PT送電發(fā)生過(guò)諧振及PT一次側(cè)加裝消諧器后三相電壓不平衡的原因分析

1、PT送電發(fā)生過(guò)諧振及PT 一次側(cè)加裝消諧器后三相電壓不平衡的原因分析一、諧振現(xiàn)象在* 投運(yùn)氧化鋁中心配電室 10kv 系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)投運(yùn)第一段母線送電后， 發(fā) 現(xiàn)二次側(cè)的電壓值很不平衡，且開(kāi)口三角也出現(xiàn)高電壓，而且瞬間B相電壓為零， 有虛幻接地現(xiàn)象。停電對(duì)母線及PT進(jìn)行檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)PT一次熔斷器進(jìn) 行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn) B 相熔斷器熔斷。更換一只熔斷器后，恢復(fù)送電條件，再試一次， 給一段母線送電后還繼續(xù)有三相電壓不平衡， 開(kāi)口電壓過(guò)高， 而且還是有虛幻接 地、燒斷熔斷器現(xiàn)象。后來(lái)研究決定在 PT的開(kāi)口三角二次出口處加裝一個(gè)白熾 燈泡來(lái)消除開(kāi)口電壓，準(zhǔn)備就緒后開(kāi)始投運(yùn)，白熾燈亮瞬間很亮然后就熄滅了，

2、 檢查電壓發(fā)現(xiàn)電壓還是不平衡，有一相PT熔斷器熔斷了。再次停電換上熔斷器， 決定帶上幾臺(tái)變壓器再投一次，當(dāng)準(zhǔn)備好了再投時(shí)發(fā)現(xiàn)以上現(xiàn)象還是存在。二、原因分析經(jīng)測(cè)試分析， 這種現(xiàn)象是系統(tǒng)中偶然發(fā)生的鐵磁諧振現(xiàn)象。 當(dāng)供電線路各相對(duì)地 電容形成的容抗與線路上所接入的 PT各相的綜合感抗數(shù)值相近或相等時(shí)就會(huì)發(fā) 生鐵磁諧振現(xiàn)象。因?yàn)樵?0kV母線段試送電時(shí)并沒(méi)有投入其他供電回路，母線 本身只有幾十米長(zhǎng)，所以每相對(duì)地的電容Co值很小，即各相的容抗Xc較大。單 相PT的各相的感抗XI也較大，兩者數(shù)值接近。出現(xiàn)各相電壓不平衡，而且每次 投入時(shí)電壓數(shù)值又不斷變化的原因是， 由于各相母線對(duì)地的位置相對(duì)不同， 所以

3、 各相對(duì)地電容的大小有差異， 所以引起的各相諧振程度就不一樣， 故燒壞熔斷器 或PT的哪一相就無(wú)法確定了。當(dāng)采用白熾燈泡時(shí)，由于諧振經(jīng)常在單相接地消 失后產(chǎn)生，白熾燈泡因發(fā)熱而使其電阻顯著增大，所以此時(shí)不起消諧作用。三、解決鐵磁諧振的方法經(jīng)過(guò)部門(mén)的分析討論，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況是已經(jīng)在PT二次開(kāi)口三角加裝微機(jī)消諧裝置，其原理是當(dāng)判斷為系統(tǒng)存在工頻位移過(guò)電壓或鐵磁諧振過(guò)電壓 后，消諧裝置就會(huì)啟動(dòng)程序， 發(fā)出高頻脈沖， 使反并在開(kāi)口三角繞組兩端的晶閘 管交替零觸發(fā)導(dǎo)通，將開(kāi)口繞組短接，使PT飽和電壓消除。（若系統(tǒng)發(fā)生單相接 地時(shí)，是不會(huì)啟動(dòng)消諧裝置 ）根據(jù)以上現(xiàn)象和實(shí)際情況最后決定在 PT高壓側(cè)的中

