110kV變壓器高壓側(cè)斷相產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓分析

　　隨著電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展和用電質(zhì)量要求的提高，電網(wǎng)的安全可靠運行及保證電能質(zhì)量成為當前電網(wǎng)建設(shè)的重要任務(wù)。由于目前城市規(guī)劃對電網(wǎng)線路走廊的控制，llOkV電網(wǎng)供電線路往往需要t接、n接、甚至成大面積停電。因此要求調(diào)度人員和運行人員具有更豐富的事故處理經(jīng)驗，在發(fā)生故障時及時判斷處理，防止事故擴大。llOkV輸電線路斷線缺相運行在實際工作中發(fā)生的概率很小，較多調(diào)度運行人員沒有相關(guān)的故障處理經(jīng)驗，錯誤的處理故障容易造成事故擴大。

　　在電力系統(tǒng)中斷線是指輸電導(dǎo)線斷落、斷路器非全相運行以及高壓熔斷器熔斷。斷線可能造成系統(tǒng)元件形成電容、電感的串聯(lián)諧振電路，在電力系統(tǒng)元件中電感元件包括空載或輕載變壓器的勵磁電感、線路電抗器，而電容元件包括輸電導(dǎo)線的對地和相間電容、電感線圈的對地雜散電容等。目前l(fā)lOkV系統(tǒng)通常屬于中心點不接地系統(tǒng)，存在出現(xiàn)斷線鐵磁諧振可能性。一旦發(fā)生斷線鐵磁諧振，將造成繞組兩端和導(dǎo)線對地間出電壓；負載變壓器的相序反傾；中性點位移和虛幻接地；繞組鐵芯發(fā)出異常響聲和導(dǎo)線出現(xiàn)電暈聲。在嚴重情況下，甚至瓷瓶閃絡(luò)，避雷器爆炸和擊毀電氣設(shè)備。

　　2斷線鐵磁諧振實例目前昆明地區(qū)電網(wǎng)llOkV線路按照環(huán)網(wǎng)布置，開環(huán)運行。正常運行時為限制零序電流，220kV系統(tǒng)中220kV主變llOkV側(cè)中性點直接接地，llOkV及以下系統(tǒng)中性點不接地。發(fā)生故障線路接線圖如所示。

　　2014年云南電力技術(shù)論壇論文集183斷路器進線母線計量、保護、測量電壓消失。

　　3斷線鐵磁諧振產(chǎn)生原因分析發(fā)生斷線時，通常是三相對稱電勢向三相不對稱負載供電，回路復(fù)雜，并有非線性元件，所以需用等值發(fā)電機原理或?qū)ΨQ分量發(fā)，將三相電路轉(zhuǎn)化為單相等值電路，整理成最簡單的LC串聯(lián)回路，然后分析產(chǎn)生諧振條件，進行計算。實例中空載變壓器，空載電流與額定電流的百分比=0.078%，線路線型為LG-400/35，實際線路斷線處距離負荷端2562m，結(jié)合錄波數(shù)據(jù)分析，故障初期電壓諧振主要是三次諧波，后期二次諧波居多。計算結(jié)果與實際數(shù)據(jù)一致，即系統(tǒng)發(fā)生高頻鐵磁諧振。

　　實例中，斷相線路所接變壓器在故障初期并未發(fā)生諧振，在操作過程中切除主變負載，使主變空載運行改變了系統(tǒng)運行方式，導(dǎo)致系統(tǒng)電容電感元件參數(shù)達到諧振條件引起諧振，最終使110kV線路避雷器絕緣擊穿。

　　在目前110kV系統(tǒng)中為避免斷線故障的發(fā)生，已經(jīng)采取的很多的措施，如采用三相操作機構(gòu)斷路器，不使用熔斷保險，線路采用鉗形線夾代替原有螺栓型線夾等。這些措施能很好地避免在運行方式調(diào)整過程中帶來的缺相運行造成鐵磁諧振。但線路斷相還時有發(fā)生，由上述分析可知，在中性點不接地系統(tǒng)中改變系統(tǒng)運行方將會使系統(tǒng)等值參數(shù)達到諧振條件。此時為隔離故障又必須將負荷轉(zhuǎn)移，防止負荷損失。因此在發(fā)生斷線后操作中性點不接地變壓器轉(zhuǎn)移負荷時，應(yīng)考慮在低壓側(cè)備用電源自動投人裝置正常投人（備自投）情況下，由上級電源側(cè)變電站斷開電源側(cè)斷路器，使備自投判斷主變失壓，跳開斷線側(cè)變壓器低壓側(cè)斷路器，將負荷切至備用電源，從而隔離故障。

　　特別注意不能在斷線時直接將負荷變壓器合上中性點，此時中性點對地電位不為零中性點偏移電壓可達到額定電壓的一半，操作中性點隔離開關(guān)會產(chǎn)生較大弧光，將會威脅到操作人員的安全。

　　4結(jié)語110kV電網(wǎng)系統(tǒng)斷線產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓并不常見，一旦發(fā)生會對設(shè)備絕緣造成嚴重危害，甚至造成設(shè)備損失。在實際運行維護工作中，對鐵磁諧振產(chǎn)生原理有充分了解，在故障處理時采取正確的應(yīng)對策略，能很好地保護運行人員人身安全，同時減小設(shè)備損失。