消除过电压对电气二次回路影响的措施

摘要

江苏盐城发电有限公司隶属于江苏省国信资产管理集团，该公司110kV高压配电系统建于80年代，由于设计较早，当时考虑到机组并网时的同期回路简单，将二次回路采用老式设计方式，将B相直接接地，中性点通过一个过电压保护器接地。 2002年3月将110kV付母压变由原电磁式更换为无锡日新生产的电容式电压互感器(CVT)。为了防止电压互感器二次侧绕组短路，保护CVT，经技术人员研究后决定先在母线压变二次侧B相回路加装一熔丝，这样一旦二次侧中性点处过电压保护器击穿，熔丝可以熔断，避免了二次绕组短路。此后当遇雷雨天气或电气倒闸操作时，母线CVT二次电压绕组出现击穿保险动作，B相熔丝熔断现象，使保护和计量回路不能正常工作，给现场的安全生产和企业的经济效益造成巨大的危害。为此，本文在国内外相关过电压对电气二次回路影响研究的基础上详细分析了电气一次系统出现过电压的几种类型，引起过电压的原因，以及开关分合时电弧的产生机理、电磁干扰在空间的传播过程，最后如何耦合到二次回路中，对二次回路产生影响。在理论分析的基础上，通过实际测量得到了具体的数据和电压波形，从而证实了理论分析的正确性。综合理论与实验的研究，我们根据盐城电网的实际情况找到可行性措施：保护回路继电器线圈两端并联非线性电阻，更换双屏蔽电缆，外屏蔽采用两端接地方式，内屏蔽仍延用一点接地方式，升压站现场的接地铜排就地与主接地网连接，计量回路在击穿保险两端并联0.5μμF电容器，为高频干扰能量提供泄放通道。通过一年的实际运行，情况明显好转，熔丝熔断的情况极少出现，给企业的安全生产带来稳定局势。 根据110kV电压互感器二次典型设计和省中试所的专家建议和继电保护反措要求，2005年4月，经过本公司电气专业技术人员的讨论，大家认为将110kV电压互感器二次接地方式由B相接地更改为N相接地时机已经成熟，于2005年5月1日节检110kV母线全停时进行了实施。方案实施后110kV系统的电压回路没有出现过任何异常，保护和计量设备均工作正常，在经历过2006年一个夏季后，雷电影响和隔离开关的操作均没有对二次电压回路产生影响，保证了整个公司的安全生产局面和经济运行。通过电气专业人员的攻关，过电压对二次回路产生的干扰问题在盐电公司得到彻底的解决，也为同类型电厂提供了借鉴作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1选题依据

1.2研究的意义

1.3国内外相关问题的研究情况

1.4本论文所做的试验和研究工作

第二章过电压类型及产生机理分析

2.1电力系统的过电压

2.2雷电放电特性及雷电过电压的影响

2.3输电线路的感应过电压

2.4暂时过电压

2.4.1接地故障引起的工频电压升高

2.4.2负荷引起的工频电压升高

2.4.3谐振过电压

2.5操作过电压

2.5.1切除空载线路过电压

2.5.2切除空载变压器过电压

2.5.3空载线路合闸过电压

第三章变电站电磁干扰分析

3.1高压变电站电磁干扰的产生及开关燃弧分析

3.1.1电弧放电的机理

3.1.2不均匀电场中电弧的产生

3.1.3稍不均匀电场和极不均匀电场的特征

3.1.4极不均匀电场中的电晕放电

3.2电弧的辐射特性

3.3电磁波的形成及场强度

3.4雷击、故障时接地大电流引起的过电压干扰

3.4.1雷电冲击

3.4.2高压母线单相接地故障

3.5高压导线电磁暂态对二次回路的耦合

3.6开关操作产生暂态电磁干扰的特点

3.7电缆的干扰

3.8二次回路自身的操作过电压

3.8.1二次回路操作过电压产生的机理

3.8.2二次回路操作过电压的危害

3.8.3二次回路操作过电压的传递途径

第四章试验方法以及技术方案

4.1引言

4.2试验线路及与接线原理

4.2.1试验的安全组织措施

4.2.2试验步骤及试验接线

4.2.3试验数据表格

4.3结果分析

4.3.1开关操作的物理过程分析

4.3.2实验操作的测量数据与波形分析

4.3.3解决问题的方案

第五章技术方案实施及效果检验

5.1加装高频干扰泄放通道

5.2更改二次侧接地方案

5.2.1安全措施

5.2.2 B相接地改为N相接地实施内容

5.3更改后静态试验方案及步骤

5.4更改后动态试验方案及步骤

第六章结论

参考文献

致谢