系统发生谐振时,在谐振电压和工频电压的作用下,PT铁芯磁密迅速饱和,激磁电流迅速增大,会使PT绕组严重过热而损坏(同一系统中所有PT均受到威胁),甚至引起母线故障造成大面积停电。因此对发生谐振时,如何快速消除谐振是保证设备安全运行的关键。
一、谐振的分类和谐振现象分析
6kV中性点不接地系统的谐振分基波谐振、高频谐振和分频谐振三种,谐振一般由接地和激发产生,根据运行经验,当向仅带有电压互感器的空母线突然充电时易产生基波谐振;当发生单相接地时易产生分频谐振,特别是单相接地突然消失(如拉路)时易激发谐振。发生谐振时,相间电压不变,电压互感三角会出现谐振频率电压,***信号会报“系统单相接地”信号,若不仔细分析其电压变化,会误认为是系统单相接地故障,对于没有装设消弧线圈的变电站,快速消除谐振更为重要,下面对三种谐振现象进行一一分析:
1、基波谐振:发生基波谐振时,相对地电压有以下两种现象:
1)一相电压下降(不为零),两相电压升高超过线电压或电压表顶表;
2)两相电压下降(不为零),一相电压升高或电压表顶表;
其相对地电压的过电压小于或等于3倍相电压;
2、高频谐振:发生高频谐振时,其相对地电压的过电压小于或等于4倍相电压,三相对地电压一起升高,远远超过线电压或电压表顶表。
3、分频谐振:发生分频谐振时,三相对地电压依相序次序轮流升高或同时升高,并在(1.2~1.4)倍相电压间做低频摆动,大约每秒一次。
由上述谐振现象可总结如下:
现象判断
发母线接地信号(开口三角有零序输出)
一相相对地电压超过线电压,二相相对地电压超过线电压。
基波谐振:三相相对地电压超过线电压。
高频谐振:三相对地电压依次轮流升高,但不超过线电压三相对地电压同时升高,但不超过线电压分频谐振。
二、发生谐振的处理
对于我们现在6kV不接地系统来说,主要是投入消弧线圈和改变运行参数,一般投入消弧线圈都能消除谐振,对于发生基波和高频谐振,只要消谐器可靠动作,也能消除谐振,但对于分频谐振具有零序性质,一般消谐器无法消除谐振,投切三相对称负荷不起作用,对于未装设消弧线圈,因此根据实际情况,可按以下方法处理:
1、基波或高频谐振的处理:
1)有运行电容器时,切除运行电容器;没有运行电容器时,投入一组电容器;
2)以上措施无法消谐时,切除该母线所有电容器,向调度申请切除部分馈线,***好是先切长线路。
2、分频谐振的处理:
1)切除该母线所有电容器;
2)谐振仍无法消除时,向调度申请切除该母线上的线路,直至谐振消除;
3)若所有线路全部切除后仍无法消谐,向调度申请切除变低开关,将母线停电;
4)***母线及线路送电。
1.变压器铁芯故障的测试方法
变压器铁芯故障的一般测试方法如下:
(1)钳型电流表法(在线测量)。对铁芯外引的变压器用钳型电流表法,能准确地、不停电测试铁芯多点接地故障。每年定期测量接地引线电流,般电流应在100毫安以下,若大于此值,应加强监视。变压器投运后连续测量几次接地线电阻,作为初始值,若初始值本身就大,说明是变压器本身漏磁大所引起,以后所测数值相差不大即可认为无故障接地点。若接地线电流大于1安,且与初始值相比增加较多,则可能是低阻接地或金属接地故障,这种情况应及时处理。
(2)色谱分析法(带电取油)。抽样进行色谱分析,若总烃明显增加,且气体中的***、乙烯占主要成分,而***和二氧化碳气体与以往相比变化不大或基本不变,可判断为裸金属过热,可能是铁芯多点接地或铁芯硅钢片间维缘损坏 需进一步检查。若上述总烃中出现***,很可能是时隐时现的不稳定型铁芯多点接地。
(3)绝缘电阻法(停电测试)。用2500伏摇表摇测铁心与外壳之间电阻,绝缘电阻在200兆欧及以上,说明铁芯绝缘良好。若摇表指示铁芯与外壳相通,可换用欧姆表测量铁芯与外壳之间的电阻,若测量值为200~400欧时,说明铁芯有高阻接地点,需对变压器进行铁芯多点接地故障处理;若测量值为1000欧以上时,流过地线的电流较小,且难以将故障排除,可不处理,继续运行,定期进行在线监测,如钳型电流表法(有铁芯外引线者)、油色谱分析法,发现异常后再处理;若测量值为1-2欧,则判断铁芯有金属接地点,必须对变压器进行处理。
2.变压器铁芯产生多点接地的处理方法
铁芯产生多点接地时的几种常用的处理方法。
(1)对于铁心有外引接地线的,可在铁心接地回路上串接电阻,以限制铁心接地电流,此方法只能作为应急措施采用。
(2)由于金属***造成的铁心接地故障,一般情况下进行吊罩检查,都可以发现问题。
(3)对于由铁心毛刺,金属粉末堆积引起的接地故障,用以下方法处理效果较明显。
1) 电容放电冲击法;
2) 交流电弧法;
3) 大电流冲击法,即采用电焊机。