CN108666975A - 一种铁磁谐振防治措施的选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种铁磁谐振防治措施的选择方法包括，判断变电站是否存在谐振区域；若存在，根据所述变电站的系统情况选择铁磁谐振防治措施。针对不同的情况可以选择不更换变电站的互感器、更换变电站的互感器和根据变电站的单相接地或雷击三种情况进行不同的防治措施。三种不同的情况又有不同的具体防治措施。本申请提供的铁磁谐振防治措施的选择方法充分考虑变电站系统设备的实际情况，根据现场的具体情况提出了差异化的防治方案，避免了半绝缘的电磁式电压互感器尾端绝缘被击穿同时也避免了因阻尼回路阻尼不足导致消谐失败。

Description

一种铁磁谐振防治措施的选择方法

技术领域

本申请涉及电力系统安全防治技术领域，尤其涉及一种铁磁谐振防治措施的选择方法。

背景技术

在66kV及66kV以下的配电网中，通常采用系统中性点不接地和中性点经小电阻或消弧线圈接地的非有效接地系统，系统母线上接有监视对地绝缘的电磁式电压互感器。因线路发生雷击、单相接地、合空母线操作、负荷剧烈变化以及二次电压负荷切换等原因产生的暂态冲击可能激发电磁式电压互感器的励磁电抗与系统对地电容间出现铁磁谐振。近年来铁磁谐振导致的电磁式电压互感器频繁损坏、熔断器频繁熔断问题依然困扰着设备运行维护单位，此类中性点不接地系统或中性点经小电阻或消弧线圈接地的非有效接地系统(偶然脱离小电阻或消弧线圈接地的部分)容易造成设备频繁损坏，增加运行维护成本。

目前，相关技术中对于出现的铁磁谐振的防护方式主要采用：在电磁式电压互感器的一次中性点加装消谐器，或者，采用在电磁式电压互感器零序电压回路加装阻尼电阻、通过加装微机二次消谐装置并检测零序电压及每相电压波形等。其中，在电磁式电压互感器一次中性点加装消谐器，即在电磁式电压互感器依次中性点连接消谐器，通过消谐器对产生的铁磁谐振进行消谐。

但是，在铁磁谐振的防治措施的选择方面，未能根据现场的具体情况提出差异化的防治方案，导致的主要问题有(1)在电磁式电压互感器一次中心点加装消谐器的方式，会使电磁式电压互感器中性点的电压抬高，容易造成半绝缘的电磁式电压互感器尾端绝缘击穿。(2)采用微机二次消谐器装置，检测零序电压及三相电压波形的方法难以区分工频谐振，且该方法容易出现因谐振回路阻尼不足消谐失败的问题。

