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35kV系統過電壓的危害及解決措施

2007年07月19日 08:43:01人氣:363來源:煙臺勾股通信技術有限公司

    近幾年,隨著高耗能企業的迅速發展以及35KV室內開關柜的大量使用,使得電纜出線比例逐年增多,導致對地電容電流劇增。由于35 kV系統單相接地引發的電纜爆炸愈來愈多,由此帶來的經濟損失和社會影響也越來越大。 
僅就2003年以來烏蘭察布*統計發現,由于35KV系統單相接地而引發的事故就10多起,有的造成全站停電,影響重要用戶供電,有的造成電纜爆炸、開關柜燒毀和避雷器爆炸等。
原因分析
(一)諧振過電壓
  35kV系統為不接地系統,電網中存在大量星形接線的電壓互感器,其一次繞組直接接地,成為電網對地電容電流、高次諧波電流的充放電途徑,當線路接地時,電壓互感器的鐵心線圈相當于與非故障線路對接電容并聯,構成了可能產生諧振的并聯電路,由于相對地電壓升高倍,有可能使得電壓互感器的鐵心出現飽和或接近飽和,阻抗變小,電路中出現容抗和阻抗相等的情況,從而產生了并聯諧振,此時互感器一次側的電流zui大,這樣有可能使電壓互感器的高壓側熔斷件熔斷,或者燒壞電壓互感器,以及電纜爆炸。此種情況往往在變電所投產初期(線路出線回路少)不是很明顯,但隨著線路出線回路的增多(各回線路對地的等值電容量增大,容抗增大)出現諧振的情況較多。另外由于35KV系統為室內開關柜,35KVPT接地點多,一般為4個接地點,這也為發生諧振過電壓提供了條件。
(二)弧光接地過電壓
  正常情況下,35 kV中性點不接地系統發生單相接地,允許運行2h。但為什么頻繁地發生單相接地迅速發展成相間事故,使事故擴大化呢?原因之一是系統中個別設備存在絕緣薄弱點,另一個重要的原因是由于35 kV系統電容電流較大,接地電弧變得不能自熄而產生了較高倍數的弧光接地過電壓,據國內外經驗,弧光接地過電壓zui大可達3-5倍。
  在單相接地事故中,通過弧光的電流乃是健全相對地電容電流的總和。為了減小故障總電流,往往采用消弧線圈。裝設消弧線圈后,接地點殘流不超過10 A,接地電弧便不能維持,會自行熄滅。
解決辦法
(一)諧振過電壓
a 優先選用勵磁特性飽和點較高的抗諧振型電壓互感器;
b 減少同一系統中電壓互感器高壓側中性點接地數量,除電源側電壓互感器高壓側中性點接地外,其它電壓互感器中性點盡可能不接地;
c 在電壓互感器開口三角繞組裝設二次消諧器或消諧電阻
d 在電壓互感器一次繞組中性點裝設一次消諧器。
適當選擇消弧線圈的脫諧度,避開電網諧振點。
(二)弧光接地過電壓
a 裝設消弧線圈
  為保證接地電弧自熄,35 kV中性點不接地系統電容電流超過10 A時,一律應裝設消弧線圈。
b 合理選擇消弧線圈容量
  消弧線圈的分頭調整,不能僅僅依據理論計算值,應根據實測電容電流值來調整。否則,由于計算誤差大,造成消弧線圈發揮不了應有的作用,形同虛設;更為嚴重的是,有可能造成消弧線圈欠補償,形成諧振過電壓,從而產生負作用。容性電流測試工作應定期開展,測試方法可采用外加電容法,簡便有效,適合現場應用。
c 消弧線圈的選型
  老式手動消弧線圈除需停電調分頭,不能自動跟蹤補償電網電容電流等缺點外,脫諧度也很難保證在10%以內,其運行效果不能令人滿意。據國內外資料統計分析表明,采用老式手動消弧線圈補償的電網,單相接地發展成相間短路的事故率在20%~40%之間,比采用自動跟蹤補償的電網高出3倍以上。因此,新上消弧線圈應裝設自動跟蹤補償的消弧線圈。
  目前,自動消弧線圈有四大類:(1)用有載分接開關調節消弧線圈的分接頭;(2)調節消弧線圈的鐵心氣隙;(3)直流助磁調節;(4)可控硅調節消弧線圈。
  為保證老式手動消弧線圈充分發揮作用,克服固有的缺點,可分輕重緩急逐步改造成自動跟蹤式。
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