一次消谐装置(一次消谐装置原理)

海潮机械 2023-01-05 20:53 编辑:admin 212阅读

1. 一次消谐装置原理

消弧和消谐的工作原理是不一样的。消弧是指当母线发生单相金属接地时消弧装置动作使金属接地通过消弧装置动作的真空接触器直接接地,有利于母线保护动作、这样可以避免谐波的产生。消谐主要是消除二次谐波以及高次谐波,有利于电网的安全运行。正常运行时,消弧线圈中无电流通过。而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时,中性点电位将上升到相电压,这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消,使故障电流得到补偿,补偿后的残余电流变得很小,不足以维持电弧,从而自行熄灭。这样,就可使接地迅速消除而不致引起过电压。

2. 消谐装置的作用

消谐装置的常见故障是:

单相接地或PT柜内部故障。这种保护可以通过使用一个非常简单的保险丝来实现。无需为PT安装特殊保护装置。一般情况下,PT并联装置安装在PT上进行电压切换。对于PT过电压报警或PT断线,一般有小电流接地保护装置或测控装置。

一次消谐装置的常见故障有绝缘老化、接触不良、长期过电压发热烧损等,实践中发现消谐器发热严重,外绝缘损坏。测得的温度高达102。

PT微机消谐装置一般只要有非线性负荷都需要安装的,现在负荷增长很厉害,一般都需要加装消谐器,不过消谐器分一次消谐器和微机消谐装置,要合理选择啊。

3. 二次消谐装置原理

原理:微机消谐装置采用高性能的单片微机作为核心元件,对PT开口三角电压(即零序电压)进行遁环检测。

正常工作情况下,该电压小于30V,装置内的大功率消谐元件(固态继电器)处于阻断状态,对系统运行不产生影响

4. 一次消谐装置安装

一次消谐器原理:其本质是一种高容量非线性电阻器,起阻尼与限流的作用。可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果。如果6~35kV电网中性点不接地,母线上Y0接线的PT一次绕组,成为该电网对地唯一金属性通道。

安装消谐器的好处是:电网对地电容通过PT一次绕组有一个充放电的过渡过程。试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过PT,此电流有可能将PT高压熔丝熔断。而安装了消谐器后,这种涌流将得到有效抑制,高压熔丝不再因为这种涌流而熔断。

rxq一次消谐的选用原则:rxq系列消谐器按照PT所在电网额定电压可以分为10kV及35kV两种,其中10kV消谐器也适用于6kV电网中的PT。选取消谐器的型号除了与压变所在电网额定电压有关,还与压变高压绕组X端(尾端)的绝缘等级有关。由于消谐器是串在PT一次绕组中性点与地之间的非线性阻尼电阻,其非线性特征使得消谐器在正常工作电流段具有一定的阻值,从而有效的限制高压涌流和铁磁谐振。

可是当电网发生异常的大电流(如雷击、电网断线谐振)时,会产生一个比较大的电压,如果压变尾端绝缘等级不强(俗称弱绝缘压变,其高压尾端与二次侧一同输出),就有可能损坏压变X端绝缘。针对这种情况,rxq系列消谐器因压变X端绝缘等级不同而分为rxq型和rxq型,rxq型提供一个D参数元件,该元件能有效限制消谐器两端电压,使其在弱绝缘压变的绝缘耐受水平之下,从而有效保护中性点绝缘。

5. 什么是消谐装置

消弧消谐柜又名(微机消弧消谐选线及过电压保护装置),是电力行业中用于3-35KV中性点不接地、中性点经消弧线圈接地或中性点经高阻接地的电力系统中,能对系统中的各类过电压加以限制,有效地提高了系统运行安全性及供电可靠性。

6. 消谐装置动作原因

可能是线路发生非对称故障(单相两相接地短路),零序电压超过30V一般消谐装置会报接地,接地消失后可以复归的。

你可以手动复归一次,如果不能解除,就要查清原因了,可能存在接地故障。

7. 一次消谐装置和二次消谐装置

半绝缘电压消谐器则正常运行中只承受相电压,全绝缘电压消潜器运行中可以承受线电压。

半绝缘采用二次开口三角绕组上加装专用消谐器,或者并联灯泡或并联电阻抗谐振,还可以在高压中性点串联电阻消谐。

全绝缘由于正常运行处于降压运行状态,磁力性能比较好。

8. 消谐器工作原理

在讨论电压互感器一次绕组中性点加装消谐器的问题之前,我们不妨先探讨一下电力系统的中性点运行方式。在三相交流电力系统中,作为供电电源的发电机和变压器的中性点,有三种运行方式:一种是电源中性点不接地;一种是电源中性点经消弧线圈接地;一种是电源中性点直接接地。前两种合称为中性点非有效接地,或小电流接地系统,后一种中性点直接接地称为中性点有效接地,或大电流接地。

