一、概述
電力系統中的鐵磁諧振過(guò)電壓是一種常見(jiàn)的內部過(guò)電壓現象,在35KV以下中性點(diǎn)絕緣的電網(wǎng)中頻繁發(fā)生。這種過(guò)電壓持續時(shí)間長(cháng),甚至能長(cháng)時(shí)間自保持,因而對電力系統的運行威脅。它是導致高壓熔絲熔斷、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了十幾年來(lái)國內各種消諧裝置成功、失敗的經(jīng)驗和教訓之后,研制出的新一代鐵磁諧振消除裝置。該裝置在軟硬件的設計上進(jìn)行了重大改進(jìn),無(wú)需整定和調試,使消諧成功率大大提高。
二、主要功能和技術(shù)參數
1、適用范圍:35KV以下中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的小接地電流系統。
2、母線(xiàn)段數: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(dòng)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(dòng)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(dòng)值為缺省經(jīng)驗值,用戶(hù)無(wú)需整定。
6、遠動(dòng)報警功能:諧振報警、過(guò)電壓報警。
本系列報警各提供一對無(wú)源觸點(diǎn)(觸點(diǎn)容量為8A/250VAC、8A30VDC)在電壓不超過(guò)250V,電流
超過(guò)0.5A,時(shí)間常數為5±0.75ms的直流回路中,裝置輸出觸點(diǎn)的斷開(kāi)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(shí)閃爍)、諧振報警燈(紅色、三次內消諧成功點(diǎn)亮)、過(guò)電壓報警燈。
8、通訊功能:RS232、RS422、RS485(供選擇其一、請在訂貨時(shí)說(shuō)明)。
9、電源:交直流220V、交直流110V(供選擇其一、請在訂貨時(shí)說(shuō)明)。
10、使用環(huán)境:溫度-10℃~55℃ 濕度≤90% 大氣壓力80~110KP
11、開(kāi)屏尺寸(mm):176(寬)×178(高) 安裝孔:φ7(mm)×4(個(gè))
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(diǎn)
1、裝置的顯示界面為液晶漢字界面。
2、無(wú)需整定和調試,上電即投運。
3、重復消諧功能:系統諧振被阻尼消后若再次被產(chǎn)生,裝置能再次立即起動(dòng)予以消失。
4、自檢功能:隨時(shí)監視裝置的核心硬件電路和軟件的執行情況。
5、自投運功能:裝置上電后無(wú)論處在何種操作界面,若2分鐘無(wú)人操作便自動(dòng)進(jìn)入運行(本機故障報警時(shí)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(xiàn)圈為電感元件,補償用的電容器組、高壓設備的寄生電容為電容元件,而線(xiàn)路各導線(xiàn)對地和導線(xiàn)間既存在縱向電感又存在橫向電容,這些儲能元件組成復雜的LC振蕩電路,在一定的能量作用下,特定參數配合的回路就會(huì )發(fā)生諧振現象。例如在中性點(diǎn)非有效接地系統中發(fā)生單相接地時(shí),電壓互感器和線(xiàn)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(cháng)架空線(xiàn)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(diǎn)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(huì )造成電磁式電壓互感器的三相對地電壓也隨之變化,出現過(guò)電壓使電壓互感器鐵心飽和,電感量降低,與線(xiàn)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(xiàn)路發(fā)生單相接地
4.2.3 系統運行方式的突然改變
4.2.4 系統負荷發(fā)生較大的波動(dòng)
4.2.5 電網(wǎng)頻率的波動(dòng)
4.2.6 負荷的不平衡變化
4.3、鐵磁諧振的危害性
發(fā)生鐵磁諧振時(shí)產(chǎn)生的較高過(guò)電壓和較大的過(guò)電流,易使電力設備的絕緣損壞,嚴重情況下危及運行人員。
4.3.1 中性點(diǎn)不接地系統發(fā)生單相接地時(shí)接地電弧不能自然熄滅就會(huì )產(chǎn)生弧光過(guò)電壓,致使系統中絕緣薄弱的地方放電擊穿,在過(guò)電壓的作用下造成次之點(diǎn)接地發(fā)展為相間短路,造成電力設備損壞并嚴重威脅系統運行。
4.3.2 發(fā)生鐵磁諧振時(shí),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(cháng)時(shí)間處于過(guò)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,出現虛幻接地現象,使絕緣監察裝置誤發(fā)接地信號。
4.4、RT-WTXC鐵磁諧振消除裝置工作原理
裝置實(shí)時(shí)監測電壓互感器PT開(kāi)口三角處電壓和頻率,當發(fā)生鐵磁諧振時(shí),裝置瞬時(shí)啟動(dòng)無(wú)觸點(diǎn)消諧元件(大功率可控硅),將PT開(kāi)口三角繞組短接,產(chǎn)生強大阻尼,從而除鐵磁諧振。
當發(fā)生鐵磁諧振時(shí),裝置啟動(dòng)消諧元件,短接后如果諧振仍未消,則裝置再次啟動(dòng)消諧元件。如果在三次啟動(dòng)過(guò)程中諧振被成功消則裝置的諧振指示燈點(diǎn)亮,并且諧振報警動(dòng)作(持續時(shí)間10秒),以提示曾有鐵磁諧振發(fā)生,當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(guò)電壓指示燈亮,同時(shí)過(guò)電壓報警出口動(dòng)作,過(guò)電壓消失后恢復正常。