摘 要: 對于我們在小接地短路電流系統運行的時候遇上的一些常見的問題，如果能夠及時的采取有效措施解決，則就能夠保證系統的安全運行。一般而言，常遇見的問題有單相接地的問題、電壓互感器熔斷器熔斷問題以及鐵磁諧振的問題。本文就這些異常現象進行分析，通過這些現象的特點以及他們參量變化的規律來探討變電運行工作的有效運行科學的方式方法,為變電運行工作提供了理論分析的方法和依據。
關鍵詞:小接地系統 單相接地 電壓互感器 電壓回路 異常 諧振
在我國，要保證35kV電壓等級變電站的安全使用，最有效的采用方法就是小接地短路電流，因此以這種方式運行的情況也運用的比較普遍。本文就小接地短路電流運行方式的35kV變電站運行中發生的單相接地、電壓互感器熔斷器熔斷、電磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振這些異常現象進行分析研究，從中找出規律和特點,通過這些現象的特點以及他們參量變化的規律來探討變電運行工作的有效運行科學的方式方法,為變電運行工作提供了理論分析的方法和依據。
一、系統單相接地
通過圖1小接地短路電流系統等值電路圖表示，我們可以看到三相電源電勢均對稱。Lp表示消弧線圈的等值電感,當然忽略不計的是,每相對地漏電損失和消弧線圈的等值電阻。C0表示每相對地等值電容。 gd表示間接接地相等值電導。
當單相接地這種情況發生時，零序電壓就開始通過A、B、C三個電壓互感器的開口輸出。如同所示，一旦金屬接地時，輸出電壓就會為100V。而一旦非金屬接地時，輸出的電壓就會比100V小,這個時候監控系統就會發出警示信號。
二、電壓互感器熔斷器熔斷
在小接地短路電流系統中還會發生一種現象就是電壓互感器熔斷器熔斷。電壓互感器熔斷器熔斷與電壓互感器的形式有關聯，電壓互感器一般有單相組式電壓互感器和三相五柱式電壓互感器兩種。通過對這兩種互感器發生環境的探討來分析電壓互感器熔斷器熔斷現象的產生更具有實際的意義。
1.單相組式電壓互感器
以下圖2表示的就是單相組式電壓互感器接線圖，通過這個圖我們可以看到單相組式電壓互感器有三臺電壓互感器連接起來，而這三臺互感器往往又是帶絕緣監測的。正是這樣的組合，才完成了小電流接地系統的一個運行模式。
通過圖我們可以看到三個互感器是相互獨立的，但是又統一連接起來。這三個互感器之間不存在磁路的相同關聯。在實際過程中，這個時候，相互影響的還有外接負載和互感器本身了。
我們通過圖表觀察可以看到，負載與互感器的本身存在著一定的相互關系，而這樣的關系往往會在一方有問題出現的時候，聯系更加緊密。如圖3所示，當其他的兩相電壓通過負載等與該相發生串聯關系的時候，電壓數就會發生改變，并且三次側將有零序電壓開始輸出。
rab、rbc表示的是等值電阻，在這里所示的等值電阻分別是二次側A、B相和B、C相間的。rb為B相對地等值電阻,Zb是互感器B相等值激磁阻抗,且Eb=0。從圖中所示，可以看到A、C兩者是出于獨立地位，也就是說兩者并不受到相互之間的影響，從中分析，我們可以得知，對這個電路的影響占很大比例的是負載線形式所產生的電壓。同時對稱性對斷線相的相電壓的影響也占相當一部分，另外與其相關的線電壓也不可忽視。
根據圖示，當電壓互感器二次側熔斷器熔斷時Zb=∞,可以發現它的相電壓、線電壓總體變化規律與一次側熔斷器熔斷時相同,可是由于一次側顯示正常，那么三次側就不會有零序電壓得以輸出，就不會發出接地信號了。
2.三相五柱式電壓互感器
三相五柱式電壓互感器是與單相組式電壓互感器有著相似之處，同樣也是常用于電流接地系統的接線。圖4表示的就是三相五柱式電壓互感器的等效磁路。通過這個圖我們可以看到磁場在發生改變相互作用下產生的影響。
當二次側熔斷器熔斷時,現象與單相組式電壓互感器相同。通過上面分析可知:一旦三相五柱式電壓互感器的一次側熔斷器熔斷，就會出現熔斷相二次側電壓大大降低的現象，其他相的相電壓也會有降低的現象，但是不是非常明顯。與熔斷相有關的線電壓降低,未熔斷兩相間電壓不變,三次側開口處會輸出零序電壓。二次側熔斷時,除正常相二次電壓不變外,其它相電壓和線電壓與一次熔斷器熔斷時相同,三次側無零序電壓輸出。
三、電壓互感器引起的鐵磁諧振
圖5表示的是中性點絕緣系統等值參數電路圖，在這個圖中，我們可以看到原邊采用的電壓互感器是Y0接線的電磁式,在這個系統中除了有每相對地電容C0外,還存在著電壓互感器的勵磁電感L。
從圖5中，我們可以看到一旦N這個中性點發生位移，整個系統就會發生混亂，從而產生鐵磁諧振的現象。這樣的混亂會使得原本處于平衡位置的A、B、C開始發生騷動，以至于相之間的不均橫也逐漸升高。
根據三相工頻電壓中電壓的對稱性，我們可以得知諧波分量這種現象是不會存在的的，因為諧波源是屬于電磁而不是線性。我們以諧波鐵磁諧振的等值電路諧波相量圖來分析說明。在圖6中，EX表示的是諧波電源,L、C則分別表示互感器勵磁電感和系統對地的電容。工頻量以X角頻率旋轉,諧波量以X0角頻率旋轉。而一旦出現分頻諧振的時候，電壓表上的方向和大小就會發生改變，這是因為電源三相工頻電壓不存在諧波分量。可以說諧波諧振的存在時基于零序電壓輸出這種現象，導致這種現象的存在必然是與鐵芯飽和以及諧波本身特點所決定的。由于出現這種現象的特殊性，在接地的時候會發出報警信號。
結論：綜上所分析探究可知，35kV變電站運行中這三種常見異常現象有其各自的特點。單相接地故障出現后要分析故障性質是屬于金屬性接地還是非金屬性接地，再做相關問題的解決。電壓互感器熔斷器熔斷故障的出現要分清楚是一次熔斷器熔斷，還是二次熔斷器熔斷，兩種不同次的熔斷產生的后果不一樣，特別是一次熔斷器熔斷還會發出警鈴。這就要求工作人員需要仔細地分析出它們的不同之處,才能在發生異常時做出準確的判斷,以便更好的處理,確保變電站以及整個電網安全可靠的運行。
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