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??? 目前，我國電力網(wǎng)的母線(xiàn)電壓互感器絕大部分是電磁感應型的，等效電路為可變電感與一中值電阻串聯(lián)。110 kV以上的斷路器大部分都帶有均壓電容。母線(xiàn)對地自然形成一電容，母線(xiàn)對地電容與母線(xiàn)電壓互感器并聯(lián)。斷路器均壓電容與電壓互感器的聯(lián)接與設備的運行方式有關(guān)，它們串、并聯(lián)后可能導致母線(xiàn)系統發(fā)生鐵磁諧振。過(guò)電壓將損壞設備，造成電網(wǎng)事故。
1 某變電站的事故過(guò)程

　? 某變電站有150 MVA的三圈變壓器2臺，220 kV出線(xiàn)3回，110 kV出線(xiàn)9回，110 kV電氣主接線(xiàn)為雙母線(xiàn)。?

　1997年某日，該站的2條110 kV新出線(xiàn)投產(chǎn)及1條110 kV出線(xiàn)大修完畢欲試運行。啟動(dòng)前的運行方式如圖1所示?？粘?10 kVⅡ段母線(xiàn)及2號主變準備對3條110 kV線(xiàn)路充電，母聯(lián)開(kāi)關(guān)處于冷備用，1號主變接于?、穸文妇€(xiàn)上帶其余110 kV出線(xiàn)供電。充電操作過(guò)程如下：電源通過(guò)2號主變對110 kVⅡ段母線(xiàn)、12PT、線(xiàn)路WL1、WL2、WL3充電；充電完成后，斷開(kāi)3條線(xiàn)路及2號主變的斷路器102、105、108、109，以上4臺斷路器均處于熱備用狀態(tài)，12PT刀閘沒(méi)有拉開(kāi)。14∶50，對側110 kV甲站給WL1充電，準備用12PT與Ⅰ段母線(xiàn)的11PT核對相序。此時(shí)發(fā)現Ⅱ段母線(xiàn)電壓表指針大幅擺動(dòng)，AB、BC間電壓達150kV以上　，12PT A相的金屬膨脹器蓋彈出。切斷WL1對側110 kV甲站開(kāi)關(guān)后，決定停止其它啟動(dòng)操作，將2號主變的開(kāi)關(guān)102轉接至Ⅰ段母線(xiàn)備用，操作順序是先合1021刀閘后斷1022刀閘。15∶30，合上1021刀閘時(shí)發(fā)現Ⅱ段母線(xiàn)電壓表指針劇烈擺動(dòng)，12PT A相爆炸起火，立即手動(dòng)切斷1號變3側開(kāi)關(guān)，事故消除。此次事故使6個(gè)110 kV變電站失電。

　事故后檢查發(fā)現：12PT A相內部線(xiàn)圈有短路，B、C兩相內部線(xiàn)圈的絕緣局部受損；12PT上方架空線(xiàn)B相和C相有短路痕跡，燒了幾只絕緣子；Ⅱ段母線(xiàn)避雷器的B相和C相計數器各動(dòng)作1次；1號主變110kV側中性點(diǎn)接地軟銅線(xiàn)熔斷；1號主變的101斷路器B相和C相油色變?yōu)樘己冢?號主變的零序過(guò)流保護和相間過(guò)流保護動(dòng)作；故障錄波儀動(dòng)作；錄取到過(guò)電壓和故障電流。同時(shí)6個(gè)失電變電站的7臺主變另序過(guò)流保護也動(dòng)作。

2 事故分析

圖2 等效電路圖

2.1 由對側110 kV甲站給全長(cháng)僅8 km的WL1充電，本站105處于熱備用狀態(tài)，Ⅱ段母線(xiàn)電壓表指示值為1.4倍額定電壓，12PT A相膨脹器蓋彈出，可以證實(shí)有鐵磁諧振過(guò)電壓產(chǎn)生且12PT A相已損壞。其等效電路如圖2。圖中：

E為2號變110 kV側相電勢，E′為110 kV甲站電源相電勢；

C2、C5、C8、C9為SW4-110/1250開(kāi)關(guān)的均壓電容900PF；

Co為Ⅱ段母線(xiàn)對地電容，大約500PF；
L為12PT的電感，額定電壓時(shí)XL≈2.5M健*

由于線(xiàn)路對地的電容遠大于900PF，因此與900PF串聯(lián)后仍約為900PF。

WL1的對測110kV甲站開(kāi)關(guān)未合時(shí)，等值電路如圖2(a)。

所以電路不會(huì )諧振。

　WL1的對側110 kV甲站開(kāi)關(guān)合上時(shí)，在2號主變110 kV側與甲站供電的WL1同相位時(shí)，開(kāi)關(guān)102、105的母線(xiàn)側可視為等電位，如圖2(b)。

　電路極易諧振，實(shí)際發(fā)生諧振且損壞了12PTA相。

2.2 由于12PT A相已損壞，用1021刀閘對Ⅱ段母線(xiàn)充電時(shí)，12PT A相發(fā)生爆炸，A相接地產(chǎn)生強大的單相短路電流，將1號主變110 kV側中性點(diǎn)接地軟銅線(xiàn)燒斷。110 kV系統中性點(diǎn)不接地，1號主變不向接地點(diǎn)供短路電流，A相接地使B、C兩相對地電壓升高為線(xiàn)電壓。與該站110 kV相連的其它6個(gè)變電站7臺主變的中性點(diǎn)接地。7臺變壓器的B、C相繞組承受線(xiàn)電壓，其電壓向量及磁通向量如圖3。外站7臺主變向本站12PT A相接地點(diǎn)供短路電流的流向如圖4。由于外站各主變的A相外部單相短路，過(guò)電流使本站Ⅰ段母線(xiàn)的B、C相電壓也嚴重下降，B、C兩相繞組的電壓值并沒(méi)有升高，鐵芯沒(méi)有發(fā)生過(guò)飽和現象，受A相爆炸火球引起的B、C相架空線(xiàn)短路自行熄弧，因而只燒了幾只絕緣子。最后由主變相間過(guò)流保護動(dòng)作跳斷路器101。1號主變110 kV側中性點(diǎn)引線(xiàn)燒斷，使起動(dòng)的零序電流保護返回。在燒斷過(guò)程中，間歇電弧引起非故障相對地過(guò)電壓，使B、C相避雷器放電間隙動(dòng)作，計數器計數。

3 結束語(yǔ)

3.1 認識產(chǎn)生母線(xiàn)鐵磁諧振的條件，測試系統的各種運行參數，以“定量”法判斷母線(xiàn)是否安全，以“預防”法制定母線(xiàn)運行操作方式。

3.2 母線(xiàn)鐵磁諧振的電壓幅值并不太大，且有零序電壓，及時(shí)發(fā)現和處理一般不會(huì )損壞設備，因此可裝設母線(xiàn)零序過(guò)電壓的瞬時(shí)預告信號，以便運行人員及時(shí)發(fā)現。

3.3 在母線(xiàn)充電倒閘操作過(guò)程中，若電源斷路器由冷備用轉熱備用時(shí)母線(xiàn)產(chǎn)生鐵磁諧振，則應立即將此斷路器轉運行以消除諧振。在母線(xiàn)停電倒閘操作過(guò)程中，若電源斷路器由運行轉熱備用時(shí)母線(xiàn)產(chǎn)生鐵磁諧振，則應立即將其返回運行狀態(tài)，將母線(xiàn)電壓互感器刀閘斷開(kāi)后，再操作電源斷路器。

3.4 設計時(shí)應考慮連接線(xiàn)的熱穩定。

3.5 對設備充電應使用斷路器。