补偿电网中性点位移电压异常的原因及对策

分析和探讨了补偿电网中性点位移电压异常的原因及危害,讨论了电网的网络结构、运行方式对中性点位移电压与自动跟踪消弧装置结构及调谐和运行方式对电网中性点位移电压(如电网不对称度、电网阻尼率等)的影响。基于电网运行、消弧装置结构和调谐运行方式诸方面的研究分别对补偿电网中性点位移电压采取了控制措施(如调整电网结构,加大消弧线圈补偿回路的阻尼率等)。

变电所中性点位移电压偏高分析

针对变电所消弧线圈接地系统在正常运行情况下中性点位移电压长时间偏高现象,进行了分析。定量地估算了系统实际不对称电压值,提出通过降低不对称电压U0,增大消弧线圈的脱谐率v和增大电网的阻尼率d等方法可降低消弧线圈接地系统中性点位移电压,从而保证消弧线圈的正常工作。

中性点位移电压在谐振接地电网中的应用

为解决谐振接地电网在运行时出现的跟踪失灵、调谐过多、补偿和接地故障不相匹配而造成残流过大等问题,提出了利用中性点位移电压的检测、分析和计算来解决问题的新思路。首先,对中性点位移电压的特性进行了分析,然后将其应用在跟踪灵敏度定值的计算上,有效解决了跟踪失灵、调谐过多的问题;接着,利用中性点位移电压变化量的特点,可以将运行方式改变和系统扰动区分开来;最后,计算得到高阻接地与低阻接地对应的中性点位移电压取值范围,由此可将这两种故障形式显著地区分开来,从而实现了消弧线圈的智能补偿。仿真和实验室高压模拟试验验证了上述结论,有效地解决了谐振电网运行中出现的相关问题。

不对称电网单相接地故障中性点位移电压轨迹分析及应用

忽略不对称电压方向的任意性,不能准确表达配电网单相接地时中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹。考虑系统对地泄露电导及不对称电压方向,建立单相接地故障精确模型,准确分析出非全补偿状态下中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹是一段圆弧,全补偿状态下中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹是一条直线段。分析中性点位移电压轨迹,得到以下结论:接地后故障相电压幅值降低,欠补偿状态下接地后故障相电压超前于故障前该相电压,过补偿状态下接地后故障相电压相位滞后于故障前该相电压,全补偿状态下接地前后故障相电压相位保持不变。比较故障前后三相电压幅值与相位的相对变化关系可实现接地故障相辨识。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了分析结果。

66 kV谐振接地系统中性点位移电压影响因素及仿真分析

66 kV谐振接地系统三相电压不平衡导致中性点位移电压现象日益突出,影响了设备的安全运行并增加了线路损耗。为计算非对称排列的单回和同塔双回架空线路对地电容参数,引入电位系数矩阵和电容矩阵来表示导线自身参数以及导线间的耦合关系,使计算结果更加接近实际。详细分析线路等效电感与电容构成的电压谐振电路在不对称电压的作用下,其中性点位移电压的产生机理。根据某实际66 kV谐振接地系统和现场运行数据,建立基于Matlab/Simulink仿真平台的详细等效模型,验证中性点位移电压与线路不对称度、系统失谐度的数值关系。

66 kV中压配电网中性点位移电压产生机理及有源抑制方法

分析66 kV配电网中性点位移电压产生的原因,提出一种基于有源调节技术的中性点位移电压抑制方法。通过向中性点注入电流来补偿因线路对地参数不平衡引起的不对称电流,结合实际电网运行参数,分析注入电流的幅值、相位与中性点位移电压间的约束关系,确定注入电流值。采用向电网注入恒频间谐波测量信号的系统状态辨识方法,结合电压、电流双闭环控制,实现有源逆变装置对中性点位移电压的有效抑制。最后通过基于Matlab/Simulink的配电网仿真实验及实际物理实验,验证所提方法的正确性及有效性。

大型水轮发电机中性点接地装置对中性点位移电压的影响

大型水轮发电机接地电容电流较大,为限制接地点故障电流,一般在中性点接地装置中引入感性电流以抵消部分容性电流。近年来,部分大型水轮发电机发生了明显的中性点位移现象,且在接入中性点接地装置后有放大趋势。本文对中性点接地装置补偿电流及参数设定、中性点位移电压的成因以及中性点接地装置对其影响进行分析并给出建议。

大型水轮发电机定子绕组分布电容对位移电压影响分析

景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定子绕组对地准分布电容与中性点位移电压的关系式,理论解释了分布电容不均匀会导致位移电压出现。采用兰州电机厂制造的12kW实验样机进行了实验验证,并针对准分布电容中偏大或偏小电容所在位置以及电容不均匀度对位移电压影响的实验结果进行了定量分析。针对由分布电容不均匀所带来的位移电压偏大的问题,提出在机端外挂电容的解决方案,理论求解外挂电容值,并通过仿真实验验证了方案的有效性。

