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1、第卷第期年丿J高压电黯消弧线补偿系统线路耦合谐振分析 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿J 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿J孙海新甄利谢达沧州供电公司调度所河北沧州 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All right
2、s reserved, 第卷第期年丿J 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿J摘灵通过对城巾果站毎綾设备两次闪络步故分析得岀如果两个II-仔效接地 系统Z间通过线略 冇较强的耦介联系巧一个系统发生弧相接地故障时所产 生的零序电爪就会通过线路潮合电爪对另一个有自动跟踪 补偿消加线圈的系统产生作用其作用箔果因消弧线M的补 偿方式不同而各异其中采用过补偿方式就有可能形成串联 谐握产生危险的过电压是适成设备闪络审故的原因Z 针对形成该类串联谐振的条件提出采用欠补
3、偿方式避免闪 络車故的发生.关傥词闪络消孤线网谐按过电用 中图分类号文献标识码相按地时 阻尼电阻短接 补偿系统的电容电流 达到熄弧的目的。消弧补偿装置在运行中可能会造成两个不同 系统因输电线路线间的耦合而形成串联谐振 产生危险的过电压某城网变电站 站母线设备就发生过两次闪络爭故。下而通过对 爭故进行分析探讨闪络原因并提出相应的对策.事故分析站主接线图站主接线图见图其中黑色矩形表示运行 中的开关白色矩形表示热备用的开关。和两线路 和两线路分别为同杆架空 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights
4、 reserved, 第卷第期年丿J 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿J 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿J收秘口期引言为限制城市 系统因电力电缆广泛使用而 产生的大駅电容电流许多城网站 母线安装 了预调式门动跟踪消弧补偿装置。该装胃 :实坏运 行中设置在谐振点附近通常采用过补偿残流和脫 谐皮都很小利用阳尼
5、电阻限制中性点电爪当发生修何I期自动跟踪补偿消弧线圈运行方式站接地变和消弧线圈运行消弧线圈采用预 调门动跟踪补偿方式正常运行在谐振点附近设为 过补偿残流和脫谐度很小.故障情况及记录年 月 日 站处于热备用的 开 关闪络爆炸造成 和 开关跳闸1母线和1【母线停电。年 月 日 站因一开关支持瓷瓶炸裂同时引起开关III母线侧放电造成 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿J作考简介孙海新男 河北沧州人 工程师 从步电网运行祎珅T作. 1994-2007 Chin
6、a Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期髙压电器和开关跳闸II母线和III母线停电。事故原理分析分析并种M故记录可以发现 两次事故的共同 现彖为一条线发生单相接地后造成另一分裂运 行的母线设备闪络Iflj设备闪络母线都有预调式消 狐线圈运行并设駅为过补偿方式。故障怙况及故障 记录见表表 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期髙压电器 1994-2007 C
7、hina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期髙压电器日期时间设备编号测点名称报證描述报豁值中央倍号中央预告伉号复归 中央倍号中央预吿佶号动作总爭故总爭故复归 预吿信号険告信号解除总爭故总爭故动作预吿信号预告信号动作U主变压器钧受总开关分闸 号主变爪器侧受总开关分闸中央佶U中央琐告笞号动作号主变压器号主变爪器厉备保护动作 中央信U中央HI吿僧号4（归保护动作动作1母线1母 断线动作II母找II砒断线动作开关分闸号主变压器号主变爪器际备保护动作农丿口啡故遥侑变位和关记录日期时间设备編号测点名
8、称报霁描述报誓侑总爭故桃除号主变乐器号主变斥器肩备保护动作复n中央借号中央预告倍号动作I毎线I母 断线复n中央倍号中央狈吉倍号梆除。主变乐器号主变斥器品备保护动作动作号主变压器無受总开关分刚母联开关分闸1母线1母断线动作开关分闸总孚故总爭故动作农 月 日审故遥信变位相关记录年 月 日闪络前的运行方式为号 号主变压器 分裂运行II母线的 线路 和I母线的 线路同杆架设运行I母线 消弧线圈运行。其线路间耦介情况示意 图和等值电賂图分别见图 和图。图中 和 分图3等值电烙图I母线5100别为运行线路存在的对地电容为同杆架设线路之间的电容为消弧线圈电感.年 月日闪络前该站的运行方式为号、号主变压器分裂
