高壓柜中的消諧裝置(通常稱為PT消諧器或一次消諧器)是安裝在電壓互感器(PT)一次繞組中性點與地之間的一種保護設(shè)備。它的核心作用是防止或抑制電力系統(tǒng)中由電壓互感器(PT)引起的鐵磁諧振過電壓。
以下是其具體用途和工作原理的詳細說明:
?一、抑制鐵磁諧振過電壓:
1.問題產(chǎn)生: 在中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地(即小電流接地)的6kV、10kV、35kV等系統(tǒng)中,當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障、開關(guān)操作(如斷路器合閘或分閘)、系統(tǒng)負荷劇烈變化、或者雷擊等情況時,可能會激發(fā)PT鐵芯飽和,導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)匹配進入諧振區(qū)域。
3.諧振危害: 這種諧振通常是鐵磁諧振。它會產(chǎn)生幅值很高(可達額定相電壓的2倍以上甚至更高)、持續(xù)時間較長的過電壓。這種過電壓對PT本身、母線絕緣、避雷器以及連接在母線上的其他設(shè)備(如開關(guān)柜內(nèi)的斷路器、隔離刀閘、電纜頭、變壓器等)構(gòu)成嚴重威脅。
3.消諧作用: 消諧裝置串接在PT中性點與地之間。在正常運行情況下,它呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(通常大于幾百千歐甚至兆歐),對PT的測量精度和絕緣監(jiān)測幾乎沒有影響。當系統(tǒng)發(fā)生擾動可能引發(fā)諧振或已經(jīng)產(chǎn)生諧振時,消諧器會瞬間呈現(xiàn)低阻狀態(tài)(通常小于幾十千歐),為PT中性點電流提供一個低阻抗的泄放通道,消耗諧振能量,增大諧振回路的阻尼,從而破壞諧振條件,使過電壓迅速衰減和消失。
二、保護電壓互感器(PT):
1.防止PT燒毀: 鐵磁諧振產(chǎn)生的持續(xù)過電壓和過電流是導(dǎo)致PT高壓保險熔斷甚至PT本身燒毀(線圈過熱、絕緣損壞、爆炸)的主要原因之一。消諧器通過快速抑制諧振,直接保護了PT的安全。
2.避免PT保險頻繁熔斷: 諧振導(dǎo)致的過電流常常僅使PT一次側(cè)高壓保險熔斷,造成PT失壓,影響測量和保護功能,需要人工更換保險,增加維護工作量和停電風(fēng)險。消諧器能有效減少這種故障。
三、保護系統(tǒng)其他設(shè)備:
諧振產(chǎn)生的過電壓不僅威脅PT,也威脅著連接在同一母線上的所有電氣設(shè)備(如開關(guān)柜內(nèi)的絕緣件、避雷器、電纜、變壓器、電動機等)的絕緣水平。消諧器通過消除過電壓源,間接保護了整個系統(tǒng)的安全。
四、提高系統(tǒng)運行可靠性:
避免因PT諧振導(dǎo)致的保護誤動(如母線失壓保護)、PT保險熔斷引起的停電或設(shè)備損壞事故,減少非計劃停運,提高供電連續(xù)性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
五、部分裝置具備監(jiān)測功能:
一些先進的微機消諧裝置(通常安裝在PT二次側(cè)回路中,與一次消諧器配合或單獨使用)不僅能快速消諧,還能記錄諧振發(fā)生的時間、頻率、電壓電流等參數(shù),為事故分析和系統(tǒng)狀態(tài)評估提供依據(jù)。
總結(jié)來說,高壓柜消諧裝置的核心用途是:
通過快速阻尼和消耗諧振能量,有效抑制或消除由電壓互感器(PT)引發(fā)的鐵磁諧振過電壓,從而保護電壓互感器本身不被燒毀、防止PT高壓保險熔斷、避免系統(tǒng)其他設(shè)備因過電壓而損壞,最終保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和可靠運行。
簡單解析:它是安裝在PT中性點上的“安全閥”,專門用來消滅危險的諧振過電壓,保護PT和整個開關(guān)柜系統(tǒng)。 在容易發(fā)生鐵磁諧振的中性點不接地系統(tǒng)中,它是非常重要的保護設(shè)備。