一、概述
電力系統(tǒng)中的鐵磁諧振過電壓是一種常見的內(nèi)部過電壓現(xiàn)象,在35KV以下中性點絕緣的電網(wǎng)中頻繁發(fā)生。這種過電壓持續(xù)時間長,甚至能長時間自保持,因而對電力系統(tǒng)的運行威脅。它是導(dǎo)致高壓熔絲熔斷、電磁式電壓互感器燒損爆炸的重要原因,也是電力系統(tǒng)中某些重大事故的誘發(fā)原因之一。
ZH-WTXC微機型鐵磁玄諧振消除裝置是我公司科技人員在總結(jié)了十幾年來國內(nèi)各種消諧裝置成功、失敗的經(jīng)驗和教訓(xùn)之后,研制出的新一代鐵磁諧振消除裝置。該裝置在軟硬件的設(shè)計上進行了重大改進,無需整定和調(diào)試,使消諧成功率大大提高。
二、主要功能和技術(shù)參數(shù)
1、適用范圍:35KV以下中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小接地電流系統(tǒng)。
2、母線段數(shù):1段。
3、消諧頻率:三分頻、二分頻、基頻、三次諧波或其它高次諧波。
4、動作頻率范圍(HZ):三分頻(14~18)、二分頻(22~27)、基頻(47~52)、三次諧波(145~162)、其它高次諧波(頻率大于52的非三次諧波)。
5、動作電壓(V):三分頻、二分頻30±5,基頻、三次諧波、其它高次諧波(頻率大于52的非三次諧波)110±5。以上啟動值為缺省經(jīng)驗值,用戶無需整定。
6、遠(yuǎn)動報警功能:諧振報警、過電壓報警。
本系列報警各提供一對無源觸點(觸點容量為8A/250VAC、8A30VDC)在電壓不超過250V,電流
超過0.5A,時間常數(shù)為5±0.75ms的直流回路中,裝置輸出觸點的斷開容量為40W。
7、工作狀態(tài)指示:運行指示燈(綠色、裝置正常運行時閃爍)、諧振報警燈(紅色、三次內(nèi)消諧成功點亮)、過電壓報警燈。
8、通訊功能:RS232、RS422、RS485(供選擇其一、請在訂貨時說明)。
9、電源:交直流220V、交直流110V(供選擇其一、請在訂貨時說明)。
10、使用環(huán)境:溫度-10℃~55℃ 濕度≤90% 大氣壓力80~110KP
11、開屏尺寸(mm):176(寬)×178(高) 安裝孔:φ7(mm)×4(個)
安裝孔距(mm):201(水平)×102(垂直) 裝置較大深度:230(mm)
三、裝置的工作特點
1、裝置的顯示界面為液晶漢字界面。
2、無需整定和調(diào)試,上電即投運。
3、重復(fù)消諧功能:系統(tǒng)諧振被阻尼消后若再次被產(chǎn)生,裝置能再次立即起動予以消失。
4、自檢功能:隨時監(jiān)視裝置的核心硬件電路和軟件的執(zhí)行情況。
5、自投運功能:裝置上電后無論處在何種操作界面,若2分鐘無人操作便自動進入運行(本機故障報警時除外)。
四、工作原理
1、電壓互感器PT產(chǎn)生鐵磁諧振的原因
電力系統(tǒng)有大量元件屬于電感性的和電容性的,如電力變壓器、互感器、發(fā)電機、消弧線圈為電感元件,補償用的電容器組、高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件,而線路各導(dǎo)線對地和導(dǎo)線間既存在縱向電感又存在橫向電容,這些儲能元件組成復(fù)雜的LC振蕩電路,在一定的能量作用下,特定參數(shù)配合的回路就會發(fā)生諧振現(xiàn)象。例如在中性點非有效接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時,電壓互感器和線路對地電容之間、受電變壓器和相間電容之間、空載變壓器和空載長架空線電容之間所形成的振蕩回路都有發(fā)生諧振的可能。例如電壓互感器在正常工作條件下,三相基本平衡,電網(wǎng)中性點對地位移電壓很小,但在電壓互感器突然合閘、電網(wǎng)中單相接地突然消失等情況,會造成電磁式電壓互感器的三相對地電壓也隨之變化,出現(xiàn)過電壓使電壓互感器鐵心飽和,電感量降低,與線路對地電容形成的振蕩回路就可能激起鐵磁諧振。
2、鐵磁諧振的產(chǎn)生條件
4.2.1 電壓互感器的突然投入
4.2.2 線路發(fā)生單相接地
4.2.3 系統(tǒng)運行方式的突然改變
4.2.4 系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生較大的波動
4.2.5 電網(wǎng)頻率的波動
4.2.6 負(fù)荷的不平衡變化
4.3、鐵磁諧振的危害性
發(fā)生鐵磁諧振時產(chǎn)生的較高過電壓和較大的過電流,易使電力設(shè)備的絕緣損壞,嚴(yán)重情況下危及運行人員。
4.3.1 中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時接地電弧不能自然熄滅就會產(chǎn)生弧光過電壓,致使系統(tǒng)中絕緣薄弱的地方放電擊穿,在過電壓的作用下造成次之點接地發(fā)展為相間短路,造成電力設(shè)備損壞并嚴(yán)重威脅系統(tǒng)運行。
4.3.2 發(fā)生鐵磁諧振時,電壓互感器感抗下降,一次勵磁電流急劇增加,使高壓保險熔斷。如果電流未達到保險的熔斷值,使電壓互感器長時間處于過電流狀態(tài)下運行,勢必造成電壓互感器的損壞。
4.4.3 產(chǎn)生零序電壓分量,出現(xiàn)虛幻接地現(xiàn)象,使絕緣監(jiān)察裝置誤發(fā)接地信號。
4.4、RT-WTXC鐵磁諧振消除裝置工作原理
裝置實時監(jiān)測電壓互感器PT開口三角處電壓和頻率,當(dāng)發(fā)生鐵磁諧振時,裝置瞬時啟動無觸點消諧元件(大功率可控硅),將PT開口三角繞組短接,產(chǎn)生強大阻尼,從而除鐵磁諧振。
當(dāng)發(fā)生鐵磁諧振時,裝置啟動消諧元件,短接后如果諧振仍未消,則裝置再次啟動消諧元件。如果在三次啟動過程中諧振被成功消則裝置的諧振指示燈點亮,并且諧振報警動作(持續(xù)時間10秒),以提示曾有鐵磁諧振發(fā)生,當(dāng)操作裝置查看記錄后諧振燈熄滅;如果諧振未消則裝置的過電壓指示燈亮,同時過電壓報警出口動作,過電壓消失后恢復(fù)正常。