2低頻飽和電流可引起電壓互感器一次熔絲熔斷
在中性點不接地電網(wǎng)中,電磁式電壓互感器高壓熔絲熔斷,并不一定都是由鐵磁諧振過電壓引起的。當電網(wǎng)對地電容較大,而電網(wǎng)間歇弧光接地或接地消失時,健全相對地電容中貯存的電荷將重新分配,它將通過中性點接地的電壓互感器一次繞組形成電回路,構(gòu)成低頻振蕩電壓分量,促使電壓互感器處于飽和狀態(tài),形成低頻飽和電流。它在單相接地消失后1/4~1/2工頻周期內(nèi)出現(xiàn),電流幅值可遠大于分頻諧振電流(分頻諧振電流約為額定勵磁電流的百倍以上),頻率約2~5Hz。由于具有幅值高、作用時間短的特點,在單相接地消失后的半個周期即可熔斷熔絲。
2.1產(chǎn)生低頻飽和電流的原理
當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,故障點會流過電容電流,未接地相的電壓升高到線電壓,其對地電容上充以與線電壓相應(yīng)的電荷。在接地故障期間,此電荷產(chǎn)生的電容電流以接地點為通路,在電源-導(dǎo)線-大地間流通。由于電壓互感器的勵磁阻抗很大,其中流過的電流很小,一旦接地故障消失,電流通路則被切斷,而非接地相必須由線電壓瞬間恢復(fù)到正常相電壓水平。但是,由于接地故障已斷開,非接地相在接地期間已經(jīng)充電至線電壓下的電荷,就只有通過高壓繞組,經(jīng)原來接地的中性點進人大地。在這一瞬變過程中,高壓繞組中將會流過一個幅值很高的低頻飽和電流,使鐵心嚴重飽和。實際上,由于接地電弧熄滅的時刻不同,即初始相位角不同,故障的切除不一定都在非接地相電壓達最大值這一嚴重情況下發(fā)生。因此,不一定每次單相接地故障消失時,都會在高壓繞組中產(chǎn)生大的涌流。而且低頻飽和電流的大小,還與電壓互感器伏安特性有很大關(guān)系,鐵心越容易飽和,該飽和電流就越大,高壓熔絲就越易熔斷。
2.2抑制低頻飽和電流的方法
采用電壓互感器中性點裝設(shè)非線性電阻或消諧器的方法可抑制低頻飽和電流。在上述情況下,若在高壓繞組中性點接人一個足夠大的接地電阻R,在單相故障消失時,低頻飽和電流經(jīng)過該電阻后進人大地,由于大部分壓降加在電阻上,從而大大抑制了低頻飽和電流,使高壓熔絲不易熔斷。同時由于在零序電壓回路串聯(lián)的這個電阻,使電壓互感器鐵磁諧振過電壓的大部分電壓降落在電阻上,從而避免了鐵心飽和,限制了鐵磁諧振過電壓的發(fā)生??紤]到在電網(wǎng)正常運行時的中性點零序電流較小,和單相接地時滿足電壓互感器開口三角形電壓的靈敏度,中性點電阻應(yīng)為滿足一定特性要求的非線性電阻或消諧器。安裝在二次側(cè)的電子消諧器不能限制低頻飽和電流,當涌流發(fā)生時,它會將二次開口三角短路,這反而會增大涌流幅值。
2.3安康變電站10kV電壓互感器一次熔絲熔斷
非低頻飽和電流引起安康變電站10kV電壓互感器一次熔絲熔斷,因此中性點安裝了消諧器,其電阻元件是用經(jīng)高溫氫氣爐焙燒而成的非線性電阻串并聯(lián)而成。電網(wǎng)正常運行時此消諧器電阻值大于450kΩ(取0.3mA峰值零序電流試驗),單相接地時電阻值大于180kΩ(取3mA峰值零序電流試驗),為的以抑制低頻飽和電流。