空母線諧振特性分析

  空母線產生的鐵磁諧振基本原理

  發生在或變電站空載母線上,當用、帶斷口均壓電容的主開關或母聯開關對帶壓變的空母線充電過程中,或切除含保護整組傳動聯跳,帶壓變的空母線時,操作暫態過程使連接在空母線上的壓變組中的一相、兩相或三相激發產生的鐵磁諧振現象。由于諧振波僅局限于變電站空載母線范圍內,故稱其為變電站空母線諧振。母線產生的鐵磁諧振可分為并聯鐵磁諧振和串聯鐵磁諧振。

  變電站空母線諧振特征

  綜合電力系統中發生的空母線鐵磁諧振事故,對變電站空母線諧振特征可歸納如下匯：

  ①由于三相諧振電路各自獨立,因而諧振可在一相中產生,亦可在兩相或三相中同時產生。

  ②諧振現象僅局限于變電站內,對電源系統不產生任何影響。

  ③諧振波主頻率,最常見的是基波、次分頻其次為次分頻和次分頻。

  ④非諧振相的相電壓為工頻藕合電壓,是由開關斷口電容禍合產生的,其值取決于母線對地雜散電容、壓變激磁電感和斷口電容參數,一般為一諧振相的相電壓則為工頻禍合電壓與諧振波電壓的迭加。由于鐵芯過飽和的緣故,諧振相相電壓中一般都含有相當豐富的高次諧波分量,因而造成諧振相電壓波形的嚴重畸變。

  ⑤除三相三次諧振時電壓相序僅具有零序性質外,所有其它頻率的諧振波都具有零序、正序和負序分量。

  ⑥諧振相壓變的電流,不論其頻率如何,都呈尖頂狀,且其幅值幾乎相同,說明諧振時鐵芯都進入相近的過飽和程度。但諧振電流的有效值是不同的。諧振頻率越高,壓變的電流有效值越大,對 壓變熱穩定的破壞作用就越嚴重。

  ⑦線電壓值同諧振相數有關,亦同諧振波頻率有關,一般情況下它不等于系統的正常線電壓,且個線電壓之間亦不等。

  ⑧操作開關或刀閘時是否會激發產生諧振以及產生何種頻率的諧振,往往是隨機的,不同相可能同時產生不同頻率的諧振,還可能從一種頻率的諧振自動滑向另一種頻率的諧振。

  空母線諧振特性分析

  串聯鐵磁諧振產生的原理

  串聯鐵磁諧振是指大電流接地系統中,斷路器斷口電容與母線電感式電壓互感器的非線性電感組成的諧振回路產生的諧振。

  在某些中性點直接接地的一電網中的變電站空母線上的諧振回路,由斷路器的斷口的均壓電容和母線電磁式壓變的鐵芯電感構成,如圖所示。當刀閘處于閉合狀態下打開,或處于開路狀態下閉合,均將形成如圖所示的諧振回路。其中為母線對地電容,飾為相間電容。由于相對較小,予以忽略。于是,形成如圖所示的各相獨立的諧振回路,其等值電路如圖所示,參數發生匹配即發生并聯鐵磁諧振。

  消諧措施分析

  防止產生鐵磁諧振采取的措施

  ①從設備上防止產生鐵磁諧振采取的措施，采用電容式電壓互感器,可從根本上消除產生鐵磁諧振的條件。如果采用電感式電壓互感器時,應優選伏安特性高、鐵心不易飽和、勵磁感抗高的產品。在小電流接地系統中,將中性點直接接地改為經消諧電阻接地。在開口三角形繞組上并聯消諧管或裝設阻尼電阻。盡量保證斷路器三相同期。

  ②從技術上采取防止產生鐵磁諧振的措施降低。的比值。同一系統中,減少的接地點數可提高值,義戈的比值將隨之降低,從而減少或避免鐵磁諧振的發生。對于小電流接地系統,盡量避免消弧線圈退出運行。當中性點經消弧線圈接地后,破壞了諧振回路的形成,穩定了中性點對地電位。

  ③從操作方式上采取防止鐵磁諧振的措施母線停電時,先停,再拉母聯開關。母線送電時,操作順序相反。母線送電時,本側線路開關先無壓合上,用對側線路開關連同線路及母線一起充電。