(江苏华电戚墅堰发电有限公司)
摘要:近年来,我国在自动跟踪调谐装置的研究上取得了一定的进展,提出了多种可用于谐振接地电网的调谐方式。因此,本文对主要的几种谐振接地电网的调谐方式的性能展开了分析,并对谐振接地电网的调谐进行了实验测试,以便为关注这一话题的人们提供参考。
关键词:谐振接地电网;调谐方式;性能分析;实验测试
引言:作为中性点的主要接地方式之一,电力网中性点经消弧线圈接地又被称之为谐振接地。目前,采取该种接地方式的电网又被称之为补偿电网,需要采取一定的调谐方法进行电网运行的调谐,以确保电网运行的可靠性。因此,有必要对谐振接地电网调谐方式的性能展开分析,以便更好的进行该种接地方式及电网的运用。
1谐振接地电网调谐方式的性能分析
1.1根据电容电流进行调谐的方式
就目前来看,多数谐振接地电网使用的自动调谐的技术都是根据电容电流进行调谐的方式,需要先完成电网对地电容电流的测量,然后再进行消弧线圈的补偿电流的调谐。利用这些方法可以进行接地残流和电网脱谐度的控制,但是每一次测量都需要将消弧线圈投切分接头,以至于容易给调谐机构的寿命和电网安全运行带来影响。就目前来看,得到普遍使用的根据电容电流进行调谐的方式包含了阻抗三角形法和中性点位移曲线法等等。
1.1.1阻抗三角形法
作为一种预调谐法,阻抗三角形法需要在电网正常运行的过程中进行调谐。而一旦发生了单相接地故障,反而无法使用该种方法进行调节。从原理上来看,该方法就是对电网正常运行状态下的中性点位移电压进行限制,以便使其较之相电压低15%。在调谐的过程中,需要在零序回路中进行电阻的并联或串联,并且在发生接地故障后进行电阻的及时切除。目前,在采取消弧线圈串联电阻的接地方式的电网中,阻抗三角形法被应用在带载开关调匝式的自动跟踪补偿装置中[1]。但是,利用该原理无法对电网的电感量进行连续调节,所以只能在离谐振点最近的分接头处进行装置的调整,以至于将影响其对电网的调整精度。
1.1.2中性点位移曲线法
利用该种方法,可以完成对消弧线圈的迅速调节。相较于其他根据电容电流进行电网调谐的方法,该方法只需要对电网正常运行状态下的电容和电流进行检测。同时,利用该种调谐方法,即使消弧线圈在远离谐振点的位置工作,也可以在故障发生后被迅速调节至完全补偿状态。所以无需进行电阻的串并联,利用中性点位移法就能对电网的电容电流数值进行实时检测,继而使线圈的脱谐度得到定量调节。但是,使用该方法需要在测量这些数值的过程中进行消弧线圈的频繁动作,从而将在一定程度上缩短线圈的使用寿命[2]。此外,利用该方法需要有一定的响应时间,并且需要人为进行系统运行状态的改变,因此会对电网的安全运行造成威胁。
1.2全状态调谐方式
就目前来看,为了达成一定的电网调谐效果,人们开始尝试使用完全补偿法进行谐振接地电网的调谐。从原理上来讲,就是通过检测和调整某一参数来确定电网最佳补偿点的方法。而在这些方法中,全状态调谐方式可以达成一定的理想效果,所以得到了人们的普遍关注。在电网发生单相接地故障的过程中,将出现对地电压不对称的现象。但是,电网的线电压依然对称,可以维持1到2小时的运行。而在这一过程中,随着支路退出或投入,电网的对地电容电流还会发生变化。如果不能及时对这些变化进行自动跟踪,则将导致接地点电流的增加,继而无法发挥消弧线圈的补偿作用[3]。因此,需要使用全状态调谐进行消弧线圈的跟踪,以便在故障发生时促使线圈发挥补偿作用。
2谐振接地电网调谐方式的实验测试
在进行谐振接地电网调谐方式的性能测试时,需要建立一个变电站的简化模型,并将电压等级设置为10kV,母线为12条出线,而对地阻抗为115.39Ω。根据电网电容电流进行电网调谐可以发现,系统三相不对称很小,U00为0.2V。在加装阻尼电阻后,测量靠近全补偿点的中性点电压为1.12V,通过计算可得对地容抗为744.82Ω。在0.4s后,切除阻尼电阻,U0升高至7.8V,被放大了约8倍。而进行档位的调换,从而使其与全补偿点之间的距离缩小,U0则升高至24.3V,对地容抗为117.75Ω[5]。因此,进行谐振接地电网的调谐时,如果测得的中性点电压过低,就需要及时将阻尼电阻切除,以便通过有效放大中性点电压来进行容抗的计算,并将其当做是消弧线圈控制的参考标准。
结论:总而言之,从国内消弧线圈的调谐方式的使用情况来看,自动跟踪调谐装置已经得到了广泛的使用。但是,不同装置使用的调谐方式不同,而不同调谐方式的性能也不尽相同,还需要根据电网实际运行情况进行适合电网运行的调谐方式的选择。而为了达成这一目的,相关单位则需要做好调谐方式的实验测试工作,从而为谐振电网的安全运行提供更多的保障。
参考文献:
[1]陈忠仁,何业军,黄健.中性点位移电压在谐振接地电网中的应用[J].电气应用,2015,03:32-35.
[2]李宗礼,刘伯颖,王明辉等.谐振接地电网失谐度测量及跟踪补偿技术研究[J].电工技术学报,2014,S1:469-474.
[3]唐轶,王涛,罗建锋.用于消弧线圈控制的单相接地电流测量方法[J].高电压技术,2010,09:2242-2245.
[4]何锡祺,崔怀宇.中压电网系统中自动调谐消弧线圈的应用现状及发展趋势[J].陕西电力,2010,11:62-65.
个人简介
姓名:蒋克中(1985.9.24);性别:男,籍贯:江苏省常州,学历:本科,毕业于南京工程学院;现有职称:助理工程师;研究方向:电气工程及其自动化;
论文作者:蒋克中
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签:电网论文; 谐振论文; 方式论文; 弧线论文; 电流论文; 电容论文; 方法论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;