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浅析35kV变电站运行中的异常现象
摘要: 对于我们在小接地短路电流系统运行的时候遇上的一些常见的问题,如果能够及时的采取有效措施解决,则就能够保证系统的安全运行。一般而言,常遇见的问题有单相接地的问题、电压互感器熔断器熔断问题以及铁磁谐振的问题。本文就这些异常现象进行分析,通过这些现象的特点以及他们参量变化的规律来探讨变电运行工作的有效运行科学的方式方法,为变电运行工作提供了理论分析的方法和依据。

关键词:小接地系统单相接地电压互感器电压回路异常谐振

在我国,要保证35kV电压等级变电站的安全使用,最有效的采用方法就是小接地短路电流,因此以这种方式运行的情况也运用的比较普遍。本文就小接地短路电流运行方式的35kV变电站运行中发生的单相接地、电压互感器熔断器熔断、电磁式电压互感器引起的铁磁谐振这些异常现象进行分析研究,从中找出规律和特点,通过这些现象的特点以及他们参量变化的规律来探讨变电运行工作的有效运行科学的方式方法,为变电运行工作提供了理论分析的方法和依据。

一、系统单相接地
通过图1小接地短路电流系统等值电路图表示,我们可以看到三相电源电势均对称。Lp表示消弧线圈的等值电感,当然忽略不计的是,每相对地漏电损失和消弧线圈的等值电阻。C0表示每相对地等值电容。 gd表示间接接地相等值电导。



图1小接地短路电流系统等值电路图
在此图中,当单相接地这种情况发生时,零序电压就开始通过A、B、C三个电压互感器的开口输出。如同所示,一旦金属接地时,输出电压就会为100V。而一旦非金属接地时,输出的电压就会比100V小,这个时候监控系统就会发出警示信号。
二、电压互感器熔断器熔断
在小接地短路电流系统中还会发生一种现象就是电压互感器熔断器熔断。电压互感器熔断器熔断与电压互感器的形式有关联,电压互感器一般有单相组式电压互感器和三相五柱式电压互感器两种。通过对这两种互感器发生环境的探讨来分析电压互感器熔断器熔断现象的产生更具有实际的意义。

以下图2表示的就是单相组式电压互感器接线图,通过这个图我们可以看到单相组式电压互感器有三台电压互感器连接起来,而这三台互感器往往又是带绝缘监测的。正是这样的组合,才完成了小电流接地系统的一个运行模式。



图2单相组式电压互感器接线图
通过图我们可以看到三个互感器是相互独立的,但是又统一连接起来。这三个互感器之间不存在磁路的相同关联。在实际过程中,这个时候,相互影响的还有外接负载和互感器本身了。
我们通过图表观察可以看到,负载与互感器的本身存在着一定的相互关系,而这样的关系往往会在一方有问题出现的时候,联系更加紧密。如图3所示,当其他的两相电压通过负载等与该相发生串联关系的时候,电压数就会发生改变,并且三次侧将有零序电压开始输出。



图3互感器简化电路图
在图3中,rab、rbc表示的是等值电阻,在这里所示的等值电阻分别是二次侧A、B相和B、C相间的。rb为B相对地等值电阻,Zb是互感器B相等值激磁阻抗,且Eb=0。从图中所示,可以看到A、C两者是出于独立地位,也就是说两者并不受到相互之间的影响,从中分析,我们可以得知,对这个电路的影响占很大比例的是负载线形式所产生的电压。同时对称性对断线相的相电压的影响也占相当一部分,另外与其相关的线电压也不可忽视。
根据图示,当电压互感器二次侧熔断器熔断时Zb=∞,可以发现它的相电压、线电压总体变化规律与一次侧熔断器熔断时相同,可是由于一次侧显示正常,那么三次侧就不会有零序电压得以输出,就不会发出接地信号了。

三相五柱式电压互感器是与单相组式电压互感器有着相似之处,同样也是常用于电流接地系统的接线。图4表示的就是三相五柱式电压互感器的等效磁路。通过这个图我们可以看到磁场在发生改变相互作用下产生的影响。



图4三相五柱式电压互感器磁路图
当二次侧熔断器熔断时,现象与单相组式电压互感器相同。通过上面分析可知:一旦三相五柱式电压互感器的一次侧熔断器熔断,就会出现熔断相二次侧电压大大降低的现象,其他相的相电压也会有降低的现象,但是不是非常明显。与熔断相有关的线电压降低,未熔断两相间电压不变,三次侧开口处会输出零序电压。二次侧熔断时,除正常相二次电压不变外,其它相电压和线电压与一次熔断器熔断时相同,三次侧无零序电压输出。
三、电压互感器引起的铁磁谐振
图5表示的是中性点绝缘系统等值参数电路图,在这个图中,我们可以看到原边采用的电压互感器是Y0接线的电磁式,在这个系统中除了有每相对地电容C0外,还存在着电压互感器的励磁电感L。

图5中性点绝缘系统等值参