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TWD-YXQ一次限流消谐器

TWD-YXQ一次限流消谐器

一、概述

1、电力系统PT铁磁谐振过电压事故

在中性点非有效接地系统中,一般接有电磁式电压互感器(以下简称PT)。为了测量三相对地电压和监视对地绝缘,PT的中性点直接接地。由于PT低压侧负载很小,接近于空载状态,从高压侧对地接入的等效励磁感抗很大,在某些切换操作或接地故障消失之后,PT的等效励磁感抗将与系统对地等效电容构成特殊的谐振回路,激发起各种谐波的铁磁谐振过电压,引起PT饱和,由于PT熔断器不能有效熔断数百至数千毫安的饱和励磁电流,最终导致PT烧损,PT柜、避雷器爆炸,母线短路、冲击主变、威胁工作人员人身安全等事故。对电网的安全运行构成了很大的威胁,并严重影响了供电的可靠性。在中性点非有效接地系统中, PT铁磁谐振过电压是出现最频繁、造成事故很多的一种内部过电压。

2、PT铁磁谐振过电压的传统限制措施

为了防止电磁式电压互感器铁磁谐振的发生,通常采用改变参数,增加阻尼两类方式。运行经验表明,由于系统的复杂性,改变参数的方式只能减少铁磁谐振的发生概率。增加阻尼的方式是在电磁式电压互感器的一次侧中性点安装阻尼电阻(一次消谐),或在电磁式电压互感器二次开口三角绕组安装阻尼电阻(二次消谐)。传统的一次消谐阻尼电阻选用压敏电阻(通常为碳化硅材料),即正常运行条件下呈现为高阻,发生谐振时电阻阻值下降,这样不利于消除谐振。正常运行状态下,还会对互感器的测量精度产生影响,严重时还可能放大中性点不平衡电压,导致系统不能正常运行。二次消谐对消除重复发生的谐振作用不佳,对互感器的测量也会产生影响。

3、解决方案

由宁夏电力科技教育工程院和上海凯民电力技术有限公司共同研制的TWD-YXQ一次限流消谐器,能够实现连续快速消谐,基波谐振的消谐时间约为1.56s,分频谐振的消谐时间约为2.1s左右。在3.5倍过电压下,限流消谐器能够将PT激磁电流限制在100mA以下。

目前,TWD-YXQ一次限流消谐器已在宁夏电网进行了安装使用,在防止PT铁磁谐振过电压事故方面发挥了极其重要的作用。


二、工作原理

利用电阻的阻尼作用,可破坏其谐振条件,使谐振消除。PT铁磁谐振只决定于系统的零序回路参数,在PT中性点串入阻尼电阻,可以达到消除谐振的目的。理想的阻尼电阻,在正常运行状态下为0,不改变PT的零序回路,因此不会影响互感器的测量精度,也不会放大中性点不平衡电压;在谐振发生时,电阻趋于无穷大,相当于互感器不接地,也就破坏了零序谐振回路。

将TWD-YXQ一次限流消谐器串联安装在PT中性点与地之间,正常运行状态下电阻为40kΩ左右,而PT一次绕组的阻抗为兆欧级,因此不会对PT的各项性能产生影响,同时也不会改变系统的各项参数。当PT发生谐振时铁芯饱和,一次绕组激磁电流增加,TWD-YXQ一次限流消谐器电阻快速增长,能够很好的发挥出阻尼作用。而且谐振能量越大,TWD-YXQ一次限流消谐器的消谐时间越短,对设备的绝缘更为有利。

三、型号及参数

TWD-YXQ一次限流消谐器型号命名如下:

型号 额定电压 最大电流
TWD-YXQ-6 6kV 200mA
TWD-YXQ-10 7kV
TWD-YXQ-35 21kV

四、特点

1、TWD-YXQ一次限流消谐器结构简单、体积小巧,安装方便,运行可靠;

2、在正常运行条件下,TWD-YXQ一次限流消谐器呈现低阻,不改变电压互感器的运行工况,对互感器的测量精度不会产生影响。发生PT铁磁谐振时,TWD-YXQ一次限流消谐器因快速呈现高阻而实现快速消谐;

3、能够实现连续快速消谐,谐振过电压幅值越大,消谐时间越短;

4、能够限制电压互感器一次绕组的激磁电流突增,防止因电压互感器一次绕组电流增加,熔断器熔断后因能量不足不能灭弧引发的母线短路事故。


五、应用实例

宁夏电力公司银南供电局110kV红星变安装后的现场测试情况


发生分频谐振的PT二次绕组和开口三角的电压波形(未安装TWD-YXQ一次限流消谐器)


发生分频谐振的PT二次绕组和开口三角的电压波形随时间的变化

(已安装TWD-YXQ一次限流消谐器)

试验结果表明,未安装TWD-YXQ一次限流消谐器时,当PT发生分频谐振后,三相电压都明显增长,开口三角电压也出线了显著增长,且谐振持续存在。安装TWD-YXQ一次限流消谐器后,由于消谐器的阻尼作用,经过较短的时间谐振即被消除,三相电压趋于正常,开口三角电压消失。


六、TWD-YXQ一次限流消谐器外形图


TWD-YXQ-10(6)型一次限流消谐器外形图          TWD-YXQ-35型一次限流消谐器外形图

备注:TWD-YXQ一次限流消谐器引出端分为电缆引出线和接线座引出线两种方式,如用户需要电缆引出线的接线方式,订货时要注明电缆长度。标准配置为300mm,线鼻子孔径为Ф10。


七、TWD-YXQ一次限流消谐器的安装使用

1、装置接线示意图


2、安装、调试、维护

本产品组装调试完毕后,由专业检测人员检测合格后方能出厂。本产品安装简单不需现场调试,如用户有其他特殊要求,可与公司技术人员联系。

用户在正常使用情况下,从安装使用之日起12个月,或发货之日起18个月期限内,产品由于质量原因而发生损坏和不能正常工作,我公司无偿为用户更换。

3、包装、储存

包装:一般采用纸箱包装。

储存:长期不用时,应储存在干燥、通风的仓库内,不宜在室外存储。








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