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新型过电压保护装置一消谐器
甘肃陇南水电电机工程学会 鱼献荣
本刊今年第三期《改进变电设计的几点意见》一文中提到“加装过电压保护装置”和《采用10千伏不等相混合供电》一文中介绍“防止谐振过电压方法”，无外乎都是在电压互感器开口三角中接入适当的阻尼电阻或白炽灯泡，这必竟是简易、非正规装置，有效果也有一定的弊病。近年来，有不少厂家都在研制消谐装置，力求科学、正规、多功能，已先后出现了KFX－10型分频消谐装置、KZX－60可控硅综合消谐装置、DXG－2型多功能消谐器等，都能有效的消除和抑制因种种因素引起的分频、基频、高频谐振过电压，从结构上也已趋于完整性和成套性。向同行介绍一种已在西北地区农电通用设计35千伏变电所方案中加入应用的FXG1－2 5型消谐器。型号含意： F—分频选频，XG—消谐器，1—设序号，2 5—鉴频频率（1／2工频）。此消谐器是昆明市灯泡厂研制生产，荣获八三年国家经委优秀新产品金龙奖，已在我地区新建变电所广泛应用，有些旧变电所中也有加装。该装置能可靠的消除和抑制因电网系统电气参数突变，使电压互感器饱和而引起的分频或基频和高频铁磁谐振过电压，防止虚幻接地等。从陇南地区碧口电站、康县、西和等地几处35千伏变电所近两年使用情况看，动作可靠，效果良好。现就FXG1型消谐器的构造，工作原理、安装及使用维护，作以介绍供用参考。
一、 FXG1－ 2 5型消
谐器构造：该消谐器山鉴频器和消谐组成（见图1图2）。鉴频器又由电抗器L、电容器C、鉴频继电器JL三个元件成串联谐振鉴频回路，谐振频率1／2工频（25HZ）。当系统发生谐振，经鉴频器鉴频，谐振电源频率为25HZ时，消谐回路呈献出低阻抗，当电压达到动作值时鉴频继电器动作，PT开口三角中投入低电阻消谐。因鉴频器兼顾工频和分频谐振时的参数，当电源频率是工频或高频时。开口三角产生100伏左右电压，鉴频器不动作，回路呈高阻抗，投入高电阻，抑制和消除基频或高频波谐振。通过鉴频器的选频作用，投入低电阻或高电阻，吸收谐振能量，对消除分频谐振和基波、高波谐振，都有较高的工作特性。消谐管（图 1中的G和图2中的XXG），是专为此消谐器设计制造的具有特异电阻特性的真空器件，它综合了阻尼电阻和白炽灯的双重特性。管中R1R2是用钨丝绕制成的正温度特性的热敏电阻，有较高的冷热电阻比率和一定的阻值变化程度，它保
证电压互感器不致过载。K是用双金属片制成的热动开关元件，有反时限特性（电压高温度高动作就快，反之就慢），对于分频高频谐振，即投入低阻高阻消谐，能可靠自动切投，抗干扰能力强、电压瞬时动作不启动。消谐管不论低阻还是高阻、对PT测量系统均无任何影响。
二、消谐器工作原理：消谐器引出线端子A、B，跨接在电压互感器开口三角上（图2），消谐管管角4、6之间由鉴频继电器常开接点JL1相联，在K未断开时，RlR2并联，即总电阻Rz=R1·R2/（R1＋R2）≤1Q（略去接触电阻）投入开口三角之中，当系统正常运行时，在PT开口三角两端（N600、L630），移位电压不大于0．3V，此时，流过Rz的电流不大于0．5Ａ，消谐管处于冷态，对PT无影响。当投运变电所母线或空载配电线路时，对出现的虚幻按地而可能发生的铁磁振过电压有抑制作用；即是发生谐振，Rz的低阻值足能以消除。
当系统发生单相接地时。在PT开口三角上出现l00伏左右的位移电压，此时消谐管电阻发热、阻值上升60Ω以上，在热辐射和流经开关K的电流产生的热使K断开，将R2切除，使R1进入全热态、而且阻值变为无限大∝，此时消谐管的总电阻Rz=R1=∝（为使PT不致过载。R1的设计值足够大），当单相接地（包括弧光断续接等），引起基频或高频谐振R1∝有足够的抑制功能。如果此时发生分频谐振，鉴频继电器动作。JL1闭合，使消谐管4．6脚短接。又将R2投入，使R1∝与R2并联，即在PT开口三角上又投入了一个可以消谐的低阻，使谐振消除。诸振消除后，PT开口三角上的电压消失，恢复到正常值，消谐管冷却，鉴频继电器复归，JL1断开而K又闭合。当反复接地（或弧光断续接地），消谐管重复上述动作，从而抑制和消除了谐振的发生，保证了系统的正常运行。在实际使用中，由于单相接地故障较多，而且时间也较长、易使PT开口三角负担较大，如果不及时切断故障线路，有时会使PT一次侧高压熔断器熔断，可将线路改接为图3。从图中看出，图3只是在图2中减去了消谐管脚4、6之间联接的鉴频继电器常开接点JL1，4脚变为空脚。这种接线有双重保险作用，当系统发生单相接地或断线起谐振。消谐器动作或接点卡住失灵时，热动开关K在短时间后就会切断R2，PT不致过载而熔断高压保险丝，同时保护R2不致长时间通电而烧毁。
改接后的线路会减掉4、6脚的接点JL1，，但当发生1／2工频谐振，在开口三角中只产生65伏左右的1／2工频电压，因电压低，热动开关K断开时间慢，投入低阻时间长，远大于消谐过程0．l秒，故对分频谐振的消除无影响。
三、消谐器的选择
安装及注意事项：FXG－1－25型消谐器，适用于35千伏中性点不接地的电力系统中，根据所用电压互感器的电压等级，10千伏的可用 XG1— 25（0）型，配XXG－10消谐管；35千伏的可选FXG1－25（35）型，配XXG－35消谐管。在变电所中，有几组电压互感器，应装几台消谐器。消谐器安装时、投运前，应进行检查校验，检查各紧固件有无松动、损坏；继电器整定螺漆封是否完好。拔下消谐管通电校验，校验时应垂直悬挂，在接线端子A、B上通入工频可调电压（见图4）；从零升起，电压达到125～130伏时鉴频器吸合动作，动作电流0．13安。电压降到115伏左右释放复归．当动作电压偏离上值过大时，调整继电器整定螺丝，使动作值基本接近，调整后用漆封固。消谐管的检查：外观无破损、漏气（发白）、断丝，热动开关K处于导通状态（用万用表高阻挡测）。检查调整后，将消谐管插入，再通电试验：外施电压升到125～130伏，将电源/瞬时接通消谐器，此时继电器应动作，灯丝应红亮。在实验中注
意绝对不能长时间通电；只能瞬时接入，时间不
要大于3秒（详见使用说明）。消谐器安装：按定型设计成套订货的，生产厂家已装配好，10千伏的装在电压互感器（GG－IA－54）的右上仪表箱中，信号继电器装在箱盖外面、安装接线见图5a、图5b。35千伏的装在电压互感器端子箱中（端子箱XW3－1），布置见图6。消谐器接入PT开口三角的引线越短越好，引线电阻不得大于1Ω。在运行中，每次谐装动作或系统发生异常电压冲击后，应检查消谐管是否发黑。发白（漏气）、断丝、破裂等，如有上述情况。应及时更换。此消谐器和消谐管可直接与昆明市灯泡厂联系邮购。