6KV系统谐振过电压技术措施.doc

防止6KV厂用系统谐振过电压技术措施批准： 审定： 审核： 编写：运行部电气专业 时间：二一年一月十九日一、谐振过电压产生条件、特点和危害在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器（TV）激磁特性的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压。特别是遇有激磁特性不好（易饱和）的TV及系统发生单相对地闪络或接地时，更容易引发谐振过电压。轻者令到TV的熔断器熔断、匝间短路或爆炸；重者则发生避雷器爆炸、母线短路、厂用电失电等严重威胁电力系统和电气设备运行安全的事故。二、防止铁磁谐振过电压的措施为防止出现铁磁谐振过电压，应从设备、技术及操作上采取综合措施。这些措施实施的目的，在于避免形成铁磁谐振的条件。一般从以下几个方面考虑：选择合理的运行方式及操作方式；改变XL、XC的比值，躲开谐振区；选择特性优良的PT；保证断路器三相同期动作等等。（1） 从设备上防止铁磁谐振采取的措施。1) 尽量采用电容式电压互感器（CVT），从根本上消除产生铁磁谐振的条件。铁磁谐振回路都是“L-C”回路，采用CVT后，去掉了L，从而使谐振回路不复存在，铁磁谐振过电压也就不会发生。2) 使用电磁式电压互感器时，应优先选用伏安特性高、铁芯不易饱合、励磁感抗高的产品，淘汰、更换劣质的电磁式PT。小电流接地系统，将PT一次中性点直接接地改为经单相PT或消谐电阻接地（例如我厂发电机出口15.75KV系统，经中性点PT接地）；对于无绝缘监视任务的PT，一次中性点不接地。3) 在PT开口三角形绕组上并联消谐管或装设阻尼电阻R。一般R0.4XL（XL为电压互感器在线电压下的励磁感抗）。4) 尽量保证断路器三相同期。在不需要重合闸作用的断路器上采用三相联动操作机构。（2） 从技术上防止铁磁谐振采取的措施。1） 降低XCE/XL的比值。同一系统中，减少PT的接地点数，可以提高XL的综合值，XCE/XL也将随之降低，可以减少或避免铁磁谐振发生。2） 尽量避免消弧线圈退出运行。因为当中性点消弧线圈（低阻抗）接地后，就破坏了谐振回路的形成，并相对稳定了中性点对地电位，使铁磁谐振不大可能发生。3） 对大电流接地系统的空母线送电或升压，电源变压器的中性点应接地，从而稳定了相对地电压。由于不存在位移电压，并联铁磁谐振也就不会发生。（3） 从运行操作上防止铁磁谐振采取的措施。1） 上面说过：降低XCE/XL的比值，可以避免谐振的发生。当XL一定时，增加对地电容CE，XCE将减小，XCE/XL比值随之减小；当XCE一定时，增加系统XL的综合值，XCE/XL比值也随之减小，是防止铁磁谐振发生的有效方法。倒闸操作中增加CE、L的方法一般有：外接电容；接入空载线路或空载变压器；接入电缆线路等；对6KV母线送电时，尽量串代一些低压厂用变压器送电操作。2） 控制电源电压，降低铁磁谐振的工作点。XCE/XL比值一定时，运行电压的高低对铁磁谐振的发生有一定的影响。在图1（b）中，若超压时，UP/UN变大，使正常运行铁磁谐振工作点a提高了，容易进入谐振区，增加了铁磁谐振发生的几率。对空母线送电或升压（现场经常遇到的发电机零起升压、6KV母线送电等）应遵循以下操作原侧：如有可能，尽量采用对空母线由零起升压。升压过程中注意监视母线电压变化及接地信号；采用发电机做独立电源，对发电机变压器组进行零起升压，除监视发电机的电压、频率有无变化外，还应注意监视母线电压的变化，以免原动机转速不稳、主变分接头的电压抬升过高、发电机励磁调节器空载运行不稳定等因素引起电压大幅度波动；对6KV母线进行空充电，注意调整高备变分接头位置，尽量降低母线充电电压。3） 注意倒闸操作中的操作步骤。参数处在串联铁磁谐振范围内时，母线停送电要注意倒闸操作的顺序（网控操作）：母线停电时，先拉母线PT，以切除电感L，再拉母联开关；送电时，操作顺序相反；电源向母线升压时（发电机对母线零起升压），先合出口断路器，使并联均压电容C短接，再升压；升压结束停电时，应先将电压降到零，再拉出口断路器；当母线故障，母差保护动作，使母线停电，应及时拉开母联、分段开关的两侧刀闸及母线PT一次刀闸，以切除L-C回路；4） 运行中注意监视备用母线的情况，发现异常，及时进行处理。母联断路器断开，备用母线处于热备用状态（母联两侧刀闸合，母线无电压指示），若发现该母线电压表由指示，应首先考虑是否发生了串联谐振。因L与C固定，当电源频率f变化到谐振回路的固有频率fo时，即f1/2fo，XLXC，谐振就有可能发生。此时，若判明为发生谐振，应尽快合入母联断路器（将均压电容C短接），或拉开PT一次刀闸（切断电感L）。系统发生并联铁芯谐振，值班员除按运规处理外，经验证明，瞬间短接6KV母线PT开口三角形绕组，有时也可能使谐振消除，尤其对分频谐振特别有效。