电网谐振过电压的防治

电力18讯：    电网谐振过电压与系统结构、容量、参数、运行方式及各种自动装置的特性有关。谐振过电压，一般因操作或故障引起系统元件参数出现不利组合而产生。诸城市电网10~35kV系统为不接地或经消弧线圈接地系统，电网中存在大量星形接线的电压互感器，其一次绕组直接接地，成为电网对地电容电流、高次谐波电流的充放电途径，此电流必然通过电压互感器一次绕组，使电压互感器铁心深度饱和，在电网接地、倒闸操作、运行方式变化等情况下，将出现电网电压不稳定，甚至出现谐振。另外，近年来热电厂联网数量不断增多，发电机电感参数周期性变化将引起发电机自励磁（参数谐振）过电压。

谐振过电压对电网造成危害极大，诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁，甚至造成相间短路、保护装置误动作等等，所以加强对其防治非常必要。

诸城金安热电厂并网发电后，数月时间在其并网的35kV系统内连续发生3次谐振过电压。谐振时，相电压最高达到41kV、最低16kV，持续时间15min左右。谐振期间，采用切除电容器等操作电网手段改变电网参数后，只能使谐振暂时消除几分钟，然后再次谐振，所幸未导致电网设备损坏。

谐振发生后，经过分析论证热电厂联网发电机是该区域35kV电网谐振源，该区域35kV电压互感器一次绕组中性点接地点多达9个，电网抗谐振过电压能力薄弱且无任何防治措施，致使电网具备了发生谐振过电压的条件。为此，应从技术上采取措施。

为防止并网运行发电机电感参数周期性变化引起的自励磁过电压，要求并网发电热电厂必须采取如下措施：

・尽量避免发电机直接空充线路，无法避免时应确保发电机容量大于并网空载线路的充电功率；

・避免发电机带空载线路启动，或避免以全电压向空载线路合闸；

・要求并网运行的热电厂发电机采用快速励磁自动调节器，限制发电机同步励磁过电压；

・并网发电的热电厂35、10kV母线上的星形接线电压互感器，其中性点一次侧加装消谐器。二次侧开口三角加装二次消谐器或合适消谐电阻。

为防止不接地系统或经消弧线圈接地系统中，因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，使中性点接地的电压互感器过饱和可能产生的谐振过电压，采取如下措施：

・优先选用励磁特性饱和点较高的抗谐振型电压互感器；

・减少同一系统中电压互感器高压侧中性点接地数量，除电源侧电压互感器高压侧中性点接地外，其它电压互感器中性点尽可能不接地；

・在电压互感器开口三角绕组装设二次消谐器或消谐电阻；

・在电压互感器一次绕组中性点装设一次消谐器。

采用性能良好的设备，提高运行维护水平，避免下列条件下的铁磁谐振过电压：

・配电变压器高压绕组对地短路；

・配电线路一相断线，且一端接地或不接地。

适当选择消弧线圈的脱谐度，避开电网谐振点。

110kV电网谐振过电压的产生，主要因断路器的非全相操作或熔断器非全相熔断，致使变压器、电压互感器产生铁磁谐振过电压。因此要求110kV变压器中性点接地运行，在不允许变压器中性点接地运行时，应在变压器中性点装设间隙。在变压器操作过程中，应先将变压器中性点临时接地。

自2004年3月份以来，防治措施完成后，诸城电网再未发生谐振过电压情况。