发明内容

为解决相关技术中存在的问题，本发明提供一种铁磁谐振防治措施的选择方法。

本发明提供的一种铁磁谐振防治措施的选择方法，包括：

判断变电站是否存在谐振区域；

若存在，根据所述变电站系统的情况选择铁磁谐振防治措施；

若不存在，则结束。

可选的，所述判断变电站是否存在谐振区域，包括：

测量所述变电站电容的电流；

将所述变电站电容的电流与预设电流幅值比较，如果所述变电站电容的电流大于所述预设电流幅值，则确定所述变电系统发生谐振；相反，则没有发生谐振。

可选的，所述根据所述变电站系统的情况选择铁磁谐振防治措施，包括：

在所述变电站系统的情况为不更换变电站的互感器时，确定所述铁磁谐振防治措施为基于阻尼装置的铁磁谐振防治技术；

在所述变电站系统的情况为更换变电站的互感器时，确定所述铁磁谐振防治措施为基于四单元互感器组的铁磁谐振防治技术；

在所述变电站系统的情况为频繁发生单相接地或雷击时，确定所述铁磁谐振防治措施为基于谐振接地/高阻接地的铁磁谐振防治技术或基于低电阻接地的铁磁谐振防治技术。

可选的，所述基于阻尼装置的铁磁谐振防治技术，包括：

在变电站中安装一次消谐器,以对所述变电站进行铁磁谐振防治；

或者，在变电站中安装二次消谐器,以对所述变电站进行铁磁谐振防治。

可选的，在所述在变电站中安装一次消谐器之后，还包括：

验证变电站的谐振衰减是否满足要求，若不满足，则在变电站中安装二次消谐器。

可选的，在所述在变电站中安装二次消谐器之后，还包括：

验证变电站的谐振衰减是否满足要求，若不满足，则在变电站的互感器的一次侧尾端增加电阻；

若在变电站的互感器的一次侧尾端增加电阻之后，变电站的谐振衰减仍然不满足要求，则在变电站的互感器的一次侧尾端增加新的电阻直至变电站的谐振衰减满足要求。

可选的，在所述变电站系统的情况为更换变电站的互感器时，在所述确定所述铁磁谐振防治措施为基于四单元互感器组的铁磁谐振防治技术之前，还包括：

判断变电站的安装空间是否满足安装四单元互感器组的安装要求；

若满足，则确定所述铁磁谐振防治措施为基于四单元互感器组的铁磁谐振防治技术；

若不满足，则确定所述铁磁谐振防治措施为于阻尼装置的铁磁谐振防治技术。

可选的，在所述变电站系统的情况为频繁发生单相接地或雷击时，所述确定所述铁磁谐振防治措施为基于谐振接地/高阻接地的铁磁谐振防治技术或基于低电阻接地的铁磁谐振防治技术包括：

判断变电站的系统结构是否满足供电可靠性的要求；

若不满足，则确定所述铁磁谐振防治措施为基于谐振接地/高阻接地的铁磁谐振防治技术；

若满足，则确定所述铁磁谐振防治措施为基于低电阻接地的铁磁谐振防治技术。

可选的，所述铁磁谐振防治措施为基于谐振接地/高阻接地的铁磁谐振防治技术，包括：

对谐振接地的铁磁谐振防治技术，在变压器中安装补偿电感且所述补偿电感接地；

对基于高阻接地的铁磁谐振防治技术，在变压器中安装高电阻且所述高电阻接地。

可选的，所述铁磁谐振防治措施为基于低电阻接地的铁磁谐振防治技术，包括：

采用低电阻接地的铁磁谐振防治技术对所述变电站进行铁磁谐振防治。

由以上技术方案可知，本发明提供的铁磁谐振防治措施的选择方法包括，判断变电站是否存在谐振区域；若存在，根据所述变电站的系统情况选择铁磁谐振防治措施。针对不同的情况可以选择不更换变电站的互感器、更换变电站的互感器和根据变电站的单相接地或雷击三种情况进行不同的防治措施。三种不同的情况又有不同的具体防治措施。本申请提供的铁磁谐振防治措施的选择方法充分考虑变电站系统设备的实际情况，根据现场的具体情况提出了差异化的防治方案，避免了半绝缘的电磁式电压互感器尾端绝缘被击穿同时也避免了因阻尼回路阻尼不足导致消谐失败。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种铁磁谐振防治措施的选择方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种铁磁谐振防治措施的选择方法的具体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的铁磁谐振防治措施包含的具体措施；

图4为本方面提供的基于阻尼装置的铁磁谐振包含的具体措施。

具体实施方式

下面结合本申请中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于再次描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参见图1至图4，图1是为本发明实施例提供的一种铁磁谐振防治措施的选择方法的流程示意图。如图1所示，本申请提供的一种铁磁谐振防治措施的选择方法，包括：

