串聯諧振過電壓及其條件特點
特高壓電力旗下的串聯諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。
電力系統中一些電感、電容元件在系統進行操作或發生故障時可形成各種振蕩回路,在一定的能源作用下,會產生串聯諧振現象,導致系統某些元件出現嚴重的過電壓。
分類
(1) 線性諧振過電壓 諧振回路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感,變壓器的漏感)或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統中的電容元件所組成。
(2) 鐵磁諧振過電壓 諧振回路由帶鐵芯的電感元件(如空載變壓器、電壓互感器)和系統的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現象,使回路的電感參數是非線性的,這種含有非線性電感元件的回路在滿足一定的諧振條件時,會產生鐵磁諧振。
(3) 參數諧振過電壓 由電感參數作周期性變化的電感元件(如凸極發電機的同步電抗在Xd ~ Xq間周期變化)和系統電容元件(如空載線路)組成回路,當參數配合時,通過電感的周期性變化,不斷向諧振系統輸送能量,造成參數諧振過電壓。
限制措施
(1) 提高開關動作的同期性 由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的,因此提高開關動作的同期性,防止非全相運行,可以有效防止諧振過電壓的發生。
(2) 在并聯高壓電抗器中性點加裝小電抗,用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯諧振。
(3) 破壞發電機產生自勵磁的條件,防止參數諧振過電壓。
系統發生諧振時,在諧振電壓和工頻電壓的作用下,PT鐵芯磁密迅速飽和,激磁電流迅速增大,會使PT繞組嚴重過熱而損壞(同一系統中所有PT均受到威脅),甚至引起母線故障造成大面積停電。因此對發生諧振時,如何快速消除諧振是保證設備安全運行的關鍵。
條件特點
在中性點不接地電力系統中,由于電磁式電壓互感器(TV)激磁特性的非線性,當電壓發生波動使網絡中電抗接近容抗時,便產生諧振過電壓。特別是遇有激磁特性不好(易飽和)的TV及系統發生單相對地閃絡或接地時,更容易引發諧振過電壓。輕者令到TV的熔斷器熔斷、匝間短路或爆炸;重者則發生避雷器爆炸、母線短路、廠用電失電等嚴重威脅電力系統和電氣設備運行安全的事故。
諧振處理
對于我們現在6kV不接地系統來說,主要是投入消弧線圈和改變運行參數,一般投入消弧線圈都能消除諧振,對于發生基波和高頻諧振,只要消諧器可靠動作,也能消除諧振,但對于分頻諧振具有零序性質,一般消諧器無法消除諧振,投切三相對稱負荷不起作用,對于未裝設消弧線圈,因此根據實際情況,可按以下方法處理:
1、 基波或高頻諧振的處理:
1) 有運行電容器時,切除運行電容器;沒有運行電容器時,投入一組電容器;
2) 以上措施無法消諧時,切除該母線所有電容器,向調度申請切除部分饋線,最好是先切長線路。
2、 分頻諧振的處理:
1) 切除該母線所有電容器;
2) 諧振仍無法消除時,向調度申請切除該母線上的線路,直至諧振消除;
3) 若所有線路全部切除后仍無法消諧,向調度申請切除變低開關,將母線停電;
4) 恢復母線及線路送電。