小电流接地系统中电压互感器高压熔断器熔断故障分析

提出了小电流接地系统中电压互感器高压熔断器熔断的另一种可能,即系统接地恢复时产生的低频振荡电流。本文从典型个案入手深入分析了低频振荡的形成和抑制措施。并建立了小电流系统中母线电压互感器的仿真模型,在模型中对几种抑制措施从技术经济比较进行分析,找出了适合现有系统的整改措施。经过实践经验证明,该抑制措施起到了良好的效果。

小电流接地系统中电压互感器高压熔断器熔断故障分析鲜朝家邢鸿扬牟向军龙飞 6 10 ) 2 0 0 ( J省电力公司四 l』绵阳电业局四川绵阳

【要 j】提出小流地统电互器压断熔的一可，系接恢时生低频荡电本从型案手入齑了皇接系中压感高熔器断另种能即统地复产的振流。文典个入深分析了低频振荡的形成和抑制措施。并建立了小电流系统中母线电压互感器的仿真模型，在模型中对几种抑制措施从技术经济比较进行分析，找出了适合现有系统的整改措施。经过实践经验证明，该抑制措施起到了良好的效果。 O弓言、I谐振状态；如果零序电容过大或过小就可脱离谐振区域即不发生谐振；小电流接地系统中常发生母线电压互感器高压熔断器熔断的事件，这 P t r o e e sn确认 x . 1 x<O系统不会发生铁磁谐振。以前常用一段电缆代故种高压熔断器熔断的事件的产生存在多种原因，其原因包括铁磁谐振、外替架空线路以增大对地电容，使之脱离谐振区域，使之不发生铁磁谐振。界雷电侵入、二次回路故障等问题。这些原因大量资料和文献都有介绍。这 3 12 P t ro . . e e sn谐振判据在园艺站的应用里我们从另外一个角度分析该事件发生的另一种因素。即系统接地故障消 1P ) T饱和特性参数的设定失时对地电容放电导致系统变化引起的高压熔断器熔断。通过深入分析找 p T的饱和特性参数设定利用曲线坐标法，将实测得到 P T的二次侧电压、电出适合现有系统下的整改措旖。流值转换到一次侧，利用 U=却， (,在单一频率的正弦电压的激励下可得现就我局所辖 1 OV园艺变电站 lk lk OV电压互感器屡次高压熔断器熔断情况作为分析案例。伊=U/ )。,计算出值，再换算成标幺值填入互感器参数设置中的饱和特性一

1典型事件概况、园艺变电站是一座 1Olk l/OV电压等级的变电站，OV为单母线分 lk 段，O VI lk 段和Ⅱ段母线上分别安装电压互感器 (以下简称为 P) 1组 T各 (有单相电压互感器 3台) l k每组，O V出线共 2 o回 ( 7回备用 )。此变电站历年来常出现 P T高压熔断器熔断，严重影响了正常的电力供应。最近发生的事故为：0 9年 8月 6日雷雨天气后出现 I段 P 20 T高压熔断器两相熔断； 0

9年 9月 2 20 3日雷雨天气后出现 lk I段高压熔断 OV I器两相熔断。园艺站 lk I母线 P和 I段母线 P OV段 T I T情况见表卜 1表 12和 -。表 l1园艺站 l VI P - 0 k段 T型号型号数置及特性准确级

栏中。其他参数的设定均按 P T的实际值整定。 T相关参数基准值的换算公式如 P 下； = c√=,焉=,, ,3

岛=

,7 2i 7,

僻=4 /,’ 2 2

厶=4 / 2 P 式： c 1k,=10Af=5H o= 0g 0V, 0 z

以园艺站 J Z一 0型 Ik P DX 1 O V T高压试验结果为依据得到的仿真参数如表卜3所示，D X i J Z— 0型 P T的饱和特性曲线如图卜1所示。表 13电压互感器的特性—序号 j 2

J Z 1 D X一0 3支全绝缘，固定安装 02,级 / 5 0

序号 0 00 8 40

0 01 8l 6

6 7

06 8 2 7 2 16 06

08 5 0 3 l0 8 33

额定容量

2/01 A 53,叩V

二玫侧潲谐装置太原台创自动化郁良公司生产的微帆消谐器，型号 x 1 5 z 9

00 5 73

03 4 5 2

41 0 85

l2 1 l4

表 1 - 2园艺 1k I P 0vI段 T型号型号数重及特性准确级额定容量

4 5

0l 2 25 02 2 13

05 4 3 6 07 7 0 6

9 1 0

6 92 1 4 1 7 07 78

l37 5 5 154 3 4

JZ -l SFl6 0 3支全绝缘，固定安装 0205级 /, 210l 0驰 53/0、

二谈侧消谐装置型号：E XX型 ( R.北京一二科技 )

上述频繁发生的事故已经严重影响到 lk O V系统的安全稳定运行。

2运行经验、针对 P T高压侧熔断器频繁熔断的现象，变电站根据现场经验共采取在二次侧开口三角形绕组端加装微机消谐器职一 x型和 W Z 9 x X 16型。消谐装置由微电脑控制。当 P T发生各种谐振时，它能瞬时多次短接 P T开口三角侧绕组。运行经验证明，消谐装置具有较好的消除谐振的效果。但运行经验表明，园艺站 lk I I O V、 I段在采取了以上消谐措施后， T P高

压保险还是有时有熔断的现象。且熔断常发生在雷雨天气，系统有瞬间接地故障时。该现象引发了我们对该故障原因的深入分析。 3理论分析、 3 1 P压熔断器熔断原因 . T高通常 P T高压熔断器熔断的原因为铁磁谐振，即系统发生铁磁谐振现象时产生的过电流导致熔断器熔断。判据如下： 3 11 P tr o振判据 . . e es n谐美国 H AP t r o等通过模拟试验全面研究了铁磁谐振，结果表明 . .e e s n 谐振随着对地电容和 P始励磁电感的增大，次发生高频、频和分频 T起依基谐振；谐振区域与阻抗比 x/ m x有直接关系 (c为系统零序容抗，L P )0【 x为 T额定线电压下的感抗 ) 12分频谐振区域的 x x约 0 O~ O0;频谐 ;/ . 1 .8基振区域的 X, 0 0~0 8高频谐振区域的 j约 0 8 3 0改变电 L约 . 8 .; ( L .~ .;网的零序电容时 x X随之改变， L回路可能由一种谐振状态转变为另一种

图 11 D x. .J z】 P 0型丁的饱和特性曲蠖

2线路参数的确定 )

选择分布参数模型作为线路的数学模型，线路采用 Yv28 J2— 7 1— * 4/ 03 2 0型高压电缆，L R C参数和线路长度分别见表卜4和表卜5。表 1 YV 2 1 . 20 . J 2 7 0 4型高压电缆的R c参数 4 8/ 3 L

足 0/ m I 005 74

R 0, 07 4 5 0

M月， 02 7 7

mH f 0l7 2

“F/ bn 03 1 0

I 03l 0

表卜5园艺站线路长度

线路名称电缆长度 ( n )

园启鲢园平线圈通一线圈通二线园宾蠖园宾二缝 l3 5 9 59 2 437 5 4 4 8 5 l5 9 23 4