消谐装置作用、工作原理、原理图
2019-03-25 11:18阅读:
消谐装置作用、工作原理及原理图详解如下:
在中性点不直接接地系统中,电压互感器通常接在变电所或发电机的母线上,其一次侧绕组接成星形,中性点直接接地,因此各相对地励磁电感与导线对地电容之间各自组成独立的振荡回路,并可看成是对地的三相负荷。在正常运行条件下,三相对地负荷是平衡的,电网的中性点处在零电位。
当电网发生冲击扰动时,可能使一相或两相的对地电压瞬间提高。使得电压互感器的励磁电流突然增大而发生饱和,其等值励磁电感相应减小,这样,三相对地负荷变成不平衡了,中性点就发生位移电压。结果可能使一相对地电压升高,另外两相则降低;也可能使两相对地电压升高,另一相降低,形成了铁磁谐振。
铁磁谐振过电压的幅值一般不超过 1.5~2.5 倍的系统最高运行相电压,无法利用避雷器来限制。 但发生谐振过电压时,
由于互感器铁芯的饱和,使得绕组励磁电流大大增加,从而引起 PT 高压熔丝熔断、烧毁事故。

1、为了消除 PT
的铁磁谐振过电压,主要从改变电感电容参数和消耗谐振能量两方面来考虑。系统的运行方式是实时变化的,即使在选择设备时尽量避免电感电容参数耦合,但仍无法完全避免谐振产生。消耗谐振能量方面目前系统中较常使用的有一次消
谐器和二次微机消谐器。
2、一次消谐器是高容量非线性电阻,安装在电压互感器一次绕组中性点,正常运行时阻值很大,单相接地或其他原因中性点电位升高,电阻值下降,减小中性点偏移度,快速抑制电压,避免谐振。另外,由于
6~35kV 电网中性点不接地,母线上 Y0 接线的 PT
一次绕组将成为该电网对地唯一金属性通道,当系统中发生单相接地或接地消失时,电网对地电容通过PT
一次绕组有一个充放电的过渡过程。试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过 PT,此电流有可能将PT
高压熔丝熔断。在电压互感器中性点安装一次消谐器能有效限制这类涌流,避免了熔丝熔断。如图

二次消谐是在电压互感器的二次开口三角绕组装设的微机消谐装置,大多采用单片机作为核心元件,对 PT 开口三角电压进行实时循环检测。
正常工作情况下,该电压较小,装置内的大功率消谐元件(可控硅)处于阻断状态,对系统无任何影响。当检测到开口三角电压大于 30V
时,表示有故障发生,于是装置开始对开口三角电压进行数据采集。通过数字测量、滤波、放大等数字信号处理技术,对数据进行分析、计算,判断出当前的故障状态。
如果出现某种频率的铁磁谐振(一般在17~150Hz 之间),CPU
立即启动消谐电路(使可控硅导通),让铁磁谐振在强大的阻尼下迅速消失。在开口三角处并联消谐电阻,若消谐装置内部可控硅出现故障,报警接点导通启动交流接触器,接触器启动大容量电阻,从而消除谐振。系统发生铁磁谐振时,装置瞬时启动消谐元件,将
PT 开口三角绕组瞬间短接,产生强大阻尼,从而消除铁磁谐振,如图 :

从工作原理上看, 两种消谐装置都能起到很好的消谐作用,在电网中得到了广泛运用,目前,系统中消谐装置存在三种模式:
(1)安装一次消谐器;
(2)安装二次微机消谐装置;
(3)同时安装一次消谐和二次微机消谐装置。
根据实际运行经验显示,在系统中装设了一次消谐器后,会引起较大的二次侧谐波(以三次谐波为主),使得二次开口电压的升高,造成中性点位移,产生零序电压分量,出现虚幻接地现象,使绝缘监察装置误发接地信号,并且消谐器阻值越大,位移越大。对系统造成一定影响。
而单独安装二次微机消谐,
同样也存在一些不足,这是由于铁磁谐振一般是分频谐振,装置检测时间相对较长,投运速度就比较慢,在频繁发生分频谐振或持续存在铁磁谐振的时候,不能完全避免谐振,从而引起一定的后果。但二次微机消谐装置能够有效消除三次及其它高次谐波。
因此,同时安装两种消谐装置,可以做到功能互补,抑制系统中的铁磁谐振。
3、据了解,目前市场上一次消谐器体积较小,安装方便。二次微机消谐装置一般安装于开关柜或控制屏面板上,体积小,接线简单,便于运行维护。
另外 10kV、35kV一次消谐器价格在900元左右,二次消谐装置价格在
3000元左右,同时安装一、二次消谐装置,增加的投资有限。根据以上分析,为了有效地抑制中性点不直接接地系统中铁磁谐振带来的系列危害,在电磁式电压互感器的一次中性点安装一次消谐器的同时,
在其二次开口三角处安装微机,消谐装置,是目前效果最好的方式。
