这是很正常的。但只要消谐装置——阻尼器能够在规定时间内消除谐振即可,CVT就能工作。
图7. 正常的铁磁谐振波形
图8. 1/3次铁磁谐振波形
图9. 工频铁磁谐振波形
然而由于阻尼电阻必须达到某个值——临界值才可取到阻尼效果,而从吸收功率的角度,对阻尼电阻却要求小些,这样就使阻尼电阻值的选择只能在一狭窄的带状区域内选择,并通过试验来进行调整。由于CVT中的非线性电感的存在、电网系统参数的不同、使用条件的不当和原标准中试验方法的不完善等因素仍会使一些CVT在型式试验中可以抑制谐振,在现场却出现铁磁谐振问题,甚至损坏CVT。
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基于这个原因,2008年开始执行的新国标将铁磁谐振检验作为出厂试验的一个项目,要求出厂时进行。对配速饱和阻尼器的,以考核0.8Un下的铁磁谐振性能为主;对配谐振型阻尼器的,以考核1.2Un下的铁磁谐振性能为主。能满足这一要求,运行中一般就无铁磁谐振的问题。因此,电力系统用户在订购时应将此列入订货条款,并要其提供对应的出厂试验报告及波形图,这是避免铁磁谐振的有效措施,对于无此试验条件的生产厂家的CVT则一定要慎用。
2、CVT的轻负荷问题 从(1)式可以看出,当负荷减小(即i减小)时CVT的测量准确度将提高。这从理论上说是没错,但对于给定了额定负荷的CVT却并不是如此。
由于实际的CVT要兼顾到轻负荷和满负荷下的准确度,因此,其准确度都是以某一负荷下的准确度为基准,使CVT在轻负荷和满负荷下的准确度均在要求范围之内。表一为CVT不同负荷下的准确度测量值。
表一 CVT准确度同负荷的关系
负荷(VA) 试品型号 1a 1n 12.5 WVL110-10H 50 62.5 WVB3110-20H 250 250 - 12 -
准确度 比值差(%) 相角差(分) +0.167 +0.098 +0.166 -0.088 +2.5 +7.2 +2.3 +7.2 2a 2n 0 50 0 从表一可以明显看出,轻负荷下的准确度并不比额定负荷下的准确度高。
那么为什么说CVT的负荷下降一个等级,准确度可提高一个等级呢?这是说若CVT具有较大的负荷能力,如表一中的WVB3110-20H具有500VA的负荷能力,但只要求其额定负荷为低一个负荷等级(如200VA),这时工厂可依据这个条件进行调整,而使CVT的准确度提高一个等级(如WVB3110-20H这时可调到0.1%准确级)。但不按此进行调整的CVT,则轻负荷下不一定有高的准确级,对此应有一清楚的认识。
CVT轻负荷不仅不能提高准确度,还带来一个很大的问题——可能引起铁磁谐振。因为在运行中,CVT的负荷本身就有消谐的作用,而轻负荷时这个作用就丧失了。由于不论厂家试验结果多好,毕竟试验条件同运行条件是有差异的。因此,CVT在运行中总会有极少数存在铁磁谐振抑制困难的情况。而使CVT避免轻载使用,则可大大减少这种可能性。现在有些用户CVT的二次负荷仅为额定负荷的20%~40%左右,出现铁磁谐振抑制困难后,在二次绕组加一固定负荷,铁磁谐振问题得以解决。这显然是不合算的,一者大容量CVT价格贵,二者无端消耗宝贵的能源,三者增加了不安全因素。因此,电力系统用户在订购CVT时一定要“量体裁衣”,避免CVT轻负荷运行,可减少发生故障的可能。
3、用刀闸投CVT的问题 2000年内蒙某变电站用刀闸投切CVT过程中,二次回路出现较
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严重的过电压,将二次表计打坏。从现场试验、实验室模拟试验及场模计算看,其过程同刀闸合空母线过程极为相似,均是由刀闸在投切过程的多次重击穿所形成的高频振荡造成的,其振荡频率约200kHz左右。高频电流在CVT二次侧及箱壳上形成较高的过电压,并由二次回路窜入控制屏,对二次设备造成破坏。由于CVT的电容量较空母线的电容量为大,因此,这种高频过程具有较大的电流和能量,在电站某些参数不合适(如接地电阻偏大)时,就可能造成二次回路的过电压破坏。为避免这种破坏的发生,建议应尽可能避免使用刀闸带电投切CVT。
在新国标中增加了传递过电压的要求,传递过电压峰值的限值为1.6kV。采取的措施是在一次与二次绕组之间增加一层静电屏来处置。
4、采用自激法测电容量及介损的问题 对于一体式的CVT,由于电容分压器的中压端引出线在电磁单元内部,并与电磁单元相连接,在设备外部无法接触到。因此。给电容分压器下节电容器中C2及C1(或C1的一部分)的测试带来困难。根据试验人员的摸索,总结出用自激法测试C1及C2参数的方法。这个方法解决了测试C1及C2参数问题,但也带来了易损坏CVT的问题。
4.1、C1及tanδ1的测量
电路如图10所示。试验接线图中虽未画出补偿电抗器,但实际上由于中变末端Xo点无法引出接地,只能是通过补偿电抗器末端接地(补偿电抗器接在接地侧);或Xo接地(补偿电抗器接在中压端)。所以自激法试验过程中,补偿电抗始终与中间变压器一次侧相串联。
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测试中要求电磁单元接地端接地,标准电容器高压端对地电压不超过2.5kV。采用正接法。
TTandaVAC2C1GZDmACNVodnR3R4C4 图10. 自激法测试C1电路图
4.2、C2及tanδ2的测量 电路图如图11所示。
TTandaVAC1C2GZDmACNVodnR3R4C4图11. 自激法测试C2电路图
测试时电磁单元接地端接地,采用正接法。
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