CN204928152U - 一种配电网抗震荡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种配电网抗震荡装置，可以有效抑制分频和高频谐振对电压互感器的影响，保证设备的安全运行。一种配电网抗震荡装置，包括电压互感器、隔直电容及限流电阻，采用4P接线方式，由4台电压互感器、1个隔直电容及1个限流电阻组成，其中三台PT为主PT，一次侧接成星形，其中性点接一台零序PT，然后在该PT串入隔直电容及限流电阻，最后接地，主PT二次辅助线圈接成闭口三角形。当系统发生单相接地故障，本装置能够阻尼和抑制谐波，大大减少铁磁谐振的发生；4PT接线由于采用了闭口三角措施，能强有力地消除三次谐波的影响。

Description

一种配电网抗震荡装置

技术领域

本实用新型涉及一种配电网抗震荡装置，可以有效抑制分频和高频谐振对电压互感器的影响，保证设备的安全运行。

背景技术

电力系统中包含很多电感元件和电容元件，它们的组合可以构成一系列不同自振频率的振荡电路。谐振往往在电网某一局部造成过电压，从而危及电气设备的绝缘，甚至产生过电流而烧毁电感元件设备。谐振一般分为三类，线性谐振(电感元件是线性的，完全满足线性谐振的机会极少)、参数谐振(电感参数在某种情况下发生同期性的变化)和铁磁谐振。铁磁谐振是谐振过电压中最常见的，也是最难以预防的。油田35KV和10KV系统均采用中性点不接地系统，也称小接地电流系统。

铁磁谐振是谐振中一种非线性特征的，它可以是基波谐振，高次或分次谐波谐振，其表现形式可能是单相、两相或三相对地电压升高。或产生高值零序电压分量，出现虚幻接地现象和正确的接地指示，或者在电压互感器中出现过电流引起熔断器熔断或烧坏互感器，甚至还可以使小容量的异步电动机发生反转现象。其主要特点为：

(1)谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳；

(2)铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等；

(3)铁磁谐振存在自保持现象。激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在；

(4)铁磁谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。

电力系统实际运行经验表明，35KV及以下配电网中，各种形式的铁磁谐振过电压频繁发生，激发铁磁谐振现象的原因有以下几种：一是断路器的均压电容与PT残余电压的谐振，二是断线引起过电压的谐振，三是主变压器高压侧的对地电容与绕组的励磁电感的谐振，四是单相接地故障激发的谐振。其中单相接地故障激发的谐振在配电网系统较为普遍。

常规抑制铁磁谐振有以下几种方法：

1、在PT开口三角绕组接可控硅消谐装置。在电网出现雷电过电压或操作过电压时，该电路可控硅端电压和触发脉冲反相，可控硅不能导通。当发生单相接地故障时，可控硅虽有工频电压但无触发脉冲，仍不能导通。仅当电网中发生分频铁磁谐振时，可控硅才会导通，三角绕组被短接，铁磁谐振在强烈的阻尼作用下迅速消失，当谐振消失后，可控硅恢复到阻断状态但在实际运行中，仍不能有效避免谐振的发生及保险丝熔断。

2、在PT开口三角绕组接电阻。由于电阻接在开口三角绕组两端，必然会导致一次侧电流增大，也就是说PT的容量要相应增大。从抑制谐波方面考虑，R值越小，效果越显著，但PT的过载现象越严重，在谐振或单相接地时间过长时甚至会导致保险丝熔断或PT烧毁。一般来说接入PT开口三角绕组的电阻取16.5～33Ω，推荐选用220V、500W的白炽灯作电阻用，其作用是当灯泡在冷态即谐振刚发生时阻值较小，而当单相稳态接地时，阻值变大以免PT过载

在实际运行中，上述两种装置仍不能有效避免谐振的发生及保险丝熔断。在谐振发生或线路单相接地时PT一次侧电流显著增大及因本身元件故障而失去消谐作用是上述两种装置的主要缺陷。

