电压互感器的运用及常见问题分析论文_李文志

电压互感器的运用及常见问题分析论文_李文志

国家新闻出版广电总局二O二四台

摘要:在用电量不断增多的今天,电能已经成为人们生产生活中不可或缺的能源,为了满足人们的用电需求,电力企业的电力系统也在不断的进行更新,用电压力的增大,也给变电站带来了很多的要求,导致在电压互感器的运用中出现了一系列的问题。本文主要对于电压互感器的运用进行了介绍,并对于在运用中出现的铁磁谐振等问题进行了分析。

关键字:电压互感器;运用;铁磁谐振;常见问题;

电压互感器是电力系统中的重要组成部分,其在电力系统中承担了测量以及继电保护的功能。在应用过程中,可以将经过其的高电压在一定程度上转变为低电压,较少测量的难度,并且电压互感器的存在,减少了测量仪表以及继电器间的绝缘压力,从而使测量装置与继电保护装置保持更小的体型,更加便于进行安装操作。但是对着人们对于电能需求的增多,电力系统的压力变得越来越大,随着电压互感器在运行的过程中应用越来越广,其运行中出现的问题也越来越多,如何解决这些问题也成为了电力企业发展中研究的重点。

1、电压互感器

1.1电压互感器概述

电压互感器在电力系统中的应用具有重要意义,其存在可以保证电力系统运行的安全稳定性,在先进的电压互感器的应用中,主要有两种形式,电磁式主要是应用在配电网的运行过程中,电容式的电压互感器则主要应用在110千伏以上的电压的电力系统中。随着科学技术的不断发展,光电式互感器也随着智能电网技术的发展出现在人们的视野。

1.2电压互感器构成

在电压互感器的运行过程中,其工作原理与变压器工作原理相同,主要由两套的低压线圈以及一套的高压线圈共同组成,并且在电磁式的电压互感器运行中,高压线圈是并列排列在一次系统之上的,低压线圈再连接成星状,通过其相互间的配合,类完成测量以及继电保护的工作。

1.3电压互感器运行

在电压互感器的运行过程中,主要要保持其一次侧处于高压状态,同时保证其二次侧处于低压状态,如果在运行中,电压互感器的一次侧以及二次侧之间的绝缘区域被电压击穿,一次侧的高压就会直接将电压交接与低压线圈上,同时由于低压线圈相连接的指示表与继电保护装置的抗打击能力很低,并且这些仪器会经常与人体进行接触,就会导致设备出现二次的损伤,同时还会给工作人员的安全造成损害。

在电压互感器的使用中,要保证在其一次侧进行外壳的接地工作,并且在低压线圈运行的过程中,也要尽可能的保证其接地,同时在进行低压线圈接地的时候,为了防止多处接地造成保护的失效,要尽可能的选择一点进行接地操作。在进行接地的时候主要有两种方式,分别是B相接地以及中性点一点接地,具体接地模式如下:

(1)B相接地。在进行接地操作的时候,B相接地需要接地操作人员首选对于电压互感器运行环境进行考察,但是由于其在接地中并不会对于电压进行测量,也不能保证保持仪表的绝缘,在现阶段已经很少被使用。

(2)中性点一点接地。这种接地模式,在操作上较为简洁,并且在进行了接地操作之后,可以较为简单的获得相电压的数据,所以在现阶段的电压互感器接地中应用较多。

在电压互感器的运行过程中,对于二次侧的回路正常运行有严格的要求,确保其不出现短路现象,是保证电能正常运输的重要条件,在电压互感器的二次侧回路中,其阻抗能力很弱,所以一旦出现短路现象,就会给电压互感器造成严重的伤害,很可能导致线圈出现击穿,影响电力系统的安全运行。并且在电压互感器中,其相位的准确性十分关键,在连接的过程中要保证极性之间连接的准确。

在电压互感器的停止与运行过程中,要注意对于继电保护装置的停用,并且在进行停止与运行的时候要注意进行电压的转换操作,保证刽出现反充电,并且要保证在断开电压互感器的一次侧电源的时候,已经先将低压负荷全部断开了连接。

