〔內(nèi)容提要〕10kV配電網(wǎng)兩種消諧措施的分析比較曾建忠(福建晉源發(fā)電廠(chǎng)晉江362246)〔摘要〕針對(duì)10kV不接地系統(tǒng)中電壓互感器鐵芯飽和引起的工頻位移過(guò)電壓和鐵磁諧振過(guò)電壓，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分析討論在實(shí)際應(yīng)用中采用開(kāi)口三角形繞組兩端接消諧器進(jìn)行消諧的優(yōu)越性和局限性，提出利用電壓互感器高壓側(cè)中性點(diǎn)接消諧器可以彌補(bǔ)其不足，最終解決電壓互感器高壓熔絲經(jīng)常熔斷的問(wèn)題。
　　
　　〔關(guān)鍵詞〕鐵磁諧振 消諧器 低頻飽和電流
　　
　　在10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，往往由于電磁式電壓互感器(簡(jiǎn)稱(chēng)壓變)鐵芯飽和而引起工頻位移過(guò)電壓和鐵磁諧振過(guò)電壓(通稱(chēng)為壓變飽和過(guò)電壓)，造成壓變高壓熔絲熔斷，甚至使壓變燒損。限制這種過(guò)電壓的措施是多種多樣的，較普遍的是采用在壓變二次側(cè)開(kāi)口三角形繞組兩端接消諧器的方法，以及近年來(lái)采用的在壓變一次側(cè)中性點(diǎn)對(duì)地接消諧電阻的方法，這兩種消諧措施各具特點(diǎn)，應(yīng)因地制宜，合理選用。
　　
　　1 壓變開(kāi)口三角形繞組兩端接消諧器的消諧方法
　　
　　1.1原理
　　對(duì)這種壓變飽和過(guò)電壓，通常是在壓變二次側(cè)開(kāi)口三角形繞組兩端接入阻尼電阻Ro，相當(dāng)于在壓變高壓側(cè)Yo結(jié)線(xiàn)繞組上并聯(lián)一個(gè)電阻，而這一電阻只有在電網(wǎng)有零序電壓時(shí)才出現(xiàn)，正常運(yùn)行時(shí)，零序電壓繞組所接的Ro不會(huì)消耗能量。Ro值越小，在壓變勵(lì)磁電感L上并聯(lián)電阻就越小，當(dāng)Ro小于一定值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)三相對(duì)地參數(shù)基本上由等值電阻決定，這時(shí)由壓變飽和而引起電感的減小不會(huì)明顯引起電源中性點(diǎn)位移電壓。當(dāng)Ro=0，即將開(kāi)口三角形繞組短接，則壓變?nèi)嚯姼兄稻妥兂陕└?，三相相等，壓變飽和過(guò)電壓也就不存在了。但當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生單相接地時(shí)，壓變開(kāi)口三角形繞組兩端會(huì)出現(xiàn)100V的工頻零序電壓，這樣阻尼電阻的容量就要求足夠大，當(dāng)阻尼電阻太小，一方面電阻本身可能因過(guò)熱而燒壞，另一方面，壓變也可能因電流過(guò)大而燒損，所以現(xiàn)在變電站一般采用微電腦多功能消諧裝置。當(dāng)判斷為存在工頻位移過(guò)電壓或鐵磁諧振過(guò)電壓后，單片機(jī)就進(jìn)行消諧程序，發(fā)出高頻脈沖群，使反并在開(kāi)口三角形繞組兩端的兩只晶閘管交替過(guò)零觸發(fā)導(dǎo)通，將開(kāi)口三角形繞組短接(若系統(tǒng)發(fā)生單相接地，則不起動(dòng)消諧裝置)，使壓變飽和過(guò)電壓迅速消除。由于短接時(shí)間極短，故不會(huì)給壓變帶來(lái)負(fù)擔(dān)。
　　
　　1.2優(yōu)點(diǎn)
　　采用微電腦多功能消諧裝置，來(lái)消除壓變飽和過(guò)電壓效果良好，且一個(gè)系統(tǒng)通常只要接一臺(tái)消諧器即可起到消諧作用。如晉江市110kV青陽(yáng)變電站和晉源電廠(chǎng)網(wǎng)控站每段10kV母線(xiàn)各裝設(shè)了一套WNX-Ⅲ-10型微電腦多功能消諧裝置，電網(wǎng)運(yùn)行正常，基本上消除了由于壓變飽和過(guò)電壓引起壓變高壓熔絲熔斷現(xiàn)象。

　　1.3局限性
　　隨著青陽(yáng)變電站10kV配電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，尤其是新建了4座10kV開(kāi)閉所，電力電纜比例顯著增大，新建開(kāi)閉所在投運(yùn)初期，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生接地故障時(shí)，有的開(kāi)閉所壓變的高壓熔絲仍經(jīng)常發(fā)生熔斷，如有一次線(xiàn)路單相接地，曾井和青華兩座開(kāi)閉所壓變高壓熔絲熔斷5根。晉源電廠(chǎng)由于機(jī)組擴(kuò)建，新增兩臺(tái)1500kW汽輪發(fā)電機(jī)組，并分別用電纜接到網(wǎng)控站主變負(fù)荷側(cè)10kVⅢ、Ⅳ母線(xiàn)上，因是直配電機(jī)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)出口對(duì)地各并聯(lián)一組BWF10.5-12-1W型防雷電容器。兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)加起來(lái)不足5000h，然而其出口壓變高壓熔絲熔斷就有10根。
　　在中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中，電磁式壓變高壓熔絲熔斷，并不一定都是由于壓變飽和過(guò)電壓引起的。當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地電容3Co較大，而電網(wǎng)間歇接地或接地消失時(shí)，健全相Co中貯存的電荷將重新分配，它將通過(guò)中性點(diǎn)接地的壓變Lp形成放電回路，構(gòu)成低頻振蕩電壓分量，促使壓變飽和，形成低頻飽和電流。它在單相接地消失后1/4～1/2工頻周期內(nèi)出現(xiàn)，電流幅值可遠(yuǎn)大于分頻諧振電流(分頻諧振電流約為額定勵(lì)磁電流的百倍以上)，頻率約2～5Hz。由于低頻飽和電流具有幅值高、作用時(shí)間短的特點(diǎn)，在單相接地消失后的半個(gè)周波即可熔斷熔絲。