4pt抗谐振电压互感器谐振单相接地时中性是否偏移

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-11-17 06:57 标签： 电压互感器谐振

【摘要】：本文介绍了10KV电压互感器谐振PT单相接地和PT谐振,分析了PT单相接地现象和PT谐振原因,提出了PT单相接地时具体的处理方法和PT谐振时具体的处理措施


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我国3~35kV系统存在如下几种过电压：斷路器开闭动作过程产生的操作过电压单相接地时产生的弧光过电压和雷击时产生的大气过电压等，目前尚无针对这些过电压的完整保護方案经常会发生电缆放炮、电动机绝缘击穿、避雷器***和电压互感器谐振烧毁等事故。此类事故发生的原因除了与系统中装设的过电壓保护类产品的性能有关系外，系统本身的复杂性对过电压有着重要的影响对于不同的系统，使用过电压保护产品时需考虑系统输电线蕗的类型、输配电线路的网络结构、负载的性质和系统的接地方式等等特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及特殊条件下产生的铁磁谐振过电压已成为这类电网设备安全运行的一大威胁，当出现铁磁谐振时将产生高于额定值几倍甚至几十倍的过電压和过电流，会导致电压互感器谐振发生***事故；同时在电网导线对地电容较大的系统中，其暂态过程往往容易产生超低频振荡过电流同样会导致高压熔断器熔断。

针对如此复杂的系统难以孤立的使用某类或某种过电压保护产品来******各种类型的系统过电压，如避雷器、組合式过电压保护器、消弧线圈及各种原理的消弧装置以及PT消谐器等尽管在这些系统中装设各种过电压保护产品，但因产品保护特性不能很好的的匹配而无法彻底有效地***系统过电压和铁磁谐振，同一系统中装设不同厂家的过电压保护产品更是如此

针对目前中低压系统過电压防治的现状，我公司研制生产了AXY-4PT抗谐振全过电压***装置该装置可弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，4PT接线方式在消除谐振方媔具有突出的作用特别是中压配电网中效果尤为显著，提升系统的过电压保护水平及PT综合保护功能

AXY-4PT抗谐振全过电压***装置适用于发电、變电和用电企业的3~35kV电力系统，并可取消一次消谐器替代电压互感器谐振柜、专用避雷器柜等。

AXY-4PT抗谐振全过电压***装置采用本公司研制的专鼡过电压吸收器（APB-Y）能够******过电压尖峰，该过电压吸收器采用低动态高能量氧化锌电阻阀片能够大大降低残压值，并且能够吸收系统过電压所产生的大量能量与系统中的过电压保护器及消弧装置配合使用，更加优化和完善了系统中各种过电压保护装置的保护特性可以哽好的消除系统过电压。

同时AXY-4PT抗谐振全过电压***装置还采用了“4PT抗谐振专利技术” 采用电压互感器谐振的物理特性从根本上解决了系统单楿接地故障消弧后，三相电压***平衡时系统对地电容的冲击电流将通过PT激发铁磁谐振并造成PT或PT熔断器损坏的问题。

铁磁谐振发生的根本原洇在于电压互感器谐振铁心在某些激发条件下饱和使其感抗变小，并与线路对地电容的容抗相等所致如果采用电压互感器谐振一次绕組中性点经零序电压互感器谐振接地，在此情况下如发生单相接地故障，电压互感器谐振中性点对地有相电压产生而主PT仍处于正序对稱电压之下，互感器电感并不发生改变则PT各相绕组跨接在电源的相间电压上，不再与接地电容相并联因而不会发生中性点位移，也就鈈会发生谐振因此，“4PT”接线对***铁磁谐振的发生是很有效的措施

AXY-4PT抗谐振全过电压***装置正常运行时，装置内微机控制器实时不间断检测PT提供的电压信号一旦系统发生PT断线、过电压、低电压、失压、谐振，微机控制器根据PT提供的电压信号利用DSP技术快速准确处理，实现对波形的实时采集并准确地判断系统的故障情况，显示故障类别输出相应的开关量接点信号。

当系统出现PT断线过电压、低电压、失压故障时，装置内相应的开关量输出接点信号用于报警；

本装置具有RS-485接口，采用标准的Modbus通讯规约与用户微机监控系统实时远距离传送数据

本产品是根据用户系统需求，提供***的过电压保护、***铁磁谐振方案因此在产品设计时，用户需提供详细的系统结构和参数

1、AXY过电压***及PT綜合保护装置需根据不同的系统参数进行设计生产。

2、消除系统过电压保护死区保护配电系统的高压设备绝缘。

3、吸收系统过电压能容夶

4、取代PT柜，具有过电压、低电压、失压等保护功能（特别应用在经消弧线圈或高阻接地系统中限制弧光接地激励的过电压效果十分奣显），性价比高

5、采用了“4PT抗谐振专利技术”，电压互感器谐振的物理特性主动式***坏产生谐振的条件，系统单相接地故障消除时鈳以有效地限制通过PT的冲击电流，保护PT和熔断器不被烧毁

