本發(fā)明涉及核電廠中壓廠用電檢測，尤其涉及一種核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法。

背景技術(shù)：

1、核電廠中壓廠用電系統(tǒng)由于鐵磁諧振導致的故障時有發(fā)生，例如某核電站05號廠房進行土建開挖時，誤挖破05號堆變高壓側(cè)b相電纜，造成單相接地，繼而引發(fā)6kv廠用ⅰ段諧振，引起6kv公用1段與安全1段pt一次兩相熔絲熔斷(均為a/c相)，專設(shè)失電a通道動作，機組降負荷。再如某核電廠1lga母線電壓互感器002tu互感器的a相裂開，b、c相互感器未見明顯損壞。

2、諧振的原因包括：如圖1所示，1sec003mo的c相發(fā)生接地時，a/b相電壓上升為線電壓，停運電機后，接地故障切除，三相電壓突變，激發(fā)系統(tǒng)對地電容與pt電感產(chǎn)生鐵磁諧振，最終導致pt損壞。故障的始發(fā)點為1sec003mo進線側(cè)絕緣子爬電，導致電機發(fā)生c相接地，原因為電機絕緣子絕緣下降；1lga母線電壓互感器002tu故障原因為電機停運時引發(fā)鐵磁諧振，最終導致pt損壞。

3、核電廠中性點不接地中壓廠用電系統(tǒng)當前配置的電壓互感器是中性點直接接地方式，電壓互感器與二次微機消諧裝置，不能避免中壓系統(tǒng)的鐵磁諧振，諧振故障時有發(fā)生，對核電廠廠用電的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成了一定的威脅。

4、針對上述問題，目前采用的技術(shù)主要有：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)法改變互感器的電抗或廠用電對地容抗，避免匹配成諧振參數(shù)。具體做法有下列兩種：

5、第一，在電壓互感器開口三角繞組端口接電阻或消諧裝置：在中性點不接地廠用電中，允許單相接地運行長達2小時，r0阻值過小的情況下，長期接在開口三角繞組上，會使互感器過熱而燒毀。所以選取r0，既要滿足消除飽和過電壓的要求，又要保證單相接地時不超過互感器的容量允許范圍。

6、第二，在電壓互感器高壓側(cè)中性點經(jīng)電阻接地：為限制諧振，互感器高壓測中性點經(jīng)電阻r0接地，r0值愈大，阻尼作用愈大，限制過電壓效果愈好；若r0→∞，則等值電感l(wèi)不參與零序回路，也就不存在互感其飽和引起的過電壓問題。但r0值過大，當廠用電出現(xiàn)單相接地時，大部分零序電壓降落在r0上，開口三角繞組電壓將太低，影響保護裝置的動作。

7、然而，現(xiàn)有技術(shù)存在以下兩點缺陷：

8、第一，在電壓互感器開口三角繞組端口接電阻或消諧裝置：r0阻值過小的情況下，會使互感器過熱而燒毀。同時不能正確區(qū)分基波諧振和單相接地，因為在此兩種情況下，開口三角形繞組兩端的電壓及波形幾乎一樣，消諧措施無法識別，也就不能保證只在基波諧振時動作。

9、第二，在電壓互感器高壓側(cè)中性點經(jīng)電阻接地：但r0值過大，當廠用電出現(xiàn)單相接地時，大部分零序電壓降落在r0上，開口三角繞組電壓將太低，影響保護裝置的動作，造成保護裝置的誤動或拒動，對核電廠的安全構(gòu)成威脅。

10、可見，目前核電廠中性點不接地中壓廠用電系統(tǒng)采用的是抑制或限制措施，當鐵磁諧振發(fā)生后的補救措施，增加阻尼，破壞諧振條件。實際應(yīng)用中，消諧電阻和二次消諧裝置不能很好地發(fā)揮作用，導致電壓互感器的燒損，對核電廠廠用電系統(tǒng)的安全可靠運行影響很大，急需解決。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，解決了中壓廠用電系統(tǒng)運行中容易發(fā)生鐵磁諧振導致電壓互感器燒損的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，包括以下步驟：

