串聯(lián)諧振過(guò)電壓及其條件特點(diǎn)
特高壓電力旗下的串聯(lián)諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進(jìn)行各類電力測(cè)試。
電力系統(tǒng)中一些電感、電容元件在系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時(shí)可形成各種振蕩回路,在一定的能源作用下,會(huì)產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)某些元件出現(xiàn)嚴(yán)重的過(guò)電壓。
分類
(1) 線性諧振過(guò)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(lì)磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統(tǒng)中的電容元件所組成。
(2) 鐵磁諧振過(guò)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(tǒng)的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現(xiàn)象,使回路的電感參數(shù)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(shí),會(huì)產(chǎn)生鐵磁諧振。
(3) 參數(shù)諧振過(guò)電壓 由電感參數(shù)作周期性變化的電感元件(如凸極發(fā)電機(jī)的同步電抗在Xd ~ Xq間周期變化)和系統(tǒng)電容元件(如空載線路)組成回路,當(dāng)參數(shù)配合時(shí),通過(guò)電感的周期性變化,不斷向諧振系統(tǒng)輸送能量,造成參數(shù)諧振過(guò)電壓。
限制措施
(1) 提高開關(guān)動(dòng)作的同期性 由于許多諧振過(guò)電壓是在非全相運(yùn)行條件下引起的,因此提高開關(guān)動(dòng)作的同期性,防止非全相運(yùn)行,可以有效防止諧振過(guò)電壓的發(fā)生。
(2) 在并聯(lián)高壓電抗器中性點(diǎn)加裝小電抗,用這個(gè)措施可以阻斷非全相運(yùn)行時(shí)工頻電壓傳遞及串聯(lián)諧振。
(3) 破壞發(fā)電機(jī)產(chǎn)生自勵(lì)磁的條件,防止參數(shù)諧振過(guò)電壓。
系統(tǒng)發(fā)生諧振時(shí),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(huì)使PT繞組嚴(yán)重過(guò)熱而損壞(同一系統(tǒng)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(duì)發(fā)生諧振時(shí),如何快速消除諧振是保證設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵。
條件特點(diǎn)
在中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)中,由于電磁式電壓互感器(TV)激磁特性的非線性,當(dāng)電壓發(fā)生波動(dòng)使網(wǎng)絡(luò)中電抗接近容抗時(shí),便產(chǎn)生諧振過(guò)電壓。特別是遇有激磁特性不好(易飽和)的TV及系統(tǒng)發(fā)生單相對(duì)地閃絡(luò)或接地時(shí),更容易引發(fā)諧振過(guò)電壓。輕者令到TV的熔斷器熔斷、匝間短路或爆炸;重者則發(fā)生避雷器爆炸、母線短路、廠用電失電等嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備運(yùn)行安全的事故。
諧振處理
對(duì)于我們現(xiàn)在6kV不接地系統(tǒng)來(lái)說(shuō),主要是投入消弧線圈和改變運(yùn)行參數(shù),一般投入消弧線圈都能消除諧振,對(duì)于發(fā)生基波和高頻諧振,只要消諧器可靠動(dòng)作,也能消除諧振,但對(duì)于分頻諧振具有零序性質(zhì),一般消諧器無(wú)法消除諧振,投切三相對(duì)稱負(fù)荷不起作用,對(duì)于未裝設(shè)消弧線圈,因此根據(jù)實(shí)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(yùn)行電容器時(shí),切除運(yùn)行電容器;沒(méi)有運(yùn)行電容器時(shí),投入一組電容器;
2) 以上措施無(wú)法消諧時(shí),切除該母線所有電容器,向調(diào)度申請(qǐng)切除部分饋線,最好是先切長(zhǎng)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(wú)法消除時(shí),向調(diào)度申請(qǐng)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(wú)法消諧,向調(diào)度申請(qǐng)切除變低開關(guān),將母線停電;
4) 恢復(fù)母線及線路送電。