步骤S10，判断变电站系统是否存在谐振区域。

在变电站里，系统的中性点不接地系统，当系统遭到一定程度的冲击扰动，从而激发起铁磁共振现象。步骤S101，在变电站系统中，测量变电站电容的电流。步骤S102，然后通过电容电流与预设的电流幅值比较，如果所述变电站电容的电流大于所述预设电流幅值，则确定所述变电系统发生谐振；相反，则没有发生谐振。一般情况下，当电压等级为10KV时，如果测得的电容电流在0-20A范围内时，则可以确定变压器系统没有发生铁磁谐振；如果检测到的电容电流大于20A，则确定变电站系统发生了铁磁谐振。当电压等级为35KV时，如果测得的电容电流在0-10A范围内时，则可以确定变压器系统没有发生铁磁谐振；如果检测到的电容电流大于10A，则确定变电站系统发生了铁磁谐振。

步骤S11，若存在，根据所述变电站系统的情况选择铁磁谐振防治措施；若不存在，则结束。

当判断出变电站系统存在铁磁谐振后，就需要对变电站系统进行消谐。根据变电站不同的情况，对变电站的改造有不同的方案。配电线路发生单相接地故障后，变电站母线上的电压互感器检测到零序电压，在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁芯饱和，励磁电流增加，如果长时间运行，将烧毁电压互感器。当变电站发生雷击时变压器也会产生铁磁谐振。针对变电站频繁发生单相接地或发生雷击时产生的铁磁谐振，可以选择不同的接地方式来进行消谐。

判断系统结构能够保证供电可靠性，若变电站系统的供电可靠性良好，可以选择补偿电感或则选择电阻进行高阻接地，对所述变电站系统产生的电磁谐振进行消谐处理。安装好电感或则电阻后还需要对系统进行验证，如果检测出的电容电流不满足要求，则更换电感大小以及电阻的阻值直到检测出的电容电流满足要求。如果变电站系统的供电可靠性不好，可以选择低电阻接地方式对变电站系统产生的铁磁谐振进行消谐。

如果变电站系统不经常发生单相接地或者雷击，既可以选择不更换互感器和也可以选择更换互感器两种消谐方式。不更换互感器的方法即是在互感器中加装阻尼装置来消谐。加装阻尼装置可选择加装一次消谐器或者二次消谐器。

6～35kV中性点不接地电网中的电磁式电压互感器，当母线空载或出线较少时，因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，会使电压互感器过饱和，则可能产生铁磁谐振过电压。出现相对地电压不稳定，接地指示误动作，电磁式电压互感器高压保险丝熔断等异常现象，严重时会导致PT烧毁，继而引发其它事故。一次消谐器可以选择SiC消谐器。安装好一次消谐器后进行检测，如果变电站系统的电压不平衡或者出现防护断线谐振，说明只加装一次消谐器还不能满足要求，还应该加装二次消谐器。

二次消谐器又称微机消谐器，是电力部门和用户由于铁磁谐振而时常发生的电压互感器烧毁甚至爆炸的恶性事故，微机消谐装置是研制开发的一种消谐装置。本装置利用高性能单片机作为检测、控制的核心元件，具有运算速度快、性能稳定、抗干扰能力强等优点。使用固态继电器，动作可靠，不易损坏，解决了使用电阻在大电流时易损坏的缺点。系统可以消除铁磁谐振，还可以区分过电压，单相接地故障。若安装了二次消谐器还是不能满足要求，则安装一次零序阻尼，即在电磁式电压互感器的一次侧尾端增加电阻。通常半绝缘的电磁式电压互感器直接采用二次消谐器进行消谐，全绝缘的电磁式电压互感器采用一次消谐器和二次消谐器均可。

更换互感器的防治技术包括，首先判断变电器系统是否有有足够的空间安装四单元互感器组。如果有足够的空间安装四单元互感器组，可以在变电站系统中安装四单元互感器组，这样也可以对变电站系统中产生的电磁谐振起到消谐的作用。当然如果安装了四单元互感器组还是不能满足要求的话，也可以选择不更换互感器的防治措施进行消谐处理。

