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煤礦供電系統(tǒng)中鐵磁諧振產(chǎn)生的原因與危害
點擊次數(shù):3038 更新時間:2020-12-22

    近年來,隨著煤礦擴能技改的推進,煤礦井下低壓電網(wǎng)發(fā)生了較大變化。井下低壓出線回路不斷增多,電纜線路隨著開采作業(yè)面的延伸不斷贈長,導致中低壓電網(wǎng)對地的容性電流大幅度增大。
一、鐵磁諧振產(chǎn)生的原因
    諧振是由電路中電感和電容達到特定激發(fā)條件產(chǎn)生的。電力系統(tǒng)接有很多的電感元件,例如升降壓變壓器、電抗器等,同時也接有很多電容元件,例如功率補償電容器、長供電線路對地電容、斷路器的斷口電容等。當供電系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生了突發(fā)變化或者接地引起電網(wǎng)故障后,就很可能產(chǎn)生系統(tǒng)諧振。諧振會引起持續(xù)時間很長的過電壓。電壓互感器在過電壓下鐵芯磁通密度升高,鐵芯發(fā)生飽和,電感會迅速降低,從而與電容產(chǎn)生諧振,也就是常說的鐵磁諧振。

    在供電系統(tǒng)運行過程中, 以下幾種條件往往易激發(fā)鐵磁諧振:
1、電壓互感器投入操作過程中。
2、供電線路發(fā)生單相接地故障時。
3、系統(tǒng)運行方式的突然調(diào)整或電網(wǎng)電氣設(shè)備的投切操作。
4、系統(tǒng)負荷發(fā)生較大的波動。
5、系統(tǒng)因落雷等原因產(chǎn)生過電壓。
6、負荷的不平衡變化等。
二、鐵磁諧振的危害
1、當系統(tǒng)產(chǎn)生鐵磁諧振時系統(tǒng)電壓會突然升高,變壓器及電壓互感器中鐵芯迅速飽和,繞組的勵磁電流會發(fā)生迅猛的增漲。有時,可達額定勵磁電流的百倍以上。大的勵磁電流導致電壓互感器的熔斷器熔斷、噴油、繞組燒毀。

2、鐵磁諧振產(chǎn)生較大的過電壓,超過設(shè)備的絕緣耐受水平,導致設(shè)備絕緣擊穿損壞,產(chǎn)生系統(tǒng)短路。有時,鐵磁諧振過電壓,會在污穢的電氣設(shè)備(如避雷器、絕緣子、支持瓷瓶等)的瓷裙表面產(chǎn)生閃絡(luò)而導致bz,造成系統(tǒng)短路故障。

3、鐵磁諧振過電壓出現(xiàn)時,會造成電壓一相降低兩相升高的虛假接地現(xiàn)象,造成運行值班人員對系統(tǒng)故障產(chǎn)生誤判。
4、鐵磁諧振發(fā)生后電路由原來的感性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菪誀顟B(tài),電流基波相位會發(fā)生180°反轉(zhuǎn),發(fā)生相位反傾現(xiàn)象,可導致逆序分量勝于正序分量,從而使小容量的異步電動機發(fā)生反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
    因此,應采取有效的消除鐵磁諧振過電壓的措施,保障供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

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