35kV變電站限制諧波措施
時(shí)間:2009-04-02 19:21:50來源:hesp
導(dǎo)語:?電除塵器高壓電源將工頻交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電,由高壓直流對粉塵進(jìn)行荷電、驅(qū)動(dòng)和收集以達(dá)到凈化含塵氣體的目的。
新疆天宏紙業(yè)35 kV車間變電所35 kV高壓開關(guān)柜7面,由6臺(tái)35/0.4 kV的變壓器組成,容量為6×1600 kVA,35 kV進(jìn)線由天富城西110 kV變電站35 kV出線供電。2001年,因系統(tǒng)諧波的入侵,引起35 kV電壓互感器TV柜燒毀,由于35 kV為油斷路器,并引起整個(gè)35 kV 7面高壓開關(guān)柜燒毀、爆炸,使車間供電終止,給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響。
[b]1 諧波的產(chǎn)生
[/b] 電網(wǎng)諧波來自于三個(gè)方面:一是電源質(zhì)量不高產(chǎn)生諧波,發(fā)電機(jī)由于三相繞組在制作上很難做到絕對對稱,鐵芯也很難做到絕對均勻一致,電源會(huì)產(chǎn)生諧波。二是輸配電系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的諧波;三是用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波。其中電子型用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波最多。
輸配電系統(tǒng)中主要是電力變壓器產(chǎn)生諧波,由于變壓器鐵芯的飽和,磁化曲線的非線性,加上設(shè)計(jì)變壓器時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性,其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上,這樣就使得磁化電流呈尖頂波形,因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結(jié)構(gòu)形式、鐵芯的飽和程度有關(guān)。鐵芯的飽和程度越高,變壓器工作點(diǎn)偏離線性越遠(yuǎn),諧波電流也就越大,其中3次諧波電流可達(dá)額定電流的0.5%。
在用電設(shè)備中,晶閘管整流設(shè)備、變頻裝置、電弧爐、電石爐、氣體放電類電光源、家用電器都會(huì)產(chǎn)生諧波。
天業(yè)化工廠的電石廠在生產(chǎn)電石過程中,電弧爐、電石爐由于加熱原料時(shí),電爐的三相電極很難同時(shí)接觸到高低不平的爐料,使得燃燒不穩(wěn)定,引起三相負(fù)荷不平衡,產(chǎn)生諧波電流,經(jīng)變壓器的三角形連接繞組而注入電網(wǎng)。其中主要是2~7次的諧波,平均可達(dá)基波的8%~20%,最大可達(dá)45%。
[b]2 諧波的限制措施
[/b] 天富城西110 kV變電站35 kV出線一回給天宏紙業(yè)35 kV車間變電站供電,一回線還給天業(yè)化工廠的電石廠供電,由于天業(yè)化工廠在生產(chǎn)電石的過程中產(chǎn)生諧波,而且主要是2~7次的諧波,這么大的諧波源經(jīng)輸電線路,流入天宏紙業(yè)35 kV車間變電站。天宏紙業(yè)35 kV車間變電站電壓互感器柜沒有消諧和消弧裝置。當(dāng)系統(tǒng)諧波入侵時(shí),必將造成天宏紙業(yè)35 kV車間變電站燒毀事故。針對系統(tǒng)諧波的影響,重作設(shè)計(jì)時(shí)選用35 kV柜內(nèi)斷路器為真空斷路器,將原電壓互感器柜換為XHG消弧、消諧、選線及過電壓保護(hù)裝置柜。
2.1 XHG柜適用于3~35 kV中壓電力系統(tǒng)
XHG柜由以下部件組成。
三相組合式過電壓保護(hù)器TBP。TBP是一種特殊的金屬氧化物過電壓保護(hù)器,起限制系統(tǒng)過電壓的作用,過電壓保護(hù)器的沖擊系數(shù)為1,各種電壓波形下放電電壓值相等,保護(hù)性能不受過電壓波形的影響。
可分相控制的高壓真空快速接觸器JZ。JZ的作用是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時(shí),使其由不穩(wěn)定的弧光接地迅速轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的金屬性直接接地,從而保護(hù)了設(shè)備,使其不受損害。
控制器ZK。根據(jù)電壓互感器提供的電壓信號來判定故障相別和故障類型,即電壓互感器斷線、金屬接地和弧光接地,按照預(yù)先設(shè)定的方式控制高壓真空接觸器JZ。
高壓限流熔斷器組件FUR。FUR可防止因誤接線或裝置故障造成誤判斷時(shí),導(dǎo)致相間短路。
帶有輔助二次繞組的電壓互感器。當(dāng)被保護(hù)的系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),電壓互感器的開口三角兩端電壓立即由低電位變成高電位,使控制器投入工作。
2.2 XHG柜裝置的基本功能
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),可在30 ms左右將故障相直接接地。若是弧光接地,則立即熄滅電弧,將弧光接地過電壓穩(wěn)定在線電壓的水平,可有效避免因單相接地引發(fā)的相間短路及因弧光接地過電壓導(dǎo)致的避雷器爆炸事故;若是金屬性接地,則可大大降低接觸電壓和跨步電壓,有利于保障人身安全;如果用于以架空線路為主的電網(wǎng),則裝置動(dòng)作5 s后真空接觸器分閘,若是瞬時(shí)性故障,則系統(tǒng)恢復(fù)正常,若為永久故障則裝置再次動(dòng)作后不再分閘。
當(dāng)發(fā)生電壓互感器斷線故障時(shí),裝置輸出信號,以便用戶對有可能因電壓互感器斷線導(dǎo)致誤動(dòng)作的繼電保護(hù)進(jìn)行閉鎖。
裝置動(dòng)作后,面板顯示故障類型,如電壓互感器斷線、金屬接地或弧光接地的識(shí)別,同時(shí)輸出無源開關(guān)量接點(diǎn)信號。
裝置可將發(fā)生在相與相之間和相與地之間的各種過電壓限制在3.5倍左右。
[b]3 結(jié)束語
[/b] 2001年底,天宏紙業(yè)35 kV變電站經(jīng)過設(shè)計(jì)改造后重新投運(yùn),根據(jù)近5年的運(yùn)行情況,當(dāng)系統(tǒng)又有諧波入侵時(shí),天宏紙業(yè)35 kV變電站運(yùn)行情況良好。
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