配电网铁磁谐振及弧光接地过电压特征识别与抑制方法论文_陈德明,耿保华,李杰

配电网铁磁谐振及弧光接地过电压特征识别与抑制方法论文_陈德明,耿保华,李杰

(国网新疆电力公司阿勒泰供电公司 836500)

摘要:近年来,因为各个企业单位生产和建设的需要对电力系统的要求也越来越高,要想满足各系统的电力供给,电力系统必须要进行改革与完善,而配电网铁磁谐振及弧光接地过电压现象的出现给人们正常的生产和生活带来了不便,在电网规模没有达到生产所需要求的情况下,频繁及过量的电力使用给电网系统带来的后果是不可估量的,所以说电力系统的稳定性是电网安全的保证,更是保护人们生命财产的根本,为了避免安全事故的发生,把各项隐患控制在萌芽状态,就必须要对过电压等等不利于配电网的现象进行严格的把控,本文主要是通过对配电网铁磁谐振及弧光接地过电压特征的识别,并找到其进行抑制的方法及策略,为配电系统的整体安全运行提供坚实的保障,满足人们生产和生活的需要,推动我国经济的更快发展。

关键词:配电网;铁磁谐振;弧光接地;过电压;特征识别;抑制方法

前言

我国近年来对电力系统的建设特别的重视,而且也取得了很大的成就,尤其是现代化的科学技术在电力系统中的应用,更是突显出它的重要性,因为随着信息化、网络化、智能化时代的到来,对于电力电压的各项管控已经不再存留于表面,除了能对各种电压特征进行分析以外,还要将真实的情况反映出来,比如说对于配电网铁磁谐振过电压的科学化分析,使其更加的接近实际工作状态,更有利于工作人员的操作和控制。

一、铁磁谐振与弧光接地过电压的危害

1、铁磁谐振过电压的危害

铁磁谐振是电力系统运行过程中在电流回路时,电压超出电压互感器的承载能力,处于过饱和状态而产生的一种谐振现象,而这种现象的发生主要取决于其铁芯的电感饱和度,虽然谐振具有持续性,但只要合理控制,抑制其诱发因素,就不会影响到配电网的正常运作,因此说,铁磁谐振在变压器的正常运行中所起的作用是最大的,如果产生过电压的现象首先会对其内部的电压互感器造成伤害,比如说,可能引起变压器、配电网电压互感器的熔丝烧断,使之影响到变电站中各个仪器、仪表的正常工作,更甚者会对工作人员带来安全隐患,造成严重伤害,所以在日常工作中一定要做好对铁磁谐振过电压的预防工作,可以用图解法或相平面法来进行直观、简捷的铁磁谐振分析与研究,对其现象做到正确的识别,并找到抑制它的方法及策略,从根本上消除配电网电磁谐振过电压所产生的危害。

2、弧光接地过电压的危害

弧光接地过电压现象虽然不常发生,也没有引起人们足够的重视,但这种弧光接地过电压却具有累积效应,所以每一次过电压都可以说是对配电网的一次伤害和一种考验,其破坏性还是相当大的,当其累积到极限值时,电气设备、线路必须会遭到损坏,严重时会引起整条线路的瘫痪,直接影响到人们的正常生产和生活秩序,所以说弧光接地过电压是威胁到配电网安全运行的直接因素,尤其是在当前的时代,用电量越来越大,一些古老的线缆根本经不起电力系统的再度加压,产生弧光接地的可能性就会大大的增加,发生过电压的机率更是越来越高,为了保护电力系统的稳定运行,必须要及时发现并采取相应的措施加以抑制。

二、对于过电压特征信号识别的方法

当下的社会是网络化的社会,所以在进行电压信号识别方面也有了很大的突破,比如说我国传统的对波形图的分析,通常只会分析它的平均值、有效值、频谱信息等等,但随着计算机的广泛应用,我国已经能通过计算机的在线监控系统来得到数据真实情况的再现,而且所采集的结果更加的真实、可靠,因为这种计算机系统对于配电网各个电压特征的跟踪监测都有图像、语言、文字等等信息的自动识别功能,能自动对过电压现象做到判断,而且随着科技的不断进步,智能化的识别方法也已经被人们所认可,诸如神经网络、模糊数学、专家系统、支持向量机等等方法也收到了很大的成效,运用神经网络来对过电压信号进行辨别就相当于用人工记忆的方法来进行过电压信号的识别与控制,用神经元及节点来找到过电压的位置及电压饱和度,为电力系统的正常运营奠定基础。

