振现象做了分析,并提出了一些限制措施。     

35 kV中性点经消弧线圈接地对铁磁谐振过电压影响的研究

为解决电力系统变电站中存在的铁磁谐振过电压问题,讨论了目前消除铁磁谐振的不同方法,比较了他们的优缺点,笔者通过中性点经消弧线圈接地方法,来达到抑制、甚至消除铁磁谐振过电压的目的。通过对铁磁谐振原理分析,使用PSCAD/EMTDC仿真软件对500 kV变压器精准建模,将不同容量的消弧线圈在中性点进行投切,分析仿真结果,选择消弧线圈消谐效果最好的容量值。证明了当系统发生铁磁谐振时,中性点经消弧线圈接地对铁磁谐振过电压有明显的抑制效果,对实际工程有一定的指导意义。     

PT的新型保护设备—消谐器

<正> 在6～35千伏中性点不接地电网运行中,由于电磁式电压互感器的非线性励磁特性的铁磁谐振而导致电气设备内绝缘击穿、外绝缘放电,造成大面积停电事故是很多的。另外,还由于电压互感器的烧毁,也严重影响了电力系统的正常运行。 1977年以前,陕西汉中供电局10～35千伏系统曾多次发生铁磁谐振并烧毁电压互感器。据不完全统计,五年中仅35千伏电压互感器就烧毁18台,运行中也屡次发生互感器保险丝熔断、绝缘子及套管击穿等事故。苏联电站杂志报道:1965～1976年之间,在某地6～35千伏电网系统中,由于铁磁谐振     

35kV电磁式电压互感器高压熔断器熔断分析

通几种消除铁磁谐振的方法的对比,结合35kV系统的电压互感器熔断器熔断事件进行分析,选择适合消除谐振的办法。     

铁磁谐振仿真模型的探讨

利用电磁暂态计算程序(EMTP)仿真计算中性点不接地配电网中电磁式电压互感器(简称PT)励磁饱和引起的铁磁谐振过电压,必须建立准确的PT等值模型。实测10 kVPT的空载伏安曲线,得出其励磁曲线,采用不计磁滞和计及磁滞两种PT仿真模型进行计算,并对计算误差进行对比分析,结果表明:系统发生高频和基频谐振时,磁滞损耗对PT各相过电压都有明显的阻尼作用。采用计及磁滞的PT模型计算,高频谐振时,每相最大过电压比不计磁滞时分别降低约41%、31%和42%;基频谐振时,有一相电压降低约27%;系统发生分频谐振时,磁滞的影响较小。可见采用计及磁滞的PT等值模型的计算结果更符合实际。     

10kV配电装置发生谐振导致消弧装置接地的故障处理

在10kV配电运行中,有时由于中性点不接地系统的线路发生单相接地或单相接地消失的瞬间,经常造成电压互感器一次侧熔断件熔断;或者是在进行正常的倒闸操作中,通过投入空载母线时,往往发现母线电压指示不正常或出现接地信号,但却没有发生明显的接地迹象,主要是由于电压互感器的铁磁谐振造成的。这种情况经常会使值班人员误判为电压互感器故障或是母线系统发生接地故障,影响了正常的运行管理。电网谐波直接影响电力系统的电能质量,也直接威胁电力设备的安全运行。     

氧化锌避雷器对断路器断口均压电容引起的铁磁谐振过电压的作用

分析了西安电瓷研究所的110、220与500kVMOA的数据,提出其V—I特性的数学模型;推导了断路器断口均压电容和电磁式电压互感器的铁磁谐振过电压计算用数学模型,用数值计算法分析了MOA对此类过电压的作用。     

中性点经相控式消弧线圈接地电压互感器损坏事故分析

江苏某变电站中性点经相控式消弧线圈接地的10kV系统连续发生三起因线路单相接地故障导致电磁式电压互感器烧毁事故,为了明确故障产生的原因,分析了故障发展过程,利用电磁暂态仿真软件EMTP对故障进行了复现。通过仿真分析认为,事故是由于系统中相控式消弧线圈的可控硅未及时导通,使消弧线圈没有投入运行,在电弧燃烧过程中电压互感器中出现高幅值冲击电流导致的。     

电压互感器铁磁谐振的危害及消除方法

6—10KV配电系统产生铁磁谐振是造成电压互感器易烧毁及熔丝易熔断的主要原因,通过时铁磁谐振产生的原理和理论分析,找出消除铁磁谐振的具体对策和技术措施。     

10kV母线电压不平衡治理方法研究

本文针对线路接地、电压互感器高压熔丝熔断、铁磁谐振、电压互感器等原因造成的10kV母线电压不平衡问题,提出一种母线电压不平衡治理思路和方法,实际应用表明,本文提出的母线电压不平衡治理方法具有可行性和有效性。     

基于ZNy11-Dyn7型无源降压消弧器件的高阻接地故障选线新方法

针对现有接地故障选线方法受系统参数不对称、互感器采样不同步影响，对于高阻接地故障馈线难以准确判别的问题，笔者提出了基于ZNy11-Dyn7无源降压消弧器件的高阻接地故障选线新方法。首先，提出了基于ZNy11-Dyn7型变压器的无源电压调控结构，分析了ZNy11-Dyn7型无源降压消弧器件接入系统后的运行特性。基于ZNy11-Dyn7型无源器件电压调控原理，在系统发生接地故障前后，分别通过无源器件投入调控系统电压，计算故障前后各馈线零序导纳值，消除系统参数不对称、互感器采样不同步影响，主动构造故障前后各馈线的零序导纳相角差，实现故障线路的准确判别。在PSCAD/EMTDC环境下搭建了10 kV配电网接地故障模型验证所提选线方法有效性，结果表明在不接地系统、谐振接地系统下发生不同过渡电阻接地故障时，所提方法均能准确判别故障线路，耐过渡电阻能力可达24 kΩ。