4、步驟1：將中壓廠用電系統(tǒng)電壓互感器由星型接線更改成兩個單相電壓互感器接成的v/v接線方式；

5、步驟2：采集和測量各相對地電壓；

6、步驟3：生成母線零序電壓。

7、步驟1具體包括：兩個電壓互感器分別接于線電壓uuv、uvw上，一次繞組不接地，二次繞組一端進行接地，其中uuv指的是u和v相之間電壓，uvw指的是v和w相之間電壓。

8、步驟2具體包括：

9、步驟2.1：采用電子式電壓互感器測量各相對地電壓；

10、步驟2.2：通過mcu模塊上連接有電子式電壓互感器二次三相電壓采集處理模塊來監(jiān)測母線相對地電壓，進而對中壓廠用電系統(tǒng)進行絕緣監(jiān)測及報警。

11、步驟2.1中采用的參數(shù)為：電壓等級為10kv，額定頻率為50hz，工頻耐壓為42kv/1min，雷電沖擊耐壓為75kv，局部放電≤10pc，額定一次電壓為負載阻抗≥2mω，額定二次輸出為相電壓零序電壓6.5v/3。

12、進一步地，母線相對地電壓采集后，由3u0＝uu+uv+uw生成自產(chǎn)零序電壓3u0，其中，uu指的是u相對地電壓，uv指的是v相對地電壓，uw指的是w相對地電壓。

13、步驟3中，通過頻率跟蹤技術(shù)采用小波變換方法，分析相對地電壓和零序電壓的幅值及頻率。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法具有以下有益效果：

15、本發(fā)明通過電磁式電壓互感器采用v/v接線，沒有一次中性點，也就不存在接地問題，進而避免電磁式電壓互感器與接地電容的鐵磁諧振。本發(fā)明從根本上解決鐵磁諧振的發(fā)生，避免鐵磁諧振對核電廠廠用電安全穩(wěn)定運行的威脅。

16、進一步地，本發(fā)明開發(fā)了智能接地監(jiān)測邏輯，能夠在廠用電系統(tǒng)接地異常時判斷相別及異常性質(zhì)并及時報警，提醒運行人員及時處理，確保核電廠電源及廠用電的安全可靠運行。

技術(shù)特征：

1.一種核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，其特征在于，步驟1具體包括：兩個電壓互感器分別接于線電壓uuv、uvw上，一次繞組不接地，二次繞組一端進行接地，其中uuv指的是u和v相之間電壓，uvw指的是v和w相之間電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，其特征在于，步驟2具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，其特征在于，步驟2.1中采用的參數(shù)為：電壓等級為10kv，額定頻率為50hz，工頻耐壓為42kv/1min，雷電沖擊耐壓為75kv，局部放電≤10pc，額定一次電壓為負載阻抗≥2mω，額定二次輸出為相電壓零序電壓6.5v/3。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，其特征在于，母線相對地電壓采集后，由3u0＝uu+uv+uw生成自產(chǎn)零序電壓3u0，其中，uu指的是u相對地電壓，uv指的是v相對地電壓，uw指的是w相對地電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，其特征在于，步驟3中，通過頻率跟蹤技術(shù)采用小波變換方法，分析相對地電壓和零序電壓的幅值及頻率。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種核電廠中壓廠用電系統(tǒng)避免鐵磁諧振的方法，包括以下步驟：步驟1：將中壓廠用電系統(tǒng)電壓互感器由星型接線更改成兩個單相電壓互感器接成的V/V接線方式；步驟2：采集和測量各相對地電壓；步驟3：生成母線零序電壓。本發(fā)明通過電磁式電壓互感器采用V/V接線，沒有一次中性點，也就不存在接地問題，進而避免電磁式電壓互感器與接地電容的鐵磁諧振。本發(fā)明從根本上解決鐵磁諧振的發(fā)生，避免鐵磁諧振對核電廠廠用電安全穩(wěn)定運行的威脅。

技術(shù)研發(fā)人員：李德佳,昌正科,高鑫,王雄輝,馬文博
受保護的技術(shù)使用者：核電運行研究（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19