(湛江發電廠,廣東 湛江 524099)
湛江電廠6 kV公用ⅡB段工作電源進線PT為廈門ABB開關廠的產品,在2002年的運行中曾燒毀2臺,現將其原因做一下簡單分析。
1 事件經過
(1) 2002-03-22 T09:26,Ⅱ期電氣控制屏突發"6 kV公用ⅡB段接地","6 kV公用段復合電壓動作"光字。值班員檢查6 kV公用ⅡB段母線線電壓正常(6 kV);就地檢查發現負荷鍋爐檢修變有接地掉牌,6 kV公用ⅡB段工作進線PT冒煙。轉換負荷,停運該段母線后,拉出PT檢查,C相已被燒毀,但PT高壓保險完好。
(2) 2002-07-01 T12:30,電氣控制屏突發"6 kV公用ⅡB段接地"光字。值班員檢測6 kV母線C相對地電壓為0,其它兩相正常,判斷C相金屬接地。同時接燃料值班報告,燃料5號皮帶機缺相運行。停該皮帶機,檢查66 kV公用ⅡB三相電壓均在4.2 kV左右擺動,而線電壓均正常(6 kV)。13:32,繼發"6 kV公用段復合電壓"光字,且接地光字無法消失。13:33,值班員切開燃料(二)負荷開關,接地光字消失。檢查發現,6 kV公用ⅡB段工作進線PT兩相燒毀,但PT高壓保險完好。
2 原因分析
(1) 接線方式存在問題。6 kV公用ⅡB段負荷中,鍋爐檢修變及燃料(二)路電源2個負荷的電纜太長且容易接地,使母線及其有電聯系的系統的等值電容增大(包括其它負荷各相對地電容在內),為共振創造條件。
(2) 電路中。6 kV公用ⅡB段系統中性點不接地,但其PT高壓側中性點是接地的,且PT的鐵芯電感的起始值和等值電容組成的自振頻率小于并接近于共振頻率。因此,電路中的電感減小或等值電容增大,都能引起共振。即電路中的非線性電感的變化范圍不夠大。
(3) 激發原因。6 kV公用ⅡB段負荷中,鍋爐檢修變及燃料(二)路電源2個負荷380 V側母線上的小電機比較多,操作與切換頻繁,且工作條件惡劣,容易造成單相接地、單相斷線等,為共振創造條件。
(4) 2次PT燒毀都是在某一負荷某一相接地后發生的。圖1為6 kV C相接地狀態接線,圖中電源代表變壓器(中性點不接地);CA、CB、CC為三相對地等值電容:LA、LB、LC代表電壓互感器一次側的3個線圈電感。當C相接地時,系統的等值電路如圖2所示。因為CC和LC被短路,失去作用(在圖中沒有示出),LA和CA(對LB、CB也同樣分析),組成一并聯回路,其上作用電壓為UCA= 3 UX,即A相PT初級所受電壓比正常運行時的電壓升高3倍。由于電壓互感器為鐵芯線圈,且與電容并聯,構成因參數配合而可能產生鐵磁諧振的電路。在單相接地瞬間,使電容和電感電流增加,加上鐵芯飽和,使總電流起很大變化,引起共振。這種并聯電路發生電流鐵磁共振時,使電壓互感器的一次側線圈的電流增大十幾倍,但其電流值尚未達到電壓互感器高壓保險熔斷值,故高壓保險未熔斷。但電流又超過額定值,長時間過電流的作用,致使PT燒毀。
3 處理措施
(1) 在電壓互感器次級的開口三角形側接上一個電阻,數值約幾十歐,要小于0.45 Xj(Xj是PT歸算到低壓側的工頻激磁感抗),或接一個燈泡在開口三角形上或在PT二次回路上安裝消諧裝置。
(2) 在母線上接入一定大小的電容器(Xc),使比值XC/XL<0.01,就可避免共振。
(3) 6 kV公用ⅡB段負荷分布很不合理,鍋爐檢修變及燃料(二)路電源2個負荷的電纜太長、中間接頭多且容易接地或斷線。必須改變ⅡB段的負荷分布,達到改變其對地等值電容的目的。
(4) 值班人員平時必須密切監視該段的接地情況,在系統發生諧振時,迅速改變該段的負荷分布,以破壞諧振條件。
(5) 采用質量較好、鐵芯不易飽和的電壓互感器,或改變電壓互感器的接線方式。
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