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2、电压互感器熔断器熔断问题分析

2.1熔断器熔断概述

在电压互感器的内部运行过程中,电压互感器的一次引出线如果出现了问题,就会导致互感器的一次侧安装熔丝出现问题,并且会导致电感器的内部线圈出现故障,最后导致整个电力系统运行出现故障,很可能导致电网出现停电事故。在实际的电压互感器使用过程中,为了减少停电事故的发生,会在二次侧设置熔断器,以保护继电保护装置的正常使用,但是在熔断器的使用过程中,会出现熔丝断裂问题,一旦熔丝断裂,并不能选用普通的进行代替,需要选择灭弧性能和较大的熔丝进行替换,同时还要保证熔丝具有限制短路的电流能力,所以在熔断器熔断之后,熔丝的选用十分困难。但是在电压互感器的二次侧的开口三角区域,一般不会设置熔断器,以避免其存在影响电压互感器的正常使用。

2.2导致熔断器熔断原因分析

高压侧熔断器出现熔断现象的原因主要有六种,分别是:铁磁谐振的过电压;低频饱和电流;X端绝缘水平并不符合规定要求;一二次侧绝缘水平下降;入口的电容冲击电流以及电网谐波。

2.3熔丝熔断与单相接地的区别

在熔断器出现熔断现象时,很可能会出现母线接地的现象,但是其余系统的单相接地具有很大的区别,如果在进行故障判定的时候,没有很好地对于故障因素进行区分,很可能会影响故障的修复。熔丝熔断与单相接地主要有一下两种区别:

(1)单相接地出现的时候,故障区域地电压会在一定程度相较于正常区域低,并且如果是消弧线圈出现接地现象,其会呈现消磁线圈所在档位的电流。

(2)在电压互感器的熔丝出现熔断现象时,其熔断相对地的电压会出现降低现象,并且在电压互感器的母线上会出现电压回路断线信号。

3、铁磁谐振及防止措施

3.1铁磁谐振产生的原因及危害

工频谐振过电压可导致三相对地电压同时升高,或引起“虚幻接地”现象。分频铁磁谐振可导致相电压低频摆动,励磁感抗成倍下降,过电压并不高,一般在2倍额定值以下,但感抗下降会使励磁回路严重饱和,励磁电流急剧加大,电流大大超过额定值,导致铁心剧烈振动,使电压互感器一次侧熔丝过热烧毁。电网发生铁磁谐振过电压较明显的现象为系统有接地信号,电压表计指针不停摆动,设备有较强的电晕声。

3.2防止铁磁谐振的措施

在电力系统中,消除铁磁谐振的措施主要有以下几种方法:

(1)选用伏安特性较好的电压互感器或使用电容式电压互感器;

(2)在电压互感器的开口三角处装设消谐装置或电阻;

(3)在电压互感器高压绕组中性点串接消谐电阻;

(4)设计时,减少同系统中电压互感器的组数和中性地接地组数,增大系统感抗。

3.3铁磁谐振与系统单相接地的区别

当发生铁磁谐振时系统可能出现一相电压降低另两相电压升高,也可能出现一相电压升高另两相电压降低,还可能出现三相电压同时升高情形。若为消弧线圈接地系统,则消弧线圈上可能会产生电流,一般数值比较小;另外,在中性点位移电压较大时,可能也会有母线接地等信号发出。

4、结论

电力系统的运行中,电压互感器是极其重要的组成部分,保证其正常的运行,是保证电力系统正常进行供电的重要手段,在现有的电力系统中,电压互感器在运行中存在着一些问题,熔断去熔断以及铁磁谐振等问题的存在在一定程度上影响着电压互感器的使用,但是只要在实际的使用过程中,了解问题出现的原因,及时的进行应对,就可以很好地减少问题出现的几率,保证电力系统运行的稳定。

参考文献

[1]王瑞,李新,张立臣,张继元,高洪光.HX_D3C型电力机车高压电压互感器故障与分析[J].机车电传动,2014(03).

[2]周学文.HXD3型电力机车高压电压互感器故障原因分析及对策[J].西铁科技,2013(04).

[3]陈维贤,陈禾.配电网中电压互感器消谐、单相消弧和单相永久性故障切线问题的解决方案[J].高电压技术,2012(4).

论文作者:李文志

论文发表刊物:《基层建设》2016年17期

论文发表时间:2016/11/30

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