3、在PT一次侧中性点串单相PT

这种方案是由4台电压互感器组成，其中三台为主PT，一次侧接成星形，其中性点通过一台零序PT接地，主PT二次辅助线圈接成闭口三角形，而不接任何仪表。

4、在PT一次侧中性点串线性电阻

中性点串入的电阻等价于每相对地接入电阻，能够起到消耗能量、阻尼和抑制谐波的作用，能相应减少非故障相PT绕组的电压，使得PT饱和度降低，不至于发生谐振。但是电阻的接入使PT开口三角绕组输出的电压相应降低，会影响接地指示装置的灵敏性。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了一种配电网抗震荡装置，可以有效抑制分频和高频谐振对电压互感器的影响，保证设备的安全运行。

本实用新型采用了如下的技术方案：

一种配电网抗震荡装置，包括电压互感器、隔直电容及限流电阻，采用4P接线方式，由4台电压互感器、1个隔直电容及1个限流电阻组成，其中三台PT为主PT，一次侧接成星形，其中性点接一台零序PT，然后在该PT串入隔直电容及限流电阻，最后接地，主PT二次辅助线圈接成闭口三角形。

优选实施例，所述的限流电阻为30K-40K。所述的隔直电容为0.1uf。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：当系统发生单相接地故障，在中性点的单相PT、隔直电容、限流电阻能使PT各相绕组电压均能保持在正常相电压附近而不会饱和，起到消耗能量，降低PT一次侧电流，消除过电压产生的条件，阻尼和抑制谐波，大大减少铁磁谐振的发生；4PT接线由于采用了闭口三角措施，能强有力地消除三次谐波的影响。

附图说明

图1是本发明一种配电网抗震荡装置的结构示意图。

图2是PT中性点改造测试电路等效图

具体实施方式

见图1所示，一种配电网抗震荡装置，包括电压互感器(也称为PT)、隔直电容及限流电阻，采用4P接线方式，由4台电压互感器、1个隔直电容及1个限流电阻组成，其中三台PT为主PT1，一次侧接成星形，其中性点2处接一台零序PT3，然后在该PT串入隔直电容4及限流电阻5，最后接地，主PT二次辅助线圈接成闭口三角形。

所述的限流电阻选用30K-40K。所述的隔直电容选用0.1uf。

按照图2所示，对改造之后的电路进行了电压测试，结果见表1。

表1PT中性点改造之后的电压测试结果

从上述测试结果可知，安装隔直电容和抗振荡电阻之后，系统零序电压能够得到准确地测量和反应，不会影响系统运行。

当系统发生单相接地故障，在中性点的单相PT、隔直电容、限流电阻能使PT各相绕组电压均能保持在正常相电压附近而不会饱和，起到消耗能量，降低PT一次侧电流，消除过电压产生的条件，阻尼和抑制谐波，大大减少铁磁谐振的发生；4PT接线由于采用了闭口三角措施，能强有力地消除三次谐波的影响。

如果所有措施均不奏效，将PT中性点切除，切断能量交换回路，彻底解决问题。

本文所述的实施例仅仅为典型实施例，但不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明，而是根据权利要求来定义，保护范围包括权利要求的标的的所有等价物。

Claims (3)

1.一种配电网抗震荡装置，包括电压互感器、隔直电容及限流电阻，其特征在于，采用4P接线方式，由4台电压互感器、1个隔直电容及1个限流电阻组成，其中三台PT为主PT（1），一次侧接成星形，其中性点(2)接一台零序PT（3），然后在该PT串入隔直电容（4）及限流电阻（5），最后接地，主PT二次辅助线圈接成闭口三角形。

2.根据权利要求1所述的一种配电网抗震荡装置，其特征在于，所述的限流电阻为30K-40K。

3.根据权利要求1所述的一种配电网抗震荡装置，其特征在于，所述的隔直电容为0.1uf。