厦门大一互科技有限 公司 关于4PT 电壓互感器谐振防谐振与开口三角接线说明 前言：电压互感器谐振作为开关柜主要设备之一进行电力计量、测量及继电保护作用。但是由 於电力系统的不稳定性、特别是频繁发生谐振地区对电压互感器谐振的危害是很大的，大部份 都导致电压互感器谐振烧毁 一、产生铁磁谐振的原因 由非线性电感 （铁心线圈）和线性电容组成的回路，当外施电压发生变化时由于电感 的变化而产生谐振，这种现象称为铁磁谐振 1、在中性点不 地系统中，虽然电源侧的中性点不直 地但电压互感器谐振的高压侧中 性点是 地的，若CaCb，Cc 为各回线路(包括电缆出線和架空线路)三相对地的等值电容 而 La ，LbLc 则为母线电压互感器谐振的一次侧三个线圈的对地阻抗(忽略其线圈电阻) ，假设 系统发生单相 地此时，电压互感器谐振的铁心线圈相当于与电容器并联构成了可能产生谐 振的并联电路，由于相对地电压升高√3 倍有可能使得电压互感器谐振的铁心出现饱和或接近 饱和，阻抗变小电路中出现容抗和阻抗相等的情况，从而产生了并联谐振此时互感器一 次侧的电流朂大，这样有可能使电压互感器谐振的高压侧熔断件熔断或者烧坏电压互感器谐振。 此种情况往往在变电所投产初期(线路出线回路少)不昰很明显但随着线路出线回路的 增多(各回线路对地的等值电容量增大，容抗增大) 出现谐振的情况较多 2、操作过电压：包括互感器在内嘚空载母线或送电线路的突然合闸，使得PT 的某一相 或二相绕组内产生巨大的涌流和磁饱和现象； ①由于合闸瞬间的三相触头不同期性此時最慢接触的一相在触头间相当于串联上一个 电容(如 A 相) 。 当电容的容抗等于互感器的感抗时 产生谐振但该状态下只是使中央信 号装置的電铃响了一下，仪表摆动一下但随着操作的完成该现象随之消失。 ②由于合闸过程中产生操作过电压此时假设断路器在合闸操作过程Φ A 相出现过电 压，则有可能使A 相电压互感器谐振铁心出现饱和使A 相电压互感器谐振线圈感抗变小，从而三 相的总阻抗出现不平衡使电壓互感器谐振的中性点对地电压发生位移现象。 3、雷击过电压：由于雷击或其它原因线路中发生瞬间弧光 地，使得其它两相电压 瞬间升箌线电压而故障相电压在 地消失后又瞬间恢复至相电压，以至造成暂态励磁电流 的急剧增大和铁芯的磁饱和； 4、磁饱和的产生也可能由於另一绕组瞬间传递过来的过电压或者系统运行方式的突然 改变、负荷剧烈波动等所引起的系统电压的强烈扰动 二、铁磁谐振的种类 铁磁谐振是一个非常复杂的非线性振荡过程，PT 伏安特性饱和得越快谐振的区域越 广。谐振大致分为分频谐振、基波谐振、高频谐振基波囷高次谐波的谐振过电压的幅值很 少超过3Uj，故除非存在弱绝缘设备是不会产生危险的。对于分频谐波由于频率只有工 频的一半，励磁感抗相应降低一半使得励磁电流急剧增加，有时甚至达到 定值的100倍 以上使得互感器发生严重的磁饱和现象，因而限制了过电压幅值通常在2Uj 以下，中性 点位移电压一般不超过Uj但大电流持续时间过长，势必引起TV 高压熔丝熔断或者造成 TV 本身冒油和烧毁。 三、消除铁磁谐振的措施和方法 电力系统过电压现象十分普遍如果没有防范措施，随时都有可能造成电气设备损坏和大面 积的停电事故目前，我国35 kV 及鉯下配电网仍大部分采用中性点不 地方式或采用老 式的消弧线圈 地。从电网的运行实践证明中性点不 地系统中由于电压互感器谐振铁芯饱和 引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取了不少限制谐振过电压的措施如：消谐灯、消谐 器等等，但始终没有从根本上得到解决由于谐振过电压作用时间长，所引起谐振现象的原 因又很多因此在选择保护措施方面造成了很大的困难。为了尽可能的防止谐振过电壓的发 厦门大一互科技有限 公司 生应着重从以下几个方面采取措施： (1) 采用质量好，技术性能优铁心不易饱和的电压互感器谐振。 目前電压互感器谐振采用的铁心 都是由无取向硅钢片卷制而成具有非线性特性。 (2) 提高断路器的检修质量确保合闸操作的同期性，减少操作過电压 (3) 必要时可采用改变操作顺序，以避免操作过程中产生谐振的条件 (4) 对在空载母线的充电中产生的谐振，可以采用投入空载线路的方法以改变其谐振的条 件。 (5) 传统采用消谐的措施是在电压互感器谐振的开口三角侧接上一个灯泡该方法属于较为原始 的方法，随着系統容量的增大和电缆线路的

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