随着城市配电网中电缆线路比例的逐年上升,系统对地电容值显著增大,电磁式电压互感器饱和过电压,将由通常的工频位移过电压转化为分频(通常是1/2次)谐振过电压,互感器的励磁电流甚至可达额定励磁电流的百倍以上,易烧断互感器高压熔丝或使互感器严重过热,进而烧损、爆炸。
此外,在单相接地消失瞬间,还可能在互感器中形成低频(约2一SHz)饱和电流,这种电流可远大于分频谐振电流,持续时间较短,不易损坏互感器,但易烧断熔丝。当发生单相接地故障又引起铁磁谐振后,其内过电压倍数就会偏高,一般可达3.5一4倍相电压(幅值),个别情况还会更高,可能使某些绝缘水平偏低的电气设备发生击穿和避雷器发生爆炸(尤其是低参数无间隙的M以)。限制电磁式电压互感器饱和引起的过电压措施,是多种多样的。根据电网具体情况,合理选用一种或综合应用几种措施,才能奏效。可以考虑采用以下几种有效的切实可行的消谐措施。
一、在互感器开口三角绕组端口接消谐装置：电网较小,常出现工频位移过电压,采用开口三角形绕组接消谐器效果较好。微机消谐装置由保定奥卓电气设备制造生产，既能消除基波谐振过电压,还能消除分频和高频谐振过电压,而且当系统发生单相接地时,能给予判别,此时“接地”信号灯亮,而不起动消谐装置,避免低值电阻(约几毫欧一几十毫欧)长时间接在开口三角绕组上使互感器过热而烧毁。这种型式的消谐装置,一般情况下,一个系统装设一台即可起到消谐作用。但这种装置在电网对地电容较大时,互感器瞬时饱和所产生的低频饱和电流(非谐振引起)造成的熔丝熔断,甚至互感器损坏,应当考虑采取其他措施。
二、电压互感器高压侧中性点经消谐器(电阻Ro)接地：这种型式的消谐器如一次消谐器,该装置的消谐电阻Ro由非线性sic电阻片Rot，和线性电阻(6~7kΩ)串联组成。电网正常运行时,消谐器上电压不高(500V),非线性电阻RO;呈高阻值(几百千欧),阻尼作用大,使谐振在起始阶段不易发展;当电网单相接地时,消谐器上电压较高(10kV电网中,约1.7一1.8
kV)。线性电阻城几十千欧，可满足电压互感器开口三角电压不小于a的要求,使其不影响接地保护装置的工作。串联线性电阻肠是为了在电网弧光接地时,仍能保持一定的阻值,用以限制互感器的低频饱和电流。所以,采用这种消谐装置,具有消除谐振过电压和限制低频饱和电流两种功能,同时又不影响互感器的正常运行,可适用于对地电容较大的配电网。
三、在互感器T1高压中性点串接单相电压互感器T0(或采用二者合一型互感器)
单相接地时,零序电压大部分降落在T0上(零序电压信号可在其二次侧取得)。显然,一般外激发是不能使互感器组Tl进入饱和区的。还有T0高压绕组的直流电阻约为10价,对谐振有强烈的阻尼作用。因此,串接T0后,电网不会发生互感器饱和过电压,同样适用于较大的配电网。
消谐措施的选择,如:电网较小,常以出现工频位移过电压为主,可采用开口三角绕组接微机消谐装置，电网较大,常出现分频谐振,甚至互感器产生低频饱和电流,则可采用电压互感器中性点接一次消谐器或零序电压互感器。此外,用户配电所电压互感器一次侧中性点不接地,以及电网中性点经自动跟踪补偿消弧装置接地或经电阻接地均具良好的消谐效果。
合理选用消谐器，能让电力网安全稳定运行事半功倍!
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