中性点不接地系统“接地”现象分析

本文针对中性点不接地系统发生单相接地、发电机出口开关一相未断开这两种故障从原理上进行定性的分析,了解它们发生的原因和限制或处理的措施。

配电网相电压不对称动态变化下的高阻接地故障辨识

配电网单相高阻接地故障与相电压不对称动态变化间具有相似的中性点位移电压波形,易引起接地保护的误判。为此,该文建立不对称导纳矢量模型,通过分析相电压不对称动态变化的原因,揭示非故障条件下中性点位移电压的变化机理。同时建立故障电路全响应模型,刻画中性点位移电压随过渡电阻的变化轨迹,研究高阻接地故障和不对称导纳动态变化时的位移电压稳态重合区域及暂态特征差异。在论证二者稳态特征存在混叠的同时,揭示暂态过程中故障初相角对中性点位移电压直流衰减分量的影响规律。采用经验小波变换提取中性点位移电压直流衰减分量和高频分量,并利用直流衰减分量辨识故障;对于特定故障初相角导致的直流分量无法检测场景,提出基于方差贡献率的重心频率分布特征判断方法辨识接地故障。仿真分析表明,该方法为5 kΩ及以下的高阻接地故障与不对称导纳动态变化提供了明显的区分特征,为单相接地故障的准确辨识提供了新思路。

配电网中性点电位的作图分析

针对三相不平衡对地电容、消弧线圈接地和单相电阻接地 3种情况 ,用简单的作图法确定中性点位移电压的相量位置 ,同时指出 ,其大小可用对地电压的均方值表示 。

巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置研究

乌东德和白鹤滩水电站单机装机容量分别为850 MW和1 000 MW,发电机容量和电压等级均超出了既往工程。发电机中性点接地装置作为发电机重要的辅助设备之一,其参数的配置是根据发电机定子回路对地电容来确定的。巨型水轮发电机组定子回路对地电容非常大,其中性点的接地装置参数若继续采用传统的高阻接地方式进行配置,将无法满足目前标准所推荐的安全接地故障电流限值。为此,对巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置专门进行了探讨研究。首先针对铁芯烧蚀提出了故障电流限值;然后,基于暂态过电压及接地故障电流限值,提出了加补偿电抗的接地方式;最后提出了采用补偿电抗接地方式下的中性点位移电压计算公式。研究表明,巨型水轮发电机组中性点接地装置参数的配置,需对故障电流、暂态过电压及中性点的位移电压进行综合考虑。

油田35kV配电系统三相电压不平衡问题研究

油田35kV配电系统中性点一般经消弧线圈接地,运行中存在三相电压不平衡、中性点位移电压偏高的现象。为此,先给出了中性点位移电压的理论计算方法;再以油田某一35kV变电站为例,利用EMTP/ATP电磁暂态程序建立仿真模型,仿真计算了系统的稳态运行特性;提出通过降低中性点不平衡电压的方法将位移电压限制在标准容许值以下;分析出载波通讯用耦合电容器在ABC三相的不均衡安装是该变电站三相电压不平衡的主要原因,耦合电容器调相安装是降低中性点不平衡电压的较好措施;最后现场试验证实措施可行有效。

电力系统铁磁谐振过电压的计算机辅助分析

本文提出了一种利用计算机对电力系统的铁磁谐振过电压进行辅助分析的新方法.该方法能够方便准确地计算出谐振前后的三相电压、电流及中性点位移电压的瞬时值,并能得到整个变化过程的曲线.从而,能立即判断出系统是否发生了铁磁谐振并指出谐振频率.

发电厂电压互感器高压熔断器熔断原因分析

发电机的中性点一般是经消弧线圈接地的,系统运行过程中有时会发生电压互感器(PT)高压熔断器熔断(俗称爆保险)现象,给系统造成了不利影响。通过分析中性点经消弧线圈接地发电厂的运行特点,发现中性点位移电压的放大是造成PT爆保险的重要原因。提出了利用电力电子开关串入阻尼电阻来抑制中性点电压的放大,进而防止发电厂PT爆保险的方案。以某水电厂为实例,验证了该方案的有效性。

自动调谐消弧线圈投入引起谐振过电压的原因

瞬时性单相接地故障发生时,可利用消弧线圈实现快速补偿电容电流而自动灭弧,以降低单相接地过电压。但是若自动调谐消弧线圈与系统配合不当,自动调谐消弧线圈在投入时易发生谐振过电压。通过2起典型故障分析,由于消弧线圈投入时系统中性点位移电压超过了自动调谐消弧线圈接地告警整定值,装置判断为接地进行消弧线圈补偿,此时消弧线圈感抗与系统容抗匹配引起谐振过电压。

电压互感器高压熔断器熔断原因分析

通常情况下，发电机的中性点利用消弧线圈实现与地相接，而在电机运行过程中，由于高压作用，电压互感器熔断器经常发生烧断（爆保险）的现象。作为变电站中保护和计量的主要设备，电压互感器在变电站工作时起巨大作用。其熔断器的频繁熔断在电网安全运行中埋藏了巨大隐患。通过科学研究分析中性点接地的方式及特点，找到了造成PT爆保险的主要原因是中性点电位发生偏移。总结了门二次电压回路故障产生的原因和危害，并提出了相应的解决对策，为今后可能出现的类似问题提供参考和借鉴，并保证电网的安全稳定运行。

35kV补偿电网对地电压不平衡原因判断

经消弧线圈接地的电网三相对地电压不平衡是经常发生的。引起不平衡的原因,主要有设备故障接地;电网不对称度大;消弧线圈使用分接头不当等。值班调度人员发现电网三相对地电压不平衡后,应根据不平衡电压数值、发生时有无操作。

电压互感器匝间短路引起虚假接地例

哈尔滨市某农电变电所,在1986年4月的一天,其10kV三条配电线全部处于限电空载状态,10kV系统发出接地信号。绝缘监视电压表计指示:B相对地电压为零,A、C相对地电压升高为线电压9.5kV,接地光字牌显示,接地警报器发响。经事后分析,系PT匝间短路引起的虚假接地。