9、运行号主变压器供【I和111付线 1付线的 线路和II母线的 线路同杆架设运行III母线消狐线圈运行自动跟踪补偿消弧线圈退出运行。除设备编号不同外 其线路间的耦合接线图和 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿竽值电路图与图和图一致。按照图的等值回路当II系统发生单相接 地时 中性点上升为相电压 因线路间的耦介 会 另一系统产生一个耦合电压 电丿E大小因消弧 线圈的补偿方式而不同具体有以F种补偿方式消弧线圈在完全补偿时 与 达到并联 谐振 阻抗无穷大 这时
10、li母线中性点上的零序电压传递到I母线上大小等于相电压I母线将会出现虚幻接地。消弧线圈在过补偿时 与 井联阳抗呈 感性与 构成冷联回路当达到谐振条件时电 压在上产生危险的过电压这时由于耦合电压 已经导致MKttM动作将Pl 1尼电阻短接因此理论 上 可以到无穷大当设备绝缘冇薄弱点时将发 生闪络。同时 由于产生很奇的零庁电压 如果持续 时间超过 报腎时间I母线同样将会出现虚幻接地信号这就是会发岀“ I母 断线” 信号的原因，消弧线圈在欠补偿时 与 并联阻抗呈 容性不会与 构成串联谐振 II母线中 性点上的零序电压传递到 I母线上的零序电 压将总小于根据上述分析对照事故记录以及事故现象叮 以推断出
11、两起弔故发生的过程为年 月曰时刻 站II母线出线接地适成 站 II母线中性 点电压上升为相电压并通过同杆架设的 和 线路耦合与I母线处于过补偿运疔的消弧线圈形成串联谐振造成 站I母线中性点零序电爪升高其上升值在理论上趋向无穷 大 造成绝缘相对薄弱的开关闪络。月 H时刻 站号主变压器所共 I母接地导致 电容器低压跳 闸时刻 开关分闸。由于 站号主变压器所共II和111母出线 和I母出线 同杆架设且Ill母有自动跟踪补偿消 弧线圈在过补偿运行因而在 I母接地的同 时通过同杆架设线路上的耦合电容造成串联谐 振谐摭过电压导致 一支持瓷瓶发生相间故障 炸裂导致停电故障.解决对策由于城市线路走廊有限同杆双
12、回或多冋线路 非常普遍 为提高供电可靠性 双回线路一般来自不 同的 偉线 因此对该类枣故应引起帀视。通过 分析町以发现事故的形成有个条件两个不接 地系统至少个系统仃消狐线圈工作在过补偿状 态 没冇消弧线圈的系统发生单相接地故障 两 系统间仃较强的线间耦合 参数匹配 形成线间耦 介串联谐振。也就足说当两个系统祁有消狐线圈工 作在过补偿状态I!冇较强的线间耦介时一H其中 一个系统发生单相接地故障当参数匹配时就町能 会发生线间耦合串联谐振。因此 破坏以上 个条件中的任意一个就町以 避免该类故障。但是实际运行屮不町能将消弧线 圈停运为然也就无法避免单相接地故障而改变耦 合线路路径也费时费力这样一来最町
13、行的办法就 是改变消弧线圈的工作参数 如在过补偿方式下 将 脱谐度涮整到介适值避免谐振参数或设定在欠补 偿工作状态。由于目询消弧线圈的设定主要考虑殘流人小 脱谐度只是一个参考戢且线路间的电容和对地电 容等实际参数不容易获得因此实际【:程中很难准 确il算出介适的脱谐度以避免冷联谐振。由于过去的消加线圈采用手动调匝方式考虑到 在欠补偿时会因线路故障跳闸后形成串连谐振因 此通常采用过补偿方式。目前虽然采用了I动跟踪补 偿消弧线圈但仍旧习惯采用过补偿方式。由于在同 时满足故障点殘流和中性点位移电压规上的询提F 过补偿和欠补偿对灭弧的效果差不多因而也町以采 用欠补偿方式。上述分析说明欠补偿方式K零序传
14、 递电压将总小于相电压 不会造成绝缘破坏。但是消狐线圈工作在欠补偿丁作状态下同样 要避免引起其它问题如当一条线路接地后切除接 地线路时可能会造成完全补偿因此对装置的检测 速度及阳尼电阻投入时间要求迅速以避免造成谐 振。或匸程实践中在满足消弧的就提H 叮以便残 流脱谐度适当大些在欠补时满足甩掉最大对地 电容电流一路负荷后不会造成谐振。 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿 1994-2007 China Academic Journal Electroni
15、c Publishing House. All rights reserved, 第卷第期年丿国内外预装式变电站的发展為压低压预装式变电站俗称和变”或纽介式变电站”是一种新型的中压变配电设备。由于它貝冇组 合灵活、便于运输、施工周期短、运行费用低等优点 从其HtHjf始就受到了世界各国电力行业的重视。该文集对箱变的发展及其历史作了全而的介绍 对 飲变与啖变”的区别及特性、地埋式箱变的智能化 及其在配网自动化中的要求、紧凑熨箱变的设计和内部故障电呱的防护等方而作了详尽的解释和说明 并对 箱变的未來发展趋势进行了预测。该文集由西安高压电器研究所信息室编译 联系电话 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved,
10kV消弧线圈补偿系统线路耦合谐振分析
