電網諧振過電壓的限製方法

      電力供電係統上的過電壓現象十分普遍。如果沒有防範措施，隨時都可能發生。引起電網過電壓的因素很多，主要可分為(wei) ：諧振過電壓、操作過電壓和雷電過電壓。

        諧振過電壓在正常運行中出現的頻率高且危害大。一旦發生過電壓，往往造成電氣設備的損壞，甚至引發大麵積的停電事故。通常，中、低壓電網中過電壓事故大多數都是由諧振現象所引起的。由於(yu) 諧振過電壓作用的時間較長，而引發諧振的因素又比較複雜，因此在選擇保護措施上存在一定的難度。為(wei) 了盡可能地防止諧振過電壓的發生，在設計和操作電網設備時，必須進行必要的估算和安排，盡量避免形成嚴(yan) 重的串聯諧振回路，以防止諧振的發生。

        在電力生產(chan) 和電力運行的中、低壓電網中，故障的形式和操作方式是多種多樣的，諧振性質也各不相同。因此，應該了解各種不同類型諧振的性質與(yu) 特點，掌握其振蕩的性質和特點，製訂防振和消振的對策與(yu) 措施。目前，我國35kV及以下配電網，大部分仍采用中性點不接地方式運行，一部分采用老式的消弧（消諧）線圈接地。實踐證明，中性點不接地係統中一方麵由於(yu) 電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過電壓比較多，盡管采取了不少限製諧振過電壓的措施，如消諧燈、消諧器、TV高壓中性點增設電阻或單隻TV等，但始終無法從(cong) 根本上得到解決(jue) ，TV燒毀、熔絲(si) 熔斷仍不斷發生。另一方麵由於(yu) 中性點不接地運行方式的主要特點是單相接地後，允許維持一定的時間，一般為(wei) 2小時，不致於(yu) 引起用戶斷電。但隨著中低壓電網的擴大，出線回路數增多、線路增長，中低壓電網對地電容電流亦大幅度增加，單相接地時接地電弧不能自動熄滅必然產(chan) 生電弧過電壓，一般為(wei) 相電壓的3－5倍，甚至更高，致使電網中絕緣薄弱的地方放電擊穿，並會(hui) 造成相間短路引發設備損壞和停電事故。而采用老式消弧線圈接地方式的係統由於(yu) 結構的限製，隻能運行在過補償(chang) 狀態，不能處在全補償(chang) 狀態，所以脫諧度整定的比較大，約在20%－30%，對弧光過電壓無抑製效果。並需要手動調節分接頭，然而此時卻不能隨電網對地電容電流的變化及時將電壓調整到*佳的工作位置，影響功能發揮，也不適應電網無人值班變電所的需要。

        因此，可以采用自動調諧原理的接地補償(chang) 裝置，通過過補、全補和欠補的運行方式，來較好地解決(jue) 此類問題。目前自動調諧接地補償(chang) 裝置主要是由五大部分組成：接地變壓器、電動式消弧線圈、微機控製部分、阻尼電阻部分、中性點互感器和非線性電阻。接地變壓器是作為(wei) 人工中性點接入消弧線圈。消弧線圈電流通過有載開關(guan) 調節並實現遠方自動控製，采用予調節方式，即在正常運行方式情況下，根據電網參數的變化而隨時調節消弧線圈的分接頭到*佳位置。自動跟蹤和自動調諧利用微機控製器實現。通過測量位移電壓為(wei) 主和中性點電流與(yu) 電壓之間的相位，能夠準確的計算、判斷、發出指令自動進行調整，顯示有關(guan) 參數：電容電流、電感電流、殘流和位移電壓等。還能追憶、報警、自動打印和信號遠送，滿足無人值班變電所的需要。

        自動調諧接地補償(chang) 裝置能夠實現全補償(chang) 運行或很小的脫諧度，主要是由於(yu) 在消弧線圈的一次回路中串入了大功率的阻尼電阻，降低中性點諧振過電壓的幅值使之達到相電壓的5%－10%。因為(wei) 如果當係統的電容電流與(yu) 消弧線圈工作電流相等時，即在諧振時中性點電壓限製在允許值以下，這樣就可實現全補償(chang) 方式，這是殘流為(wei) *小的*佳工作方式。接地時殘流很小，不會(hui) 引起弧光過電壓。所以，可在消弧線圈的一次回路中串入大功率的阻尼電阻，增大阻尼率的措施來達到。消弧線圈的脫諧率與(yu) 電壓及電網的阻尼率有關(guan) ，當電網形成後其不對稱電壓基本是個(ge) 固定值，消弧線圈為(wei) 保證在單相接地時有效地抑製弧光過電壓的產(chan) 生，要求脫諧率達到±5%以內(nei) ，那麽(me) 隻有改變阻尼率，才能改變位移電壓，因此應當在消弧線圈回路串入電阻，保證阻尼率，控製中性點位移電壓。在低壓電網中由於(yu) 中性點不對稱電壓很小，為(wei) 提高測量精度采用特製的中性點互感器，提高檢測靈敏度；非線性電阻的采用對欠補償(chang) 下的斷線過電壓和傳(chuan) 遞過電壓都有明顯的抑製作用。