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三、过电压的抑制方法及策略

1、铁磁谐振过电压

铁磁谐振过电压要进行消谐的方法有很多种,在实际操作中要根据产生铁磁谐振的具体原因来进行分析和处理,找到其正确的抑制方法及策略。

(1)改变电压互感器的电容参数,可以根据变电站输出电压的高低来进行其类型及规格的选择,以保证在铁磁谐振过电压发生时能有效的降低其谐振频率,控制谐振发生的概率。

(2)改变铁磁谐振回路的参数,当谐振刚开始的时候,可以立即关闭电源断路器。如果害怕直接关闭电源断路器会使过电压增大,造成电压互感器烧毁的话,可以拉下电源的侧闸,把损坏的熔丝进行更换,这样就可以从根本上断掉铁磁谐振的源头,进而谐振也会逐渐减弱,保证电力系统的正常运行。因为发生铁磁谐振的原因多种多样,我们在实际应用中也要根据具体现象来采用相应的措施,而且随着我国电力系统的发展,对于消除谐振的研究也会更加的深入,其效果也一定会越来越突出。

2、弧光接地过电压

抑制弧光接地过电压最根本的方法就是让其系统运行时中性点不接地,就产生不了弧光接地现象,更不会使电压超负载,具体来讲:

(1)通过消弧线圈来调谐,运用消弧线圈是实现熄弧与谐振的主要方法,它与脱谐度有着莫大的关系,因此可以在消弧线圈上加阻尼电阻,通过其并联或串联来加强配电网的阻尼率,保证整个电力系统在进行正常运行过程中不会产生过电压现象,还可以结合电量需要来增加脱谐度,使谐振现象找不到谐振点,保障电网的安全运行。

(2)通过对电容电流的流程计算来进行过电压现象的判别,这就要求系统在运行时必须能及时而准确的对电容容抗值进行测量,这样才能够使所计算的电容电流更加精确、实用,用计算流程触发的方法来抑制过电压危害的效果更明显,这种方法具体来讲可以通过人工来进行计算,还可以让系统进行定期的整理、分析来获取结果,另外,在系统运行状态发生改变时其系统也可以进行自动的触发。

(3)我们目前所用的消弧线圈启动和退出策略通常是对PT开口电压的监视,当电压超出了规定值时就会报警,但在配电网的实际运行中,过电压的情况时有发生,而且大多数的过电压不会影响电力系统的正常运行,但监视器却总是会不断的报警,使工作人员无法判断弧光接地的真假,所以说这种方法的局限性很大,而过电压模糊聚类分层识别系统在对于其判断及抑制方面更加的有效,准确率也非常的高,因为电网系统在运行和使用当中会产生各种情况,有时根本不在人们的控制范围之内,所以不论何种方法都不能永远的见效,需要随着时代的发展与时俱进,对过电压现象进行不断的探索,把各种方法进行精进和提高,以保证电力系统的安全,满足现代企业生产的需要。

四、结束语

总而言之,随着电力系统的飞速发展,许多的科学新技术已经应用于配电网的改革与实践当中,要想保障电力系统的正常运营,保证广大人民群众的生命与财产安全,就必须要对过配电网铁磁谐振及弧光接地过电压现象进行彻底的抑制与预防,加大各方面的管控力度,进行不断的研究和实践,让电力系统更好的为人民服务。

参考文献:

[1]庞吉年.配电网谐振过电压故障分析与抑制措施研究[D].东南大学,2016.

[2]吕红运.配电网弧光接地过电压与铁磁谐振过电压识别方法研究[D].湖南大学,2016.

[3]张小磊.配电网铁磁谐振及弧光接地过电压特征识别与抑制方法[J].硅谷,2014,(14):141+140.

[4]杨鸣.铁磁谐振过电压非线性特性及其柔性抑制策略研究[D].重庆大学,2014.

[5]代姚.配电网铁磁谐振及弧光接地过电压特征识别与抑制方法[D].重庆大学,2010.

论文作者:陈德明,耿保华,李杰

论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期

论文发表时间:2017/5/16

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