1 电源中性点不接地电力系统(3-63 kV系统大多数采用电源中性点不接地运行方式)。电源中性点不接地系统发生单相接地时,如C相单相接地,那么完好的A、B两相对地电压都由原来的相电压升高到线电压,即升高为原对地电压的倍,C相接地的电容电流为正常运行时每相对地电容电流的3倍。当发生一相接地时,三相用电设备的正常工作未受到影响,因为线路的线电压无论相位和量值均未发生变化,因此三相用电设备仍然照常运行。但电力部门只允许运行2小时,因为一旦另一相又发生接地故障时,就形成两相接地短路,产生很大的短路电流,可能损坏线路设备。

2 电源中性点经消弧线圈接地的电力系统。在中性点不接地的电力系统中,有一种情况比较危险,即在一相接地时,如果接地电流较大,将出现断续电弧,这可使线路发生电压谐振现象,在线路上形成一个R-L-C的串联谐振电路,从而使线路上出现危险的过电压(可达相电压的2.5-3倍),导致线路上绝缘薄弱地点的绝缘击穿。为防止一相接地时接地点出现断续电弧,引起过电压,规程规定,在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中(3-10kV电网中接地电容电流大于30A),电源中性点必须采用经消弧线圈接地的运行方式。经消弧线圈接地系统,发生一相接地故障时暂时允许运行2小时,在一相接地时,其它两相对地电压要升高到线电压,即升高为原对地电压的倍。

3 电源中性点直接接地的电力系统,此系统一般适用于110kV及以上高压系统,在此暂不讨论。

1 电力系统为中性点经消弧线圈接地,此系统已考虑到消弧接地(如上述第二条所述),在系统的电压互感器中,Yo接线可不考虑加装一次消谐器。

2 我们一般指PT柜加装消谐器,是指安装在6-35kV电磁式电压互感器(简称压变)一次绕阻Yo结线中性点与地之间的非线性电阻器,起阻尼与限流的作用。在6-35kV发电、变电站,我们经常碰到的是电网中性点不接地,其母线上的Yo接线的电磁式压变一次绕组,成为中性点不接地电网对地的唯一金属通道,电网相对地电容的充、放电途径 必然通过压变一次绕组。这种慢变过程使压变铁芯深度饱和,当电网接地消失时,压变一次绕组中会出现数安培幅值的涌流,将压变0.5A高压熔丝熔断。即使这种涌流尚未达到熔断器的熔断值,但仍超过电压互感器额定电流,长时间处于过电流状态下运行的电压互感器会被烧毁,继而引发其他事故。选用一次消谐器,这种现象就不会发生。当单相接地电容电流小于一定的值时,不会在压变一次绕组中出线较大的涌流,对压变和高压熔丝无任何影响,从经济和产品成本的角度考虑,可以不装消谐器。如果顾客提出要求,在电压互感器一次侧加装消谐器会给设备运行增加一层防护。

3 在工程设计中经常遇到用户要求在压变柜的互感器二次侧加装二次消谐器,此种作法为在电压互感器二次开口处接入阻尼电阻,过去是灯泡。现在大部分为微机消谐装置,如KSX196H微机消谐器,其工作原理为:对PT开口三角电压(即零序电压)进行循环检测。正常工作情况下,该电压小于30V,装置内的大功率消谐元件(可控硅)处于阻断状态,对系统无任何影响。当PT开口三角电压大于30V时,说明系统发生故障,装置开始对开口三角电压进行数据采集,通过数字测量、滤波、放大等数字信号处理技术,然后对数据进行分析、计算,判断出当前的故障状态。如果出现某种频率的铁磁谐振,CPU立即启动消谐电路(使可控硅导通),让铁磁谐振在强大的阻尼下迅速消失。利用微机消谐器可实现自动跟踪和自动调谐,并能追忆、报警、自动打印和信号传送,满足无人值班变电所的需求。 在这种情况下,压变一次侧无需再配一次微机消谐装置。另外,现在有些电压互感器(如JSZF-6、10型),互感器本身已带防铁磁谐振线圈,还有些电压互感器为电容式电压互感器,在设计中不需要加消谐器。

4 提到压变加装一次消谐器,不要误认为只要是PT柜就加装,因为在2PT柜中,电压互感器为V-V接线,主要用于计量、测量、绝缘监测,这里不存在中性点接地的问题(不可能有电网相对地电容的充、放电途径),不需要加装消谐器。

5 在有些工程设计中,用户根据现场电网的实际情况,在母线侧已接入一定大小的电容器,使线路的容性阻抗(Xc)与感性阻抗(XL)的比值小于0.01,可避免谐振,在此配电系统中,电压互感器中性点也无需加装消谐器。