35kV系統過電壓的危害及解決措施

2013-10-10 15:30:31 EP電力信息化網　點擊量：評論 (0)

35kV系統過電壓的危害及解決措施

近幾年，隨著高耗能企業的迅速發展以及35KV室內開關柜的大量使用，使得電纜出線比例逐年增多，導致對地電容電流劇增。由于35 kV系統單相接地引發的電纜爆炸愈來愈多，由此帶來的經濟損失和社會影響也越來越大。

僅就2003年以來烏蘭察布電業局統計發現，由于35KV系統單相接地而引發的事故就10多起，有的造成全站停電，影響重要用戶供電，有的造成電纜爆炸、開關柜燒毀和避雷器爆炸等。

原因分析

(一)諧振過電壓

　　35kV系統為不接地系統，電網中存在大量星形接線的電壓互感器，其一次繞組直接接地，成為電網對地電容電流、高次諧波電流的充放電途徑，當線路接地時，電壓互感器的鐵心線圈相當于與非故障線路對接電容并聯，構成了可能產生諧振的并聯電路，由于相對地電壓升高倍，有可能使得電壓互感器的鐵心出現飽和或接近飽和，阻抗變小，電路中出現容抗和阻抗相等的情況，從而產生了并聯諧振，此時互感器一次側的電流最大，這樣有可能使電壓互感器的高壓側熔斷件熔斷，或者燒壞電壓互感器，以及電纜爆炸。此種情況往往在變電所投產初期(線路出線回路少)不是很明顯，但隨著線路出線回路的增多(各回線路對地的等值電容量增大，容抗增大)出現諧振的情況較多。另外由于35KV系統為室內開關柜，35KVPT接地點多，一般為4個接地點，這也為發生諧振過電壓提供了條件。

(二)弧光接地過電壓

　　正常情況下，35 kV中性點不接地系統發生單相接地，允許運行2h。但為什么頻繁地發生單相接地迅速發展成相間事故，使事故擴大化呢?原因之一是系統中個別設備存在絕緣薄弱點，另一個重要的原因是由于35 kV系統電容電流較大，接地電弧變得不能自熄而產生了較高倍數的弧光接地過電壓，據國內外經驗，弧光接地過電壓最大可達3-5倍。

　　在單相接地事故中，通過弧光的電流乃是健全相對地電容電流的總和。為了減小故障總電流，往往采用消弧線圈。裝設消弧線圈后，接地點殘流不超過10 A，接地電弧便不能維持，會自行熄滅。

解決辦法

(一)諧振過電壓

a 優先選用勵磁特性飽和點較高的抗諧振型電壓互感器；

b 減少同一系統中電壓互感器高壓側中性點接地數量，除電源側電壓互感器高壓側中性點接地外，其它電壓互感器中性點盡可能不接地；

c 在電壓互感器開口三角繞組裝設二次消諧器或消諧電阻；

d 在電壓互感器一次繞組中性點裝設一次消諧器。

適當選擇消弧線圈的脫諧度，避開電網諧振點。

(二)弧光接地過電壓

a 裝設消弧線圈

　　為保證接地電弧自熄，35 kV中性點不接地系統電容電流超過10 A時，一律應裝設消弧線圈。

b 合理選擇消弧線圈容量

　　消弧線圈的分頭調整，不能僅僅依據理論計算值，應根據實測電容電流值來調整。否則，由于計算誤差大，造成消弧線圈發揮不了應有的作用，形同虛設；更為嚴重的是，有可能造成消弧線圈欠補償，形成諧振過電壓，從而產生負作用。容性電流測試工作應定期開展，測試方法可采用外加電容法，簡便有效，適合現場應用。

c 消弧線圈的選型

　　老式手動消弧線圈除需停電調分頭，不能自動跟蹤補償電網電容電流等缺點外，脫諧度也很難保證在10％以內，其運行效果不能令人滿意。據國內外資料統計分析表明，采用老式手動消弧線圈補償的電網，單相接地發展成相間短路的事故率在20％～40％之間，比采用自動跟蹤補償的電網高出3倍以上。因此，新上消弧線圈應裝設自動跟蹤補償的消弧線圈。

　　目前，自動消弧線圈有四大類：(1)用有載分接開關調節消弧線圈的分接頭；(2)調節消弧線圈的鐵心氣隙；(3)直流助磁調節；(4)可控硅調節消弧線圈。

　　為保證老式手動消弧線圈充分發揮作用，克服固有的缺點，可分輕重緩急逐步改造成自動跟蹤式。