jzq一次消諧器技術(shù)介紹
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)線電感等為電感元件，線路導(dǎo)線對地電容、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)間比操作過電壓要長得多，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)間的長短。諧振過電壓將危及電氣設(shè)備絕緣安全，甚至?xí)蛑C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)都有可能產(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系統(tǒng)的影響，近年來，我國的電力科技工作者都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jzq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jzq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)中，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，目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，jzq的使用就是將其接地線斷開，然后將中性點(diǎn)經(jīng)過jzq消諧器接地（圖一）。它一方面起到了阻尼和消除鐵磁諧振的作用；另一方面起到單相斷續(xù)電弧接地時(shí)，限制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。
圖一 jzq消諧器的接線原理圖
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。從阻尼作用來說，該阻值越大限壓效果就越好。當(dāng)阻值趨于無窮大時(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，則由pt高壓繞組耦合至開口三角繞組的電壓太低，影響保護(hù)裝置的動(dòng)作。另一方面，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。再者，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。當(dāng)電壓互感器連接的總線路較長時(shí)，即系統(tǒng)對地的分布電容較大時(shí)，流過消諧器和電壓互感器的電流會(huì)隨著線路長度而增加，這時(shí)如果消諧器的能容量不足或者散熱不良的話，最終將會(huì)導(dǎo)致消諧器自身爆炸事故。
目前國內(nèi)一些科研和生產(chǎn)單位，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。但這些方案均不夠理想，運(yùn)行中仍然有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jzq型消諧器，使上述的不足基本上都得到了解決。jzq型消諧器主要是采用性能優(yōu)越的大能量氧化鋅壓敏功率電阻為主要元件，精心設(shè)計(jì)而成。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，可以滿足長輸電線路的能量要求。另外本產(chǎn)品的內(nèi)部采用了特殊的散熱手段，散熱速度很快，避免了常規(guī)的采用空氣對流的自然散熱方式。本產(chǎn)品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)行情況下和單相接地帶故障運(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度下發(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，對使用環(huán)境的要求大大降低。
5、結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部無電子元件。
6、安裝方便、維護(hù)工作量極小。
三、型號(hào)、技術(shù)參數(shù)及安裝開孔尺寸
1、主要技術(shù)參數(shù)（見表一）
表一 消諧器主要技術(shù)參數(shù)
消諧器型號(hào)
jzq---6～10
jzq---35
jzq---35a
系統(tǒng)接地方式
不接地
不接地
不接地
非線性系數(shù)
0.4～0.55
0.4～0.55
0.25～0.3
直流殘壓kv
1.45～1.55
3.8～4.0
≥2.9
外絕緣1分鐘耐受電壓kv（有效值）
10
20
15
熱容量
10分鐘工頻電流250ma
通過
通過
通過
2小時(shí)工頻電流20ma
通過
通過
通過
2、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8度及以下地區(qū)。
3、安裝開孔尺寸