2 壓變中性點接消諧電阻的消諧方法
采用壓變中性點裝設(shè)電阻Ro既能抑制低頻飽和電流，同時也能起到消除壓變飽和過電壓的作用。青陽配電網(wǎng)幾座10kV開閉所采用壓變高壓線圈中性點接LXQ-10型消諧器后效果良好。1999年夏天14號強(qiáng)臺風(fēng)造成線路頻繁接地，而這幾座開閉所的壓變高壓熔絲卻安然無恙。晉源電廠汽輪發(fā)電機(jī)出口壓變高壓側(cè)中性點在裝設(shè)了同型號的消諧器后，至今壓變高壓熔絲只熔斷過一次。
2.1原理
電網(wǎng)單相接地時電流的分布如圖1所示。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障點會流過電容電流，未接地相(A、B)的電壓升高到線電壓，其對地電容Co上充以與線電壓相應(yīng)的電荷。在接地故障期間，此電荷產(chǎn)生的電容電流，以接地點為通路，在電源-導(dǎo)線-大地間流通。由于壓變的勵磁阻抗很大，其中流過的電流很小。一旦接地故障消失，這時電流通路被切斷，而非接地相必須由線電壓瞬間恢復(fù)到正常相電壓水平。
但是，由于接地故障已斷開，非接地相在接地期間已經(jīng)充電至線電壓下的電荷，就只有通過壓變高壓繞組，經(jīng)其原來接地的中性點進(jìn)入大地。在這一瞬變過程中，壓變高壓繞組中將會流過一個幅值很高的低頻飽和電流，使壓變鐵芯嚴(yán)重飽和。實際上，由于接地電弧熄滅的時刻不同，即初始相位角不同，故障的切除不一定都在非接地相電壓達(dá)最大值這一嚴(yán)重情況下發(fā)生。因此，不一定每次單相接地故障消失時，都會在壓變高壓繞組中產(chǎn)生大的涌流。而且低頻飽和電流的大小，還與壓變伏安特性有很大關(guān)系，壓變鐵芯越容易飽和，該飽和電流就越大，高壓熔絲就越易熔斷。如青陽配電網(wǎng)早期建設(shè)的公園10kV開閉所在類似上述接地故障情況下，其壓變高壓熔絲一直就沒有熔斷過。
在上述情況下，若在壓變高壓繞組中性點接入一個足夠大的接地電阻，在單相故障消失時，低頻飽和各電流經(jīng)過電阻Ro后進(jìn)入大地，由于大部分壓降加在電阻上，從而大大抑制了低頻飽和電流，使壓變高壓熔絲不易熔斷；同時由于在零序電壓回路串聯(lián)的這個電阻Ro，使壓變飽和過電壓的大部分電壓降落在電阻Ro上，從而避免了鐵芯飽和，限制了壓變飽和過電壓的發(fā)生。
2.2Ro阻值的選擇
Ro的數(shù)值若選用太小，相當(dāng)于沒有增加零序電阻，限制壓變飽和過電壓的作用不大。從阻尼的角度來看電阻值愈大愈好，若Ro→∞，即壓變高壓側(cè)繞組中性點變?yōu)榻^緣了，壓變的電感量不參與零序回路，也就不存在壓變飽和過電壓。但Ro太大，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單相接地時，大部分零序電壓降在Ro上，會使開口三角形電壓太低(電網(wǎng)對地電壓在壓變勵磁電感Lp與Ro間分壓)，影響接地指示靈敏度和保護(hù)裝置正常動作。從大量的試驗中得出：6～10kV電網(wǎng)，Ro可取30～50kV變電所接地報警啟動電壓一般整定為15～30V，按開口三角形電壓不小于80V來考慮，根據(jù)有關(guān)專家實驗得知當(dāng)Ro為30～50kVXQ型消諧器的電阻元件是用SIC為基料經(jīng)高溫氫氣爐焙燒而成，消諧器由多個電阻元件并、串聯(lián)組成。其電阻值是非線性的，在電網(wǎng)正常運(yùn)行時，消諧器上電壓不高，呈高阻值(約為0.5M?,使諧振在起始階段不易發(fā)生；當(dāng)電網(wǎng)單相接地時，消諧器上電壓較高(10kV電網(wǎng)，消諧器上電壓為1.7～1.8kV)，電阻呈低值(10kV電網(wǎng)的消諧電阻降到數(shù)萬歐姆)，可滿足壓變開口三角形電壓不小于80V的要。LXQ型消諧器在大電流(數(shù)百毫安)通過時，電阻發(fā)熱，因其沒有瓷套，熱量迅速擴(kuò)散，基本能夠滿足弧光接地對Ro熱容量的要求。
2.3局限性
由于電網(wǎng)的復(fù)雜性，各配網(wǎng)電容電流大小、線路故障性質(zhì)、壓變伏安特性以及消諧器的運(yùn)行環(huán)境等情況有所不同，難以保證在壓變中性點裝設(shè)消諧器后設(shè)備萬無一失，尤其是當(dāng)間歇電弧接地持續(xù)時間較長時，個別消諧電阻將因過熱而損壞，從而引起高壓熔絲熔斷，甚至壓變燒損。所以消諧電阻的熱容量有待進(jìn)一步提高。
在壓變開口三角形繞組兩端接微電腦消諧器能夠抑制壓變飽和過電壓，且一個系統(tǒng)一般只要接一臺就可以，但它有一定局限性，無法抑制低頻飽和電流，適用于電網(wǎng)較小、對地電容不大的場合。而在壓變高壓繞組中性點接消諧電阻既能消除壓變飽和過電壓和抑制低頻飽和電流，防止高壓熔絲熔斷，同時只要阻值選擇適當(dāng)，就不影響壓變的正常運(yùn)行，但每一臺壓變都必須裝設(shè)(尤其是較易發(fā)生鐵芯飽和的壓變)，適用于電網(wǎng)較大、對地電容較大的場合。所以在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)實際情況，合理選用一種或各種消諧裝置配合使用，如有必要還應(yīng)配合其它方法，以達(dá)到最佳消諧效果，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
1岳健民.6～35kV壓變中性點用消諧器的性能分析.全國過電壓學(xué)術(shù)討論會論文集.1997
2陳化鋼.電力設(shè)備異常運(yùn)行及事故處理.中國水利水電出版社.1998
3解廣潤.電力系統(tǒng)過電壓.水利電力出版社4重慶大學(xué)、南京工學(xué)院合編.高電壓技術(shù).電力工業(yè)出版社
