论10kV电压互感器在电力系统应用论文_文佛金

论10kV电压互感器在电力系统应用论文_文佛金

(广东电网有限责任公司清远供电局 广东清远 511500)

摘要:伴随人民的生活水平在不断得到提升,人民对于电力的供应有着更高要求。因为电力系统装置于现实当中运行,会遭受到暴雨、雷电以及大风等多种自然条件以及车辆和施工等外力的破坏,还有电力装置制造的水平与维护管理方面等原因的作用,将会造成电力装置运行发生异常情况,导致有低电压或是被迫停电问题发生,对于人民生活造成严重影响。所以,这篇文章选取对人民供电影响最为直接10kV 电压互感器运行当中发生的问题实施深入探究,而且提出了相关解决方式,希望影响电力系统正常运行的因素减少,保证电力系统的安全稳定及有序的供应。

关键词:10kV;电压互感器;电力系统

引言

电压互感器作为于电力系统当中发挥关键作用的一次设备。而且电压互感器是一类公用电力装置,不管电压互感器自身发生问题或者二次回路有问题发生,均将会对于电力系统正常的运行造成直接影响。因此,保证电压互感器一、二次回路稳定运行对电力系统安全稳定运行有着极为重要的作用。

1. 10kV电压互感器运行当中存在的情况

中性点不接地系统当中,存在线路的单相接地、断线、短路以及操作等多种问题经常出现,在这种问题发生的时候,将会使电压互感器运行当中有铁磁谐振问题出现。只要是有铁磁谐振问题发生,过电压以及过电流将会出现,过电压以及过电流将会大于额定标准的几倍甚至是几十倍,就极易对于电压互感器造成烧毁问题。在导线对地电容比较大电网当中,暂态进程容易产生超低频振荡过电流,从而导致有高压熔断设备熔断问题发生。在实践当中,项目技术工作人员实施很多次试验,并采用大量消谐方式,关键存在了将参数改变使谐振消除的产生条件以及回路阻尼电阻抑制谐振增大,还有采取消谐PT等多种方法。现实运行当中这几类措施均得到一定的效果,其中采取4PT手段将铁磁谐振消除是最加突出的,特别是10kV电压互感器运行当中的消谐效果最加明显。自2000年以来,伴随装置改造以及更新,10kV装置已基本上使得无油化以及小型化得到实现,10kV互感器采取环氧树脂浇注方法。不过这种类型的电压互感器得到广泛运用,又产生新的情况,10kV线路的单相接地在运行时间比较长的时候,系统当中容易有10kV电压互感器烧损问题发生,甚至使得临近开关柜出现问题,进而对电网的安全稳定运行造成问题。

2. 10kV电压互感器运行问题原因剖析

2.1 4PT接线措施运行的特征

电压互感器件在运行过程中会产生铁磁谐振问题。当铁芯饱和时,感应电抗变小,这就等于线路对地电容。4 PT连接不同于普通的方式,用一个绕组电压变压器中性点零序电压互感器接地,如单相接地故障发生时,四个PT每相绕组电压保持在正常的相电压,减少PT一次侧电流,保持地面指示装置正序电压幅值和相位敏感。当电力变压器中性点接地相电压,和主要PT仍在正序电压对称,变压器电感不改变,PT每相绕组保持相电压,不再与接地电容并联,中性点位移不能发生,而不是在共振,因此,四个PT接线谐波消除效果显著。同时,4PT接线对抑制超低频振荡电流幅值也有一定的作用。10kV系统接地故障消失后,为使电压恢复到正常范围,应通过电压互感器(中性点接地)将相态的累计电荷放电到地面。在这一瞬态过程中,会产生大电流、低频和大振幅,容易引起保险丝熔断,甚至烧毁电压互感器。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在4PT接线方式下,零序电压互感器的电阻和高电抗会抑制零序电压互感器对中性点接地时的超低频振荡电流幅值,从而减小了危害。