由以上技术方案可知，本发明提供的铁磁谐振防治措施的选择方法包括，判断变电站是否存在谐振区域；若存在，根据所述变电站的系统情况选择铁磁谐振防治措施。针对不同的情况可以选择不更换变电站的互感器、更换变电站的互感器和根据变电站的单相接地或雷击三种情况进行不同的防治措施。三种不同的情况又有不同的具体防治措施。本申请提供的铁磁谐振防治措施的选择方法充分考虑变电站系统设备的实际情况，根据现场的具体情况提出了差异化的防治方案，避免了半绝缘的电磁式电压互感器尾端绝缘被击穿同时也避免了因阻尼回路阻尼不足导致消谐失败。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种铁磁谐振防治措施的选择方法，其特征在于，包括：

判断变电站系统是否存在谐振区域；

若存在，根据所述变电站系统的情况选择铁磁谐振防治措施；

若不存在，则结束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断变电站是否存在谐振区域，包括：

测量所述变电站电容的电流；

将所述变电站电容的电流与预设电流幅值比较，如果所述变电站电容的电流大于所述预设电流幅值，则确定所述变电系统发生谐振；相反，则没有发生谐振。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述变电站的系统情况选择铁磁谐振防治措施，包括：

在所述变电站系统的情况为不更换变电站的互感器时，确定所述铁磁谐振防治措施为基于阻尼装置的铁磁谐振防治技术；

在所述变电站系统的情况为更换变电站的互感器时，确定所述铁磁谐振防治措施为基于四单元互感器组的铁磁谐振防治技术；

在所述变电站系统的情况为频繁发生单相接地或雷击时，确定所述铁磁谐振防治措施为基于谐振接地/高阻接地的铁磁谐振防治技术或基于低电阻接地的铁磁谐振防治技术。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于阻尼装置的铁磁谐振防治技术，包括：

在变电站中安装一次消谐器,以对所述变电站进行铁磁谐振防治；

或者，在变电站中安装二次消谐器,以对所述变电站进行铁磁谐振防治。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述在变电站中安装一次消谐器之后，还包括：

验证变电站的谐振衰减是否满足要求，若不满足，则在变电站中安装二次消谐器。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述在变电站中安装二次消谐器之后，还包括：

验证变电站的谐振衰减是否满足要求，若不满足，则在变电站的互感器的一次侧尾端增加电阻；

若在变电站的互感器的一次侧尾端增加电阻之后，变电站的谐振衰减仍然不满足要求，则在变电站的互感器的一次侧尾端增加新的电阻直至变电站的谐振衰减满足要求。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述变电站系统的情况为更换变电站的互感器时，在所述确定所述铁磁谐振防治措施为基于四单元互感器组的铁磁谐振防治技术之前，还包括：

判断变电站的安装空间是否满足安装四单元互感器组的安装要求；

若满足，则确定所述铁磁谐振防治措施为基于四单元互感器组的铁磁谐振防治技术；

若不满足，则确定所述铁磁谐振防治措施为于阻尼装置的铁磁谐振防治技术。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述变电站系统的情况为频繁发生单相接地或雷击时，所述确定所述铁磁谐振防治措施为基于谐振接地/高阻接地的铁磁谐振防治技术或基于低电阻接地的铁磁谐振防治技术包括：

判断变电站的系统结构是否满足供电可靠性的要求；

若不满足，则确定所述铁磁谐振防治措施为基于谐振接地/高阻接地的铁磁谐振防治技术；

若满足，则确定所述铁磁谐振防治措施为基于低电阻接地的铁磁谐振防治技术。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铁磁谐振防治措施为基于谐振接地/高阻接地的铁磁谐振防治技术，包括：

对谐振接地的铁磁谐振防治技术，在变压器中安装补偿电感且所述补偿电感接地；

对基于高阻接地的铁磁谐振防治技术，在变压器中安装高电阻且所述高电阻接地。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铁磁谐振防治措施为基于低电阻接地的铁磁谐振防治技术，包括：

采用低电阻接地的铁磁谐振防治技术对所述变电站进行铁磁谐振防治。