SKL-XQ消諧器說(shuō)明書

一、前言

電氣設(shè)備總是具有電感或電容屬性。如電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消弧線圈、電抗器、線路導(dǎo)線電感等可作電感元件，線路導(dǎo)線對(duì)地電容、相間電容、補(bǔ)償電容器、高壓設(shè)備雜散電容等可作為電容元件。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時(shí)，這些電感、電容元件形成各種振蕩回路，在一定的能源條件下，產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)中某部分或某元件上出現(xiàn)嚴(yán)重的諧振過電壓。

諧振過電壓的持續(xù)時(shí)間較操作過電壓要長(zhǎng)的多，甚至可穩(wěn)定存在，直到破壞諧振條件為止。諧振過電壓的危害性既決定于其幅值的大小，也決定于持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短。諧振過電壓將危及電氣設(shè)備絕緣安全，也可能因諧振持續(xù)的過電流燒毀小容量電感元件設(shè)備（如電壓互感器）。諧振過電壓的性質(zhì)給選擇過電壓保護(hù)措施造成困難。

諧振過電壓在各種電壓等級(jí)多有可能產(chǎn)生，尤其是在35kV及以下的電網(wǎng)中，諧振過電壓造成的事故較多，電磁式電壓互感器鐵芯飽和引起的諧振過電壓是中心點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)中最常見、造成事故最多的一種內(nèi)部過電壓。為了防止諧振過電壓對(duì)系統(tǒng)的影響，近年來(lái)我國(guó)的電力科技工作者在這方面作了大量的工作，在運(yùn)行、維護(hù)、管理以及設(shè)計(jì)等方面都取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，一些科研和生產(chǎn)單位研制出多種專用的消諧裝置，如阻尼消諧器、選頻消諧裝置、電腦消諧裝置等，這些裝置不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而且安裝和維護(hù)的工作量較大，保護(hù)效果不理想。為此，我公司開發(fā)研制了SKL-XQ型消諧器。

二、工作原理及產(chǎn)品特點(diǎn)

我公司研制生產(chǎn)的SKL-XQ型消諧器主要適用于35kV及以下中心點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)，用于防止和消除因電磁式電壓互感器鐵芯飽和引起的非線性諧振（鐵磁諧振），限制系統(tǒng)在一相接地或（及）弧光接地時(shí)流過互感器高壓繞組的過電流，保護(hù)電壓互感器免予損壞的理想設(shè)備。限制該類過電壓的措施面前主要是從兩方面著手：一是在零序回路中增加電阻，阻尼諧振的產(chǎn)生和發(fā)展；二是設(shè)法改變互感器的感抗或電網(wǎng)對(duì)地電容，避免匹配成諧振參數(shù)。

PT高壓側(cè)中性點(diǎn)原為直接接地，SKL-XQ的使用就是將其接地?cái)嚅_，然后將中性點(diǎn)經(jīng)過SKL-XQ消諧器接地。它一方面起阻尼和消除鐵磁諧振的作用；另一方面起限制單相斷續(xù)電弧接地時(shí)流過電壓互感器的過電流作用，保護(hù)電壓互感器及高壓熔斷器免予受損。

我們知道，經(jīng)電壓互感器中性點(diǎn)接地的電阻用于保護(hù)諧振過電壓，其阻值的選取是非常關(guān)鍵的。從阻尼作用來(lái)說(shuō)，該阻值越大限壓是效果越好，當(dāng)阻值趨于無(wú)窮大時(shí)，則PT就不參與零續(xù)回路，也就不存在飽和過電壓。但如果該

                            圖一、SKL-XQ消諧器的接線原理圖

電阻太大，電網(wǎng)單相接地時(shí)，大部分的零序電壓降落在該電阻上，由PT高壓繞組耦合至開三角繞組的電壓太低，影響保護(hù)裝置的動(dòng)作；另外，如果該阻值太小，則阻尼作用不大，限流效果不好，在諧振時(shí)流過電壓互感器的電流可能會(huì)燒毀高壓熔斷器或電壓互感器。另外消諧器的能容量和散熱措施也非常重要，因?yàn)橹C振持續(xù)的時(shí)間可能會(huì)較長(zhǎng)，當(dāng)電壓互感器連接的總線路較長(zhǎng)時(shí)（即系統(tǒng)對(duì)地的分布電容較大），流過消諧器和電壓互感器的電流會(huì)隨著線路程度而增加，這時(shí)如果消諧器的能容量不夠或者散熱不良的話，最終會(huì)導(dǎo)致消諧器自身爆炸事故。

