生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓互感器的替代裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高壓電氣測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓互感器 的替代裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生產(chǎn)廠高壓供電通常采用3、6、10KV中性點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)，即廠級(jí)變電所通過 二次繞組中性點(diǎn)不接地變壓器給生產(chǎn)廠高壓開關(guān)柜提供3、6、10KV高壓電源，而對(duì)于中性 點(diǎn)不接地系統(tǒng)，常在母線上接有一次繞組為星形連接，其中性點(diǎn)接地的電磁式高壓電壓互 感器（常安置在高壓PT柜中），主要用于高壓母線電壓測(cè)量以及繼電保護(hù)（如高壓母線絕 緣、過壓、欠壓、備自投條件等等）。然而，電磁式高壓電壓互感器低壓側(cè)的負(fù)荷很小，接近空 載，高壓側(cè)具有很高的勵(lì)磁阻抗，在某些倒閘操作時(shí)（如非同期合閘），或者在接地故障消 失之后，它與導(dǎo)線對(duì)地電容或其他設(shè)備的雜散電容間形成特殊的三相或單相諧振回路，并 能激發(fā)起各種諧波的鐵磁諧振過電壓。由于回路參數(shù)及外界激發(fā)條件的不同，可能造成分 頻、工頻或高頻鐵磁諧振過電壓。雖然過電壓的形式是多種多樣的，過電壓的產(chǎn)生都是由于 在電源中性點(diǎn)出現(xiàn)了位移電壓。在我國3~10KV的電網(wǎng)內(nèi)，因電磁式高壓電壓互感器引起 的鐵磁諧振過電壓較為普遍，該故障一旦發(fā)生，輕則高壓電壓互感器保護(hù)熔絲熔斷高壓電 壓互感器燒毀，重則高壓電壓互感器所安置的高壓PT柜引發(fā)發(fā)生高壓短路放炮。對(duì)于電磁 式高壓電壓互感器使用中所存在的鐵磁諧振過電壓問題，至今國內(nèi)外也沒有一個(gè)簡單有效 且可靠的解決辦法（即消諧措施）。同樣，就馬鋼而言，每年都會(huì)發(fā)生數(shù)起廠級(jí)變電所以及 生產(chǎn)廠高壓PT柜因鐵磁諧振過電壓而出現(xiàn)損壞甚至高壓短路放炮，導(dǎo)致生產(chǎn)廠供電突然 中斷并造成長時(shí)間停電，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。
[0003] 鑒于生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓互感器因鐵磁諧振過電壓而出現(xiàn)損壞甚至高壓短路 放炮的故障在實(shí)際使用中難以避免，對(duì)此，我們發(fā)明了一種生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓互感器 的替代方法，采用該方法可以在不使用生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓互感器的情況下實(shí)現(xiàn)該互感 器主要的功能，這樣，徹底地避免了生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓互感器使用中所存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種生產(chǎn)廠高壓 電磁式電壓互感器的替代裝置及方法，利用所用變壓器和電壓測(cè)量變壓器代替電磁式高壓 電壓互感器，解決了電磁式高壓電壓互感器使用中所存在的鐵磁諧振過電壓問題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓 互感器的替代裝置，包括所用變壓器和三相降壓變壓器，所述所用變壓器通過其饋電開關(guān) 式的空置開關(guān)連接三相降壓變壓器，將三相降壓變壓器二次繞組直接連接到PT柜高壓電 壓互感器繼電控制室的進(jìn)線端子，所用變壓器和三相降壓變壓器的兩次降壓與高壓電磁式 電壓互感器的一次降壓范圍相同。所述三相降壓變壓器同PT柜高壓電壓互感器具有相同 的接線組別。所述所用變壓器為10kV/380V降壓變壓器，所述三相降壓變壓器為380V/100V 降壓變壓器。
[0006] -種生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓互感器的替代方法，該方法通過每段高壓母線的所用 變壓器以及三相降壓變壓器來替代該段高壓母線PT柜內(nèi)所安裝的高壓電壓互感器實(shí)現(xiàn)電 磁式高壓電壓互感器的母線電壓測(cè)量以及繼電保護(hù)功能。該方法通過每段高壓母線的上一 級(jí)變電所的PT柜實(shí)現(xiàn)電磁式高壓電壓互感器的絕緣監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)在高壓母線接地故障時(shí)報(bào) 警。
[0007] 本發(fā)明有益效果是：在2015年6月，我們所設(shè)計(jì)的一種生產(chǎn)廠高壓電磁式電壓互 感器的替代方法在馬鋼三鋼乳大Η型鋼II段10KV高壓PT柜中投入了使用，實(shí)際使用效果 很好。該項(xiàng)技術(shù)成果可以在全公司乃至全國的生產(chǎn)廠高壓配電系統(tǒng)中推廣，該項(xiàng)技術(shù)成果 的使用不僅可以取消生產(chǎn)廠高壓ΡΤ柜中的電磁式高壓電壓互感器，以此可以節(jié)省可觀的 備件費(fèi)用，而且還避免了生產(chǎn)廠高壓ΡΤ柜故障而引發(fā)整個(gè)生產(chǎn)廠供電系統(tǒng)故障。故此，若 該項(xiàng)技術(shù)成果能在全公司推廣，則可創(chuàng)造幾百萬元的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0008] 下面對(duì)本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：
[0009]圖1 (a)是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的TV帶有Υη連接的三相 電路接線圖。
[0010] 圖1(b)是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的TV帶有Υη連接的三相電路接線圖的等效電路圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的電磁式高壓電壓互感器與其繼電控制室的接線 示意圖。
[0012] 圖3為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的電壓測(cè)量變壓器與電磁式高壓電壓互感器繼電 控制室的接線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件 的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及 操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù) 方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0014]中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的TV帶有Υη連接的三相電路接線圖如下圖1 (a)所示，在中性 點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)中，常在母線上接有一次繞組為星形連接，其中性點(diǎn)接地的電磁式高壓 電壓互感器TV，圖1(b)為其等值電路圖。圖中i#、為三相對(duì)稱電源電動(dòng)勢(shì)，la、 LB、LeSTV的各相勵(lì)磁電感，C。為各相導(dǎo)線及母線等的對(duì)地電容。令C。與各相勵(lì)磁電感并 聯(lián)后的導(dǎo)納分別為ΥΑ、ΥΒ、Υε，在正常運(yùn)行時(shí)，互感器TV的勵(lì)磁電感較大，鐵芯不飽和時(shí) xc。兩者并聯(lián)后為一等值電容，即YA=YB=Ye=j?C，故不會(huì)產(chǎn)生過電壓。
[0015]當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或操作等外界的干擾，如TV突然合閘、線路單相接地等，TV的繞 組受勵(lì)磁的激發(fā)而飽和，又由于三相繞組L飽和的程度不同，因此，YA#YYc。因此，必 然導(dǎo)致中性