110kV變壓器高壓側斷相產生鐵磁諧振過電壓分析

　　隨著電網建設快速發展和用電質量要求的提高，電網的安全可靠運行及保證電能質量成為當前電網建設的重要任務。由于目前城市規劃對電網線路走廊的控制，llOkV電網供電線路往往需要t接、n接、甚至成大面積停電。因此要求調度人員和運行人員具有更豐富的事故處理經驗，在發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生的概率很小，較多調度運行人員沒有相關的故障處理經驗，錯誤的處理故障容易造成事故擴大。

　　在電力系統中斷線是指輸電導線斷落、斷路器非全相運行以及高壓熔斷器熔斷。斷線可能造成系統元件形成電容、電感的串聯諧振電路，在電力系統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線的對地和相間電容、電感線圈的對地雜散電容等。目前llOkV系統通常屬于中心點不接地系統，存在出現斷線鐵磁諧振可能性。一旦發生斷線鐵磁諧振，將造成繞組兩端和導線對地間出電壓；負載變壓器的相序反傾；中性點位移和虛幻接地；繞組鐵芯發出異常響聲和導線出現電暈聲。在嚴重情況下，甚至瓷瓶閃絡，避雷器爆炸和擊毀電氣設備。

　　2斷線鐵磁諧振實例目前昆明地區電網llOkV線路按照環網布置，開環運行。正常運行時為限制零序電流，220kV系統中220kV主變llOkV側中性點直接接地，llOkV及以下系統中性點不接地。發生故障線路接線圖如所示。

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

　　3斷線鐵磁諧振產生原因分析發生斷線時，通常是三相對稱電勢向三相不對稱負載供電，回路復雜，并有非線性元件，所以需用等值發電機原理或對稱分量發，將三相電路轉化為單相等值電路，整理成最簡單的LC串聯回路，然后分析產生諧振條件，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，結合錄波數據分析，故障初期電壓諧振主要是三次諧波，后期二次諧波居多。計算結果與實際數據一致，即系統發生高頻鐵磁諧振。

　　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運行方式，導致系統電容電感元件參數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系統中為避免斷線故障的發生，已經采取的很多的措施，如采用三相操作機構斷路器，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生，由上述分析可知，在中性點不接地系統中改變系統運行方將會使系統等值參數達到諧振條件。此時為隔離故障又必須將負荷轉移，防止負荷損失。因此在發生斷線后操作中性點不接地變壓器轉移負荷時，應考慮在低壓側備用電源自動投人裝置正常投人（備自投）情況下，由上級電源側變電站斷開電源側斷路器，使備自投判斷主變失壓，跳開斷線側變壓器低壓側斷路器，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會產生較大弧光，將會威脅到操作人員的安全。

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