目前國(guó)內(nèi)一些科研和生產(chǎn)單位，也研制和生產(chǎn)出多種不同的經(jīng)電壓互感器中心點(diǎn)接地的消諧電阻，其中有代表性的有氧化鋅或碳化硅壓敏電阻串聯(lián)線性電阻的方案、氧化鋅壓敏電阻串聯(lián)碳化硅壓敏電阻的方案以及純碳化硅壓敏電阻的方案等幾種，他們均能起到一定的保護(hù)作用，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行作出了一定的貢獻(xiàn)。但這些方案均不夠理想，運(yùn)行中仍然存在電壓互感器燒毀或高壓熔斷器燒毀甚至爆炸的事故發(fā)生，有的因所接的電阻的阻值過高，在發(fā)生單相接地時(shí)，互感器開口三角繞組電壓下降嚴(yán)重，影響了互感器的正常工作，甚至多次發(fā)生消諧器自身爆炸事故。

我公司研制的SKL-XQ型消諧器，將上述的不足基本達(dá)到了解決，它主要是采用性能優(yōu)越的大能量氧化鋅壓敏功率電阻為主要元件構(gòu)成的，該氧化鋅壓敏電阻的非線性系數(shù)選取合適，它既能夠限制諧振時(shí)的過電流，也不會(huì)影響電壓互感器的正常工作，特別是該功率電阻具有很大的能容量，可以滿足長(zhǎng)輸電線路的能量要求，另外內(nèi)部采用特殊的散熱手段，散熱速度很快，避免了常規(guī)的采用空氣對(duì)流的自然散熱方式，并且采用全密封的組裝形式，使之優(yōu)良性能得到可靠保證，使用范圍更廣。

本產(chǎn)品在電網(wǎng)各種運(yùn)行情況下均能阻尼和消除鐵磁諧振，同時(shí)可以在長(zhǎng)線路下有效限制發(fā)生單相間歇性電弧接地時(shí)流過互感器的過電流。它主要具有以下特點(diǎn)：

１、            在電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下及單相接地帶故障運(yùn)行的情況下，均不影響電壓互感器的正常工作。

２、            能有效的地消除3～35kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中由電壓互感器的非線性勵(lì)磁特性所引起的所有鐵磁諧振，并可有效限制在各種輸電線路長(zhǎng)度下的發(fā)生的間歇性電弧接地時(shí)，流過電壓互感器的過電流，保證電壓互感器和高壓熔斷器不受損壞。

３、            熱容量大和特殊的散熱工藝，可以滿足長(zhǎng)輸電線路諧振保護(hù)的能量要求，自身不會(huì)發(fā)生爆炸損壞事故。

４、            采用全密封的結(jié)構(gòu)形式，使產(chǎn)品穩(wěn)定的性能達(dá)到可靠的保證，對(duì)使用環(huán)境的要求大大降低。

５、            結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，內(nèi)部無(wú)電子元件。

６、            安裝方便、維護(hù)工作量極小。

三、型號(hào)及技術(shù)參數(shù)

１、            產(chǎn)品型號(hào)及含義：

２、            主要技術(shù)參數(shù)（見表一）

表一、消諧器主要技術(shù)參數(shù)

３、            使用條件

a)        環(huán)境溫度：＋40℃～－40℃；

b)        海拔高度：不超過3000m；

c)        地震烈度７度及以下地區(qū)。

四、安裝及試驗(yàn)

未接消諧器前，三個(gè)單相壓變（PT）高壓繞組屬直接接地或是并聯(lián)成中心點(diǎn)“０”接地。接消諧器時(shí)，必需將直接接地的高壓繞組尾或“０”與地?cái)嚅_，高壓繞組尾未接成“０”應(yīng)接成“０”點(diǎn)。消諧器接在“０”點(diǎn)與地之間（參見圖二）。

本消諧器具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，可以采用垂直方式安裝，將消諧器固定在壓變附近的支架上。

圖二、SKL-XQ消諧器安裝接線示意圖

試驗(yàn)方法：

在現(xiàn)場(chǎng)只要用1000V的兆歐表測(cè)消諧器的電阻即可，所測(cè)阻值約為100～120K。其非線性的測(cè)量試驗(yàn)電路如圖三所示：方法為在消諧器中分別施加5mA和50mA的直流電流，測(cè)量消諧器兩端的電壓值。將測(cè)得數(shù)據(jù)按以下公式計(jì)算，即為消諧器的非線性系數(shù)。

非線性系數(shù)計(jì)算公式：α＝log(U50mA/U5mA)

圖三、SKL-XQ非線性系數(shù)測(cè)量電路圖

       凡我公司出售的產(chǎn)品，自發(fā)貨之日起，一年內(nèi)因制造質(zhì)量問題而損壞的，我公司負(fù)責(zé)免費(fèi)維修或更換，一年后發(fā)生損壞，我公司一樣會(huì)提供一流的服務(wù)，我公司一貫以“至誠(chéng)、至信；更高、更新?！睘樽谥?。愿以一流的產(chǎn)品為廣大電力用戶竭誠(chéng)服務(wù)。