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摘要:为了提高供电的可靠性和经济性,目前广泛地将许多发电厂用电力网络连接起来并联工作。这些由发电厂、配电装置、升压和降压变电所、电力线路及电能用户所组成的统一整体,称为电力系统。电力系统中由各级电压的输配电线路和变电所组成的部分称为电网。直接生产和输配电能的设备称为一次设备,包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电抗器、自动空气开关、电力电缆、架空线路、避雷器、电流互感器以及电压互感器等。在发电厂和变电所中,各种电气设备根据工作的要求和它们的作用,依一定次序连接成的一次设备电路称为电气主接线或一次接线(主电路)。电气主接线主要指发电厂、变电所、电力系统中传输电能的通路,这些通路中有发电机、变压器、母线、断路器、隔离开关、电抗器和线路等设备。它们的连接方式,对供电可靠、运行灵活,检修方便以及经济合理起着决定性的作用。
关键词:10kV;母线电压;异常;分析
1导言
随着我国社会经济的发展.对于电力资源的需求也在日益增长。目前,电力行业一方面要扩大电力能源的来源,另一方面则是需要加强电网运行的管理,尤其是在配网调度上,提升异常事故的分析以及处理,从而维护我国社会用电的稳定和安全。
2电气主接线和母线
发电厂和变电所的主接线是由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备,按一定顺序连接的,用以产生汇集和分配电能的电路。电气主接线的基本要求:一是电气主接线应根据系统和用户的要求,保证供电的可靠性和电能质量。二是电气主接线应具有一定的灵活性,以适应电气装置的各种工作情况。三是电气主接线应尽可能简单清晰、操作方便,使电气装置的个别元件切除或接入时,所需的操作步骤最少。四是经济合理,投资省、占地少,电能损失少。五是主接线应具有未来发展的可能性。母线的作用:电气装置中引出线的数目一般要比电源数目多,而且当电力负荷减少或电气设备检修时,每一电源都有可能被切除。因此,必须使每一引出线都能获得供电,以保证供电的可靠性和工作的灵活性。最好的方法是采用母线。母线起着汇总和分配电能的作用。母线是电气装置中的重要部分,母线故障会影响电气装置的工作,造成用户供电中断。
3 PT故障导致的电压异常
PT是母线电压的测量装置,因此当PT本身故障也会导致电压异常,而且这种故障比较常见。10kV PT高压保险以上部分故障应视为母线故障,按母线故障处理;高压保险以下部分故障,故障电流会导致高压保险或低压保险熔断,或低压侧空气开关跳闸。PT断线的现象、处理方法与低压保险熔断的一致。PT的种类及接线方式都会影响断线时电压读数的变化。
一是当单相PT接成Yo/Yo时,它们的磁系统形成单独回路。如一次侧A相保险熔断,二次侧a相无磁感应电压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然表Va无磁感应电压,但从Vab电压表将串过b相电压,结果使电压表Vab、Va形成一串联回路。它们所指示的电压大小,正比于电压表内阻大小(即内阻大则指示电压高,内阻小指示的电压低)。当二次侧断一相保险时,情况亦如此。
二是当PT为三相电压互感器时,它们的磁路系统互相连通。当高压侧A相保险熔断时,二次侧a相能感应一些电压,Va与Vab电压表的指示比上述第一点分析结果高一些。二次侧断一相保险时和上述第一点分析结果相同。总而言之,其现象可概括为:PT一次侧三相保险熔断,三相电压值为零,开口三角电压值也为零。PT一次侧不对称断保险熔断,不熔断相电压值正常,熔断相电压值明显下降(或为零),开口三角电压值明显上升。PT二次侧三相保险熔断,三相电压值为零,开口三角电压值也为零。PT二次侧不对称熔断,不熔断相电压值正常,熔断相电压值明显下降(或为零),开口三角电压值为零。结合前一节所述,从电压变化来区分接地与PT故障,简单地概括为:接地,没有一相电压是正常的。PT保险熔断,要么三相电压为零,要么至少有一相电压正常。处理措施:令现场运行人员检查电压互感器高低压熔丝是否熔断。若是高压侧熔断器烧毁,将母线转供电后将故障PT转检修处理;若是低压侧断线,直接更换保险或合上空气开关,然后将故障PT转检修处理,将母线转供电。PT转检修前,应咨询继保人员是否退出低压侧复合电压过流保护等相关保护。
4异常情况分析
因为架空线路受到风力等外界因素的干扰,在导线发生摆动时,容易导致1支线各相出现断开或者接通的状况。同时,在系统阻抗,包括线路阻抗的影响下,电磁暂态过程将会形成,而该暂态过程对中性点偏移的暂态过程的主要影响因素。另外,由于在电磁暂态中存在直流分量。对于该直流分量,由于在通过消弧线圈以及电压互感器时可以产生通路,所以会导致压变出现瞬间的饱和。所以,在间歇性的电压强烈变化上,将其原因初步归为对地电容负荷再次分配以及直流饱和造成的电压互感器饱和。该暂态变化存在时间短、速度快的特点,与电压的暂时性强烈变化的情况相符合。
另外,如果1支线某相导线出现突然接通的情况,可以与放入一个对地电容等同,而且在电容充电上存在两个过程:首先,对于刚投入的对地电容,是由其他线路的同一相电容进行充电。然后,由于系统电压的影响,经过压变以及消弧线圈产生了通路,为对地电容进行充电。因为线路参数远远低于消弧线圈电感,所以相对于后一个过程,前一个过程要快很多。考虑到这两个过程在速读上存在不小的差异,因此可以看做是分段实行的。在第一个阶段中,重新平均分配了线路电容上的电荷,这会降低对地电容的电压。而在第二个阶段中,暂态过程更加显著,对电压形成更大的影响。所以,当X线在A站运行中,暂态过程具有较大的直流量,对电压互感器也形成了较大影响,从而产生了显著的电压变化。而在B站运行中,就不会发生显著的电压变化。
通过仿真软件,选取X线在A站、B站运行过程中的参数,从而构建仿真模型并进行研究。根据仿真结果,发现X线运行在A站时,消弧线圈存在较大的电流。通过快速傅里叶变换(FFT)分析得出,发现在投入1支线时,A站运行的直流分量为0.7A,B站则为O.lA。该直流电流能够利用消弧线圈以及压变来完成分流。在A站运行过程中,直流电流较大,并对压变形成较大的影响。而在B站运行过程中,则不会对压变产生较大的影响,这符合了实际情况。
5结论
综上所述,本文选取某一起lOkV母线电压异常事故,从电压不平衡原因、电压剧烈变化原因来对异常情况进行分析。结果表明,一旦对地参数不对称的话,可能导致中心点对地电压发生偏移。同时,对于电磁暂态过程来说,直流分流容易造成压变形成饱和,从而导致电压异常情况的发生。
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论文作者:杨志磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签:电压论文; 母线论文; 相电压论文; 接线论文; 异常论文; 故障论文; 电压互感器论文; 《电力设备》2017年第30期论文;