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电压互感器中性点保护的重要性
PT的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因,但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值。此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。当回路电阻大于一定的数值时,就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。3) 串联谐振电路来说,产生铁磁谐振过电压的的必要条件是ω0=1/L0C<ω。因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。4) 维持谐振振荡和抵偿回路电阻损耗的能量均由工频电源供给。为使工频能量转化为其它谐振频率的能量,其转化过程是周期性且有节律的,即…1/2(1,2,3…)倍频率的谐振。5) 铁磁谐振对PT的损坏。电磁谐振(分频)一般应具备如下三个条件。① 铁磁式电压互感器(PT)的非线性效应是产生铁磁谐振的主要原因。② PT感抗为容抗的100倍以内,即参数匹配在谐振范围。③ 要有激发条件,如PT突然合闸、单相接地突然消失、外界对系统的干扰或系统操作产生的过电压等。据试验分频谐振的电流为正常电流的240倍以上,工频谐振电流为正常电流的40~60倍左右,高频谐振电流更小。在这些谐振中,分频谐振的破坏大,如果PT的绝缘良好,工频和高频一般不会危及设备的安全,而6 kV系统存在上述条件。4铁磁谐振的常用消除办法根据以上分析配电系统铁磁谐振的特性,就不难找到加以解决的办法。通常的解决办法有:1) PT一次的中性点加装阻尼电阻。该方法在已广泛采用,生产定型产品的厂家比较多,在实际运用中都取得了满意的效果。如西安电瓷厂生产的RXQ系列消谐器,该消谐器串接于PT一次绕组中性点与地之间,内部材料为大容量的非线性碳化硅电阻片及散热片等串联组装于瓷套内而成。其工作原理为:在低压下消谐器呈高电阻值(可达几百千欧)使谐振在起始阶段不易发展,单相接地时,消谐器上出现千余伏电压,它的非线性电阻下降,使其不影响接地保护的工作。2) 在PT开口三角侧并联固定(或可变)阻尼,一些要求不太高的变电所或配电。厂家直售PT二次接地F-MS25-PVT/FM
PT问题原因分析:
1.电网系统内部由于非线性负载造成较大的电流谐波分量(3、5次谐波分量较大),而原设计采用的PT.0.5级100VA(不排除PT励磁特性差)在电流谐波的作用下很容易使铁芯进入铁磁深饱和区,励磁电流增大,感抗下降,引发铁磁谐振,会在PT一次绕组出现数安培到十几安培幅值的瞬间涌流,从而烧断PT0.5A高压熔丝。
2.电站10KV系统采用中性点不接地方式,其母线系统上的Y0接线的PT是中性点不接地电网对地的金属通道,因此电网相对地电容的充、放电途径必然通过PT一次绕组,PT的励磁电感和系统对地电容形成L-C回路,从而引发铁磁谐振而出现饱和过电压,并将由通常的工频位移过电压转化为谐波振荡过电压,使PT的励磁电流可达额定励磁电流的几倍到十几倍,造成PT的高压熔丝一相或两相或三相熔断,甚至使PT因严重过热而烧毁。
3.电网系统相对地电压不平衡、不稳定、三次谐波电流的出现,或所用三相PT伏安特性相差过大,造成PT剩余绕组开口电压升高。