[发明专利]特高压变电站一次消谐装置

说明书

本发明属于电力系统过压保护领域，具体是一种特高压变电站一次消谐装置。它包括由氧化锌电阻片组和碳化硅电阻片组组成的非线性电阻，非线性电阻安装在特高压变电站的电压互感器上，氧化锌电阻片组和碳化硅电阻片组串联连接在所述的电压互感器的一侧或者两侧，然后接地。本发明具有消谐装置效果显著、动作可靠、维护简单的好处。

技术领域

本发明属于电力系统过压保护领域，具体是一种特高压变电站一次消谐装置。

背景技术

电力系统中由于某种原因形成的振荡回路中，往往因铁芯电感的饱和特性激发起持续性的幅值较高的过电压，称为铁磁谐振过电压。

在中性点不接地系统中，在母线上安装Y₀接法的PT后，由于PT铁芯电感的磁路饱和作用，当电网等值电感和对地电容相匹配时，可能产生不同频率的铁磁谐振，导致持续的、较高幅值的铁磁谐振过电压，常见的有高频谐振(三次谐波谐振、二倍频谐振)、基频谐振和分频谐振(1/2分频谐振、1/3分频谐振)等。铁磁谐振的表现形式可能是相对地电压升高、励磁电流过大或以低频摆动，引起绝缘闪络、避雷器炸裂、高值零序电压分量产生以及“虚幻接地”出现等，严重时还可能诱发保护误动作或在PT中出现过电流引起高压熔丝熔断甚至PT烧坏等事故。

根据谐振原理，PT铁磁谐振的发生条件为：

首先，回路中电感和电容的参数须满足某频率下的匹配条件。其次，应有合适的激发条件，对于分频谐振和基频谐振，激发条件可能是单相接地故障，高频谐振的激发条件可能是空载母线合闸。

要避免PT铁磁谐振引起的危害，首先要计算变电站可能的运行方式下，回路中的电感和电容的参数是否满足谐振条件。若在某种运行方式下，回路可能发生谐振。

发明内容

本发明针对上述技术在存在的特高压变电站发生谐振的缺点，提出一种特高压变电站一次消谐装置。

本发明采用了如下技术方案：

特高压变电站一次消谐装置，它包括由氧化锌电阻片组和碳化硅电阻片组组成的非线性电阻，非线性电阻安装在特高压变电站的电压互感器上，氧化锌电阻片组和碳化硅电阻片组串联连接在所述的电压互感器的一侧或者两侧，然后接地。

一种用于确定非线性电阻中氧化锌电阻片组和碳化硅电阻片组数量的方法，包含如下步骤：

1)、在仿真软件中建立所研究特高压变电站的各设备电路模型，其中PT的电路模型包含其励磁特性，由正常运行时PT的感抗值计算发生谐振时回路中的单相对地电容值，具体来说：

d)对应分频谐振；

e)对应基频谐振；

f)对应高频谐振；

当大于0.01或小于2.8时，会发生谐振；

2)、确定可能发生铁磁谐振的运行方式，并采用合适的激发条件激发谐振，仿真获得谐振发生时的过电压和电流；

3)、根据第2)步铁磁谐振的运行方式安装氧化锌电阻片组和碳化硅电阻片组的数量，确定可能发生铁磁谐振的运行方式，并采用合适的激发条件激发谐振，仿真获得谐振发生时的过电压和电流。

其中X_L为PT正常运行时的稳态励磁感抗值，X_C为系统的对地容抗值。

本发明具有消谐装置效果显著、动作可靠、维护简单的好处。

附图说明

图1为消谐装置原理图；

图2为PT励磁特性曲线；

图3为空载母线单相接地时的母线电压；

图4为ZnO单元伏安特性；