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10kV電壓互感器單相接地與諧振

作者:安岳  
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  2 PT諧振及處理
  2.1PT諧振
  對于yo/yo電磁式PT,在正常情況下線路發生單相接地不會出現鐵磁諧振過電壓,但在下列條件下,就可能引發鐵磁諧振。
  (1)對于中性點不接地系統,當系統發生單相接地時,故障點流過電容電流,未接地的兩相相電壓升高3倍。但是,一旦接地故障點消除,非接地相在接地故障期間已充的線電壓電荷只能通過PT高壓線圈經其自身的接地點流入大地,在這一瞬間電壓突變過程中,PT高壓線圈的非接地兩相的勵磁電流就要突然增大,甚至飽和,由此構成相間串聯諧振。
  (2)系統發生鐵磁諧振。近年來,由于配電線路用戶PT、電子控制電焊機、調速電機等數量的增加,使得10kV配電系統的電氣參數發生了很大的變化,導致諧振的頻繁出現。在系統諧振時,PT將產生過電壓使電流激增,此時除了造成一次側熔斷器熔斷外,還將導致PT燒毀。個別情況下,還會引起避雷器、變壓器、斷路器的套管發生閃絡或爆炸。
  (3)線路檢修,事先不向調度部門申請辦理停電手續,隨意帶負荷拉開分支線路隔離刀閘或帶負荷拉開配電變壓器的高壓跌落開關,造成刀閘間弧光短路而引發諧振。
  (4)當配電變壓器內部發生單相接地故障時,故障電流將通過抗電能力強的絕緣油對地放電,也會產生不穩定的電弧激發電網諧振。
  (5)運行人員送電操作程序不對,未拉開PT高壓側刀閘就直接帶PT向空母線送電,引起PT鐵磁諧振。

  2.2諧振的處理
  (1)當出現空母線諧振時,不宜拉開PT的隔離刀閘,應考慮增大母線電容和并聯電感,即合上一條空載線路或者空載的變壓器來破壞諧振條件,可使三相電壓恢復平衡。
  (2)在PT高壓線圈中性點的接地線中串接一只約5kΩ阻尼電阻(在一次側中性點串接阻尼電阻會影響二次側反映單相接地故障的靈敏度,且在相電壓有同期裝置的回路中一般不宜采用)。相當于在零序阻抗上并聯一個電阻,可以有效地抑制單相接地故障引起的諧振。
  (3)PT發生諧振時的電壓是相電壓的3倍,則在開口三角處將會產生100~200V電壓,因此在PT開口三角處可并聯一只220V/200W消諧燈泡(或選用220V/800W/60Ω標準電阻。消諧電阻功率不得大于PT極限容量的2.4倍,并做好消諧電阻的安裝絕緣措施,防止PT二次側多點接地),也可在PT零序回路中裝設專用KFX-10消諧器。
  (4)變電站值班人員在恢復送電時,應嚴格按操作規程進行操作,確認PT的隔離刀閘在拉開位置后,才對空母線送電,再合上PT的隔離刀閘。檢修人員應盡量將其刀閘三相同期性調整好。技術部門應采用鎧裝電纜線路和伏安特性較高、飽和遲鈍的PT及電容式PT,以改善技術性能,減少激發諧振過電壓的幾率。

  綜上所述,單相接地與諧振過電壓故障現象有著根本的不同。正常情況下,當系統發生單相接地故障時,仍可在故障狀態下繼續運行一段時間,值班人員可以在這段時間內通知處理故障。而鐵磁諧振過電壓對設備的威脅最大,切不可將PT諧振誤判為單相接地而耽誤了及時、準確處理的時間。

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