2.2 10kV电压互感器烧损原因分析

10kV开关柜采用4PT接线方式,能有效抑制铁磁谐振和超低频振荡电流,为什么10kV电压互感器在电网中经常烧坏?综合分析原因如下:

第一方面,10kV电压互感器本身存在质量问题。由于该产品的设计制造,使得电压互感器铸件质量差,热极限输出能力不足。减少了绕组匝间的绝缘,导致匝间短路和烧毁。电压互感器的热极限输出容量大多为300VA,容量较小。

第二方面,三次谐波励磁电流不能通过,基本为正弦波励磁电流,和三次感应的二次电压谐波,谐波组件将通过三次中小接地电路电压的系统有很大的影响。

第三方面,在体系存有多路接地的问题时候,极其容易有超低频的振荡电流情况出现。在这个时候,零序电压的互感设备将会承受着非常大的电流,在容量不充足的时候,极其容易有烧损问题发生。

第四方面,错误连接问题。条例的规定,在电压互感器二次绕组中应当具有可靠永久接地保护措施。假如存在两接地点,其问题有可能会造成变压设备烧坏情况出现。

3. 10kV电压互感器运行问题解决的措施

经过对于上述的四类电压互感器的火灾损失原因进行相关的剖析,其中的前三类电压互感设备火灾的损失问题和电压互感器热限输出的容量较小是相关联的,在装置选型的时期需要进行相关的解决。而且第四种状况能够于测试、设计以及制造等时期进行相关的解决。所以,在选取10kV电压互感器性能参数的时候,能够使得互感电压器热极限的输出水平得到极大提升,使得电压互感器过载的能力得到有效提升。关键的措施如下所示:

第一方面,使得电压互感器热极限的输出水平得到有效提升。电压互感器热极限的输出水平是从300VA提升至400VA。而零相电压互感器热极限的输出容量由300VA增加至800或者是1000VA。

第二方面,将零相电压互感器复变比变成单变比,使得二次线圈的数目得到有效减少。使得变压器的比率更改成10/0。这对于电压互感器热极限的输出水平提升以及体积的减少供给了相应的前提条件。

第三方面,对于电压互感器安装的措施进行改进。所以电压互感器热极限的输出容量得到有效增加,变压装置体积也得到一定增加。所以,电压互感器不应当安装于车的内部,但是应当安装于电压互感器柜下箱内部。

第四方面,在一次侧加保险丝保护。10kV电压互感器一次接线未安装保险丝的,当系统接地故障电流增大,无法及时排除时,应增加保险丝保护,以避免电压互感器过热烧毁的危险。

第五方面,接地故障快速处理。在10 kV系统接地故障的情况下,调度和监控人员联系并配合变电站操作和维护部门及时准确地判断地面类型、接地线和接地设备,及时消除接地故障,避免长期接地操作和电压互感器烧毁。

第六方面,严格把关。各级检查人员应严格按照电压互感器的竣工检查标准,逐项验收二次回路和一次接线,确保电压互感器的一次和二次接线正确无误。

4. 结束语

综上所述,10kV电压互感器对维持电力系统稳定运行起着重要作用。因此,应高度重视10kV电压互感器运行中存在的故障,并合理找出相应的解决方案。例如,电压互感器的热极限输出能力应该增加,电压互感器的安装方法应该改变和电压互感器故障问题应该严格检查,以便合理地解决这些问题,确保电力系统的安全稳定运行,进而保证电力消费者的正常工作和生活。

参考文献:

[1] 高吉国,祝伟圣.10 kV 电压互感器运行故障原因分析及改进措施[J]. 科技风,2018(8):135-136.

[2] 王佼,刘钊,杨彬,等. 一起110 kV 电压互感器GIS 罐体内部局部放电缺陷分析[J].广西电力,2017,40(5):69-71.

[3] 张全元. 变电运行现场技术问答(第三版)[M]. 北京:中国电力出版社,2016.

论文作者:文佛金

论文发表刊物:《河南电力》2018年23期

论文发表时间:2019/7/2

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