4、性點(diǎn)到地之間串接一只 非線性電阻消諧阻尼器（消諧器） ，其原理圖為在加裝以后低頻飽和電流經(jīng)過(guò)電阻 R 后進(jìn)入大地，由于大部分壓降加在電阻上， 就抑制了低頻飽和電流，使PT高壓熔斷器不易熔斷；同時(shí)也限制了 PT的飽和過(guò) 電壓的發(fā)生，不易發(fā)生燒壞 PT的事故。四、實(shí)施、驗(yàn)證工作根據(jù)以上分析最后由電氣一次專業(yè)來(lái)完成全廠 6 個(gè) 10kv 高壓配電室的電壓 互感器的一次消諧器的安裝。在完成安裝完以后送電發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)高壓配電室的 PT電壓數(shù)值三相不平衡，并且開(kāi)口三角也有電壓。例如中心配的電壓值為 :Ua 59. 2 Ub 57.3 Uc 63.3 Uo 6.52 這時(shí)停下電把消諧器拆除恢復(fù)中性點(diǎn)直接接地帶

5、上 PT 檢查電壓值恢復(fù)平衡分 別是Ua 58.3 Ub 58.6 Uc 58.2 Uo 0.1 其數(shù)值用相量分析圖表示為中性點(diǎn)位移電壓為U00'消諧器是安裝在PT次繞組Yo接線中性點(diǎn)與地之間的高容量非線性電阻器，起到阻尼與限流作用。在我站的電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，母線Yo接線的PT一次繞組將成為電網(wǎng)對(duì)地的唯一金屬性接地，當(dāng)單相接地或消失時(shí)，電網(wǎng)對(duì)地電容通過(guò)PT 一次繞組有一個(gè)充、放電過(guò)程。此時(shí)常有最高幅值達(dá)到數(shù) A的工頻半波涌流通過(guò) PT，可能將PT高壓熔斷器熔斷，當(dāng)安 裝了消諧器對(duì)這種涌流有了限制，所以從這個(gè)方面考慮加裝的這個(gè)消諧器的阻值是愈大愈 好。根據(jù)PT勵(lì)磁電流特性當(dāng)一次繞組

6、接入電壓所產(chǎn)生的磁通超過(guò)飽和點(diǎn)時(shí)，繞組的勵(lì)磁電 流呈尖頂波狀，以3次諧波幅值最大波狀進(jìn)行分析如圖五、最終結(jié)論有一下幾種因素影響中性點(diǎn)位移的電壓大小1、 PT的勵(lì)磁特性的好壞（主要是勵(lì)磁電流的大小和3次諧波的含量）2、三只單相PT的伏安特性的一致性3、消諧器的電阻值的大小。六、查找方法與解決方案根據(jù)中心配3只單相PT一次側(cè)中性點(diǎn)加裝消諧器后的現(xiàn)象看，在二次側(cè)發(fā)生三相不平衡現(xiàn)象時(shí)，簡(jiǎn)單的查找方案如下：1、用萬(wàn)用表測(cè)量 PT二次開(kāi)口三角兩端的電壓（若電壓大于5伏，再用萬(wàn)用表測(cè)頻檔測(cè)量開(kāi)口三角兩端的電壓頻率）若電壓頻率是50Hz,則是由于三相 PT伏安特性差別大形成的；若電壓頻率是150Hz，則是由于PT勵(lì)磁電流中的3次諧波電流過(guò)大造成的；2、做消諧器的伏安特性試驗(yàn)，有些消諧器的通流容量小于PT 的熔斷器電流，這樣就可能導(dǎo)致大電流流過(guò)時(shí)消諧器先與PT而燒壞了。壞了后，可能會(huì)導(dǎo)致 PT中性點(diǎn)不接地及其他事故。解決方法1、如果諧波發(fā)生的頻率不是很多很頻繁的就可以考慮不加一次消諧器。2、 盡量選用勵(lì)磁電流小（一次繞組