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一次消谐器作用、接法、工作原理(博世电气)


【发布于:2018-7-13 16:01:01 点击量:

     一次消谐器作用、接法、工作原理(博世电气)

    保定博世电气制造有限公司技术部用现场实例来分析说明,一次消谐器作用、一次消谐器接法、一次消谐器工作原理。

10kV电力电容器进行无功功率补偿时,发生10k测量柜电压互感器烧毁,高压侧熔断器熔断的情况。
一、原因分析:
故障都是在试验站2台1500kVA整流变压器输出的电源整流后,再逆变带动2700kW原动机进行工作时发生的。分析后,认为有两种可能性。
1.试验期间,整流变回路产生的大量谐波导致10kV系统电能质量劣化。由于试验站各设备之间很近,其电阻很小,分在基本为电感性,因此投入补偿电容器后,产生并联谐振,当并联谐振发生在10kV测量柜电压互感器回路时,回路电流会增大数倍甚至数十倍,导致电磁式电压互感器铁芯饱和而引起铁磁谐振过电压,造成电压互感器烧损。
2.由于10kV供电系统中性点不接地,只有测量柜电压互感器中性点接地(避免电压互感器中性点飘逸,造成测得的相电压不准),因此,试验期间,其整流变回路产生的三次及三次倍数谐波(为零序分量)电流通过测量柜电压互感器中性点接地点形成通路时,就会造成电压互感器铁芯严重饱和而引起的位移过电压,使电压互感器烧损。
二、一次消谐器工作原理及接法:
按照上述分析,可以采用在电压互感器回路加装一次消谐器(实际就是阻尼电阻)的做法进行处理。在10kV中性点不接地系统中,对于电压互感器的饱和过电压,通常是在电压互感器二次侧开口三角绕组两端接入阻尼电阻。当电网中由于符合不平衡、操作过电压等因素出现零序电压时,相当于在电压互感器高压侧绕组上并联了一个电阻,其等值阻抗由电压互感器高压侧绕组的感抗与阻尼电阻的并联值决定。这一电阻值必须是可变的。阻尼电阻值R0越小,饱和过电压的可能性就越小;但R0太小,发生系统单相接地故障时,电压互感器二次侧开口三角绕组两端会产生100V电压,使阻尼电阻烧毁。这就要求R0变大。所以,现在变电站一般采用微电脑多功能消谐装置。当判断存在工频位移过电压或铁磁谐振过电压时,单片机就执行消谐程序,发出高频脉冲群,使反并联在开口三角绕组两端的两只晶闸管交替过零触发导通,将开口三角绕组短接(若系统发生单相接地,则不启动消谐装置),使电压互感器饱和过电压迅速消除。由于短节时间极短,故不会给电压互感器带来负担。
还有一种可能:电压互感器回路流过零序电流。此时,可把阻尼电阻接到电压互感器高压绕组中性点,使零序电流经过阻尼电阻后进入大地。由于大部分压降加在电阻上,从而大大抑制了零序电流,使电压互感器高压熔断器不易熔断。同事,由于零序电压回路串联了阻尼电阻,使电压互感器饱和过电压的大部分电压降落在这个电阻上,从而避免了铁芯饱和,限制了电压互感器饱和过电压的发生。在这种情况下,也要求阻尼电阻值R0是可变的。因为正常情况下要求R0越小越好,有零序电流和零序电压时要求R0越大越好。另外,阻尼电阻接到电压互感器高压绕组中性点也能破坏谐振条件,避免谐振发生。
三、一次消谐器的作用
阻尼电阻采用SIC为基料经高温氢气炉焙烧而成,由多个电阻元件并、串联组成,其电阻值是非线性的。在电网正常运行时,电阻上电压不高,呈低阻值,使电压互感器测量的电压值正常。当有零序电流或零序电压时,电阻上电压较高(10kV电网,电阻上电压为1.7kV-1.8kV),电阻呈高阻值(10kV电网的电阻增加到数万欧),也可满足电压互感器开口三角不小于80V的要求,且在10kV系统发生谐振或单相接地故障时能够发出报警信号。大电流(数百毫安)通过时,电阻发热,因其没有瓷套,热量迅速扩散,基本能够满足热容量的要求。
将AZ-LXQ(D)II-10kV一次消谐器装在电压互感器高压绕组中性点和接地点之间。运行至今,未发生异常。


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