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1.3 具体送电过程介绍 2005年3月29日送电过程。O7:31合上兴39开关;07:37合上兴52开关,有如下信号:2号主变WBZ一500H后备保护“TV断线”“后备保护零序过压”不间断的上传和复归。监控系统显示主变低压侧三相电压依次不停波动,大致范围为25~58kV。O7:43合上2号所用变高压侧兴54开关,O7;44断开0号所用变低压侧所001开关,O7:45合上2号所用变低压侧所O2开关。2号所用变带负荷运行,此时主变低压侧三相电压依然依次不停波动*高为58.2 kV。此段时间内2号主变压器220 kV侧电压正常无波动;2号所用变低压侧(380V)电压正常无波动。同时1号UPS三相交流电源开关跳开并上传“UPS电源故障’’。之后合上该开关,UPS运行正常。经申请网调、中调,决定恢复原有运行方式,由林站线带0号所用变供电。8:19断开2号所用变高压侧兴54开关,备自投动作,合上0号所用变低压侧所001开关,断开2号所用变低压侧所O2开关。兴隆站所用交流电源由林站线供电。3月24~25日曾经2次送2号主变压器时,也出现这种电压升高现象,但是在送2号所用变后,现象消失。 2 现象分析 从2005年3月29日的故障录波器所录波形可以看出:1)07:31合上2号主变压器220kV中压侧兴39开关后中压侧电压正常,出现了的励磁涌流中二次谐波较大,但是经过约200ins后消失,并且二次谐波出现了间断角,中性点电流波形几乎截断了半波。2)07:37合上2号主变压器35kV低压侧兴52开关后,低压侧三相电压进行旋转交变,电压不停波动,幅值25~58 kV变动,而且波形畸变严重。并且3幅值很大,随后波形出现规律性的变化,U。、、 、3变成了规则的半波,周期为基波的2倍且幅值巨大。3)07:43合上2号所用变兴54开关后,2号主变压器低压侧U 、 、 、3电压波形畸变并没有好转。4)从波形中谐波分析看存在2次以上的谐波,也存在1/2次谐波,并且幅值很大,2次谐波幅值*大为基波的20以上。 3 原因分析 从基本的串联铁磁谐振电路看(见图2),由于电感上的电压 与 相位相反,当 L> ,即CU 0 U>【,c时,电路中的电流是感性的;但是随着电流增大,铁芯出现饱和现象,电感L不断减小,而电容1Uc=』是线性关系,设2条伏安特性相交于P点(如图3)。当J> J 以后,U >U ,电流变为容性。 图2 串联铁磁谐振电路图
来源:输配电设备网 E=AU=I U 一U I,电势E和△U曲线相交点满足上述平衡方程。由a 、n、n 3个平衡点,但是只有a 、n 是稳定的,n 是不稳定的。n 是非谐振工作点,“是谐振工作点。当有2个工作点时,若电源电势是逐渐上升的,则能处在非谐振工作点n,为了建立起稳定的谐振点n。,回路必须经过强烈的扰动过程,这过程称为“激发”。而且一旦激发起来,谐振状态就可以保持很长时间不会衰减。产生谐振的必要条件是电感和电容的伏安特性必须相交,即L> 图3 串联铁磁谐振电路伏安特性曲线
铁磁元件的非线性是产生谐振的根本原因,但其饱和特性本身限制了过电压的幅值,此外,回路中的损耗,会使过电压降低,当回路电阻大到一定的数值时,就不会出现强烈的谐振现象。这也就是2004年12月22日投产时,从2号主变高压侧带低压侧运行时不曾出现铁磁谐振现象。2号主变高压侧对低压侧短路阻抗百分比为47.4,而中压侧对低压侧短路阻抗百分比为33.2,比高一低短路阻抗百分比小很多。当电压升高,电磁式电压互感器互08TV铁芯饱和时,电感元件感抗减小,电路从感性变为容性(35kV8线相当于一个大电容),发生相位反倾,产生过电压。2005年3月24~25日曾经2次送2号主变压器时,也出现这种8号母线电压升高现象,但是在送2号所用变后,该现象消失。这是由于合上2号所用变兴54开关后,相当于对互08TV的电感并联了2号所用变的电感(短路阻抗6.33%),致使整个感1抗值减小,伏安特性曲线不满足L > 条件所CD致。而3月29日铁磁谐振不消失主要是铁磁谐振已经稳定,投入2号所用变电感已经不起作用。 4 结论 系统可能从主变压器的各侧进行不同运行方式,而低压侧配备的电磁式电压互感器容易造成铁芯饱和,引发谐振。为了系统稳定运行,宜用电容式电压互感器取代电磁式电压互感器,资金投入可能增加一些,却是值得的。2005年4月28日更换为电容式电压互感器后送电再也没有发生谐振现象。而且对于主变压器的各侧进行不同运行方式,在设计时需要进行计算,以避免出现谐振现象。