淺談熱電廠諧振過(guò)電壓及抑制措施

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1、淺談熱電廠諧振過(guò)電壓及抑制措施：在電力系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中包含有很多電感元件和電容元件。在開(kāi)關(guān)操作或發(fā)生故障時(shí)，這些電感和電容元件可能形成不同自振頻率的振蕩回路，在外加電源作用下產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，引起諧振過(guò)電壓。諧振往往在電X某一局部造成過(guò)電壓，從而危及電氣設(shè)備的絕緣，甚至產(chǎn)生過(guò)電流而燒毀設(shè)備。本文針對(duì)熱電廠發(fā)生的故障進(jìn)行了全面的分析論述，并提出解決問(wèn)題的措施　　關(guān)鍵詞：真空斷路器消弧線圈諧振過(guò)電壓抑制措施　　　　1問(wèn)題出現(xiàn)　　2008年10月20日15時(shí)40分，運(yùn)行人員啟動(dòng)＃3爐磨煤機(jī)產(chǎn)生操

2、作過(guò)電壓，造成已運(yùn)行的＃3爐排粉電機(jī)線圈開(kāi)路，＃4爐引風(fēng)機(jī)電纜一相擊穿接地，引起運(yùn)行中高壓電壓互感器燒毀及一次高壓熔絲燒斷。＃3爐、＃4爐、＃1機(jī)、＃3機(jī)相繼停止運(yùn)行，終止對(duì)外供汽，反送電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)六小時(shí)之久，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。　　2事故分析　　2.1我廠磨煤機(jī)、排粉電機(jī)小車(chē)開(kāi)關(guān)是真空斷路器。真空斷路器由于滅弧能力強(qiáng)、電氣壽命長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)方便、技術(shù)含量高等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)35kV及以下電壓等級(jí)中被廣泛應(yīng)用。但是，真空斷路器在開(kāi)斷運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電壓?jiǎn)栴}時(shí)有發(fā)生，已成為不可忽視的重要環(huán)節(jié)。產(chǎn)生過(guò)電壓分析

3、如下：　　2.1.1真空斷路器由于具有高速滅弧能力，在切斷電路時(shí)，往往在電流過(guò)零前被強(qiáng)行開(kāi)斷，在斷弧瞬間儲(chǔ)藏在負(fù)載內(nèi)的電感與電容之間的電磁能量轉(zhuǎn)換將在負(fù)載上產(chǎn)生過(guò)電壓，這比一般斷路器要突出，尤其在最先斷開(kāi)相觸頭間，有可能因過(guò)電壓引起電弧重燃，而產(chǎn)生過(guò)電壓。　　2.1.2如果由于某種原因引起真空開(kāi)關(guān)真空度降低，將嚴(yán)重影響真空斷路器開(kāi)斷過(guò)電流的能力，以至承受不住恢復(fù)電壓發(fā)生電弧重燃，回路中出現(xiàn)高頻電流，高頻電流過(guò)零時(shí)，出現(xiàn)電弧熄滅、重燃循環(huán)過(guò)程。由于負(fù)載側(cè)存在L-C振蕩回路（電機(jī)線圈、電纜儲(chǔ)能元件），則

4、產(chǎn)生很高過(guò)電壓?！　?.2消弧線圈運(yùn)行方式存在問(wèn)題　　我廠共有兩組消弧線圈，＃1發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)、＃2、3發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)各接一組消弧線圈。出現(xiàn)上述事故前是＃1、＃3發(fā)電機(jī)，＃3、＃4爐在運(yùn)行中，而＃1發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)消弧線圈沒(méi)有投入運(yùn)行，只有＃3發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)投入運(yùn)行。前述故障發(fā)生后，發(fā)生過(guò)電壓，＃3發(fā)電機(jī)循環(huán)泵運(yùn)行中突然停運(yùn)，備用循環(huán)泵聯(lián)動(dòng)不成功，汽輪機(jī)真空急劇下降，＃3發(fā)電機(jī)被迫停機(jī)，也就是說(shuō)電廠消弧線圈脫離系統(tǒng)，形成諧振，機(jī)、爐輔機(jī)相繼跳閘，全廠停運(yùn)。　　從上圖可見(jiàn)，流過(guò)接地點(diǎn)電流有感性與容性?xún)煞N電流。由

5、于我廠消弧線圈是過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行，回路中電流是感性電流。倘若消弧線圈電流突然為零，回路電流由感性突然變成容性，產(chǎn)生相位反傾現(xiàn)象，使電感鐵芯極度磁飽和，感抗減少，出現(xiàn)感抗和容抗相等，甚至感抗小于容抗，形成相位反轉(zhuǎn)，引起鐵磁諧振。與此同時(shí)，回路中電流及電容、電感電壓都將大幅度提高，產(chǎn)生鐵磁諧振，系統(tǒng)中絕緣薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生接地（引風(fēng)機(jī)電纜擊穿），機(jī)爐相繼被迫停止運(yùn)行?！　?.3在正常運(yùn)行條件下，電感、電容串聯(lián)回路中串聯(lián)回路中一般感抗要大于容抗，由于系統(tǒng)中出現(xiàn)過(guò)電壓因素電磁式電壓互感器電感兩端電壓突然升高，使電感鐵芯

6、飽和，感抗減少，出現(xiàn)感抗和容抗相等，甚至感抗小于容抗，形成相位反轉(zhuǎn)，引起鐵磁諧振，　　3消除過(guò)電壓措施　　3.1將所有真空斷路器（北京無(wú)線電元件六廠生產(chǎn)）Y5].北京:水利電力出版社，1988.　　[2]王林峰.電磁式電壓互感器的諧振及主要限制方法[J].河北電力技術(shù)，2003.　　[3]黃金輝.“4TV”方式消除鐵磁諧振的機(jī)理和異常分析[J].華東電力，2000，(10):20-24.　　[4]何明.中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中電磁式PT.引起的諧振過(guò)電壓[J].自然科學(xué)報(bào)，2004，10(1):31-

7、33.　　注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文