耗损谐振的幅度战能量

该方案相当于中性点接入一个高,其成果使三相电压互感器的等值感抗显著增大,从而易实现XC/XL001的前提,避免了因为饱和而惹起的铁磁谐振。但统一电网中,若有多组电压互感器,则必需每组均按此接线方能无效,且三相电压互感器中性点对地电压(零序电压)亦被抬高。

电力系统现实运转经验表白,35 kV及以下配电网中,各类形式的铁磁谐振屡次发生,110 kV~220 kV 的高压系统中,这种变乱也经常发生。多年来,中国正在研究铁磁谐振机理的同时,一曲正在切磋防止和消弭铁磁谐振的办法,归纳起来可正在以下三方面采纳办法:改变电感、电容的参数,使其不具备婚配前提,不易激发惹起谐振;耗损谐振能量、增大系统阻尼,或消弭谐振的发生;正在电力系统设想方面采纳分歧的接地体例或运转时采纳姑且倒闸办法。现实中常用的消弭铁磁谐振的具体办法如下:

中性点经消弧线圈接地的方式相当于正在电压互感器每一相励磁电感上并联一个消弧线圈的电感,因消弧线圈的电感较电压互感器对地的电感小,差几个数量级,完全打破了参数婚配的关系,使铁磁谐振不易发生。中性点经电阻接地的方式能够各类毛病时中性点位移电压幅值,从而了铁磁谐振的发生。

持久以来电力系统谐振过电压严沉着电网的平安,出格是对中性点不间接接地系统,铁磁谐振所占的比例较大。因而对此类铁磁谐振问题研究得较多,此中不乏新的消谐安拆的呈现。但对中性点间接接地系统的铁磁谐振研究较少。跟着电网的日趋成长,中性点间接接地系统的铁磁谐振问题越来越严沉,呈现的概率越来越大,也应惹起人们的注沉。此后应深切研究中性点间接接地系统的铁磁谐振以及消谐办法,为电力系统平安运转供给参考根据和优良的防止感化。

① 正在最简化的数学模子根本上,用一些拟定参数进行计较得出相关铁磁谐振的纪律。可操纵的方式有图解法、谐波均衡法、相平面法、描述函数法等,但这些方式只能进行定性的阐发或稳态环境下的定性计较,对于三相非线性电的定量计较贫乏全面无效的算法,所以这些方式很难取得好的结果。

所谓断线泛指点线断落、断器非全相操做以及熔断器的一相或二相熔断。断线的成果可能构成电感电容的谐振回,此中电感是指空载或轻负载变压器的励磁电感等,电容是指点线的对地和相间电容,或电感线圈的对地杂散电容等。正在中性不接地的配电收集中,断线谐振呈现的比力屡次,而且形成各类后果,即:正在绕组两头和导线对地间出电压;负载变压器的相序反倾;中性点位移和虚幻接地;绕组铁芯发出非常响声和导线呈现电晕声。正在严沉环境下,以至瓷瓶闪络,避雷器爆炸和击毁电气设备。

② 铁磁谐振:电感元件因带有铁芯会发生饱和现象,电感参数不再是,而是跟着电流或磁通的变化而变化。

正在电源电压E必然的前提下,电呈现a、b、c三个均衡点,此中b点是不不变的。正在b点时,回中电流有任何细小扰动,城市使其倾向a或c两个不变点中的一个,故b点不成为回的现实工做点。回工做正在a点时,ULUC,整个回为感性,电感和电容上电压都不高,电流也不大,处于非谐振形态。当工做正在c点时,UCUL,回呈容性,电流增大,电容和电感都呈现较高的过电压,此时回处于谐振形态。

要完全处理铁磁谐振问题,最底子的是选用励磁伏安特征好的电压互感器,均因好的伏安特征而不易激发铁磁谐振。因此构不成谐振的婚配参数。3~10 kV系统中利用的三相五柱式电压互感器和110 kV及以上系统采用的电容式电压互感器,正在一般过电压程度下不脚以进入其深度饱和区,

[1]张纬钹, 高玉明. 电力系统过电压取绝缘共同[M]. : 大学出书社, 1988.[2]陈维贤. 电网过电压教程[M]. :中国电力出书社,1996.

中包含有良多电感元件和电容元件。正在开关操做或发生毛病时,这些电感和电容元件可能构成分歧自振频次的振荡回,正在外加电源感化下发生谐振现象,惹起谐振过电压。谐振往往正在电网某一局部形成过电压,从而危及电气设备的绝缘,以至发生过电流而设备,还有可能影响过电压安拆的一般工做前提。正在分歧电压品级、分歧布局的系统中能够发生分歧类型的谐振过电压。凡是认为系统中的电阻和电容元件为线性参数,电感元件则一般有三类分歧的特征参数。对应三种电感参数,正在必然的电容参数和其它前提的共同下,可能发生三种分歧性质的谐振现象。

② 采用电力系统电磁暂态计较法式等电力系统公用仿实计较法式,对现实系统进行仿实计较。现实上此类法式并没有特地针对铁磁谐振现象进行计较,所以仿实结果并不是很抱负。

弥补安拆是多个串、并联毗连的三相电容器组,它串接正在输电线的首端、两头或者结尾,其目标是使容抗弥补线的正序感抗。正在中、低压配电线中,串补次要用来提高线结尾电压。当串补线结尾接有空载或轻载变压器时,其励磁电感很大,它取线正序电感相加,并取串补电容构成很低的自振角频次,正在线合闸或投入串补时将会发生分频铁磁谐振,使得压降和电流波形发生畸变。正在超高压线中,投入串补的目标是为了提高线的传输能力。取中低压配电线一样,如正在线结尾接有空载变压器,则会发生同样的分频铁磁谐振。

从动错开,最初达到新的不变点c点,所以铁磁谐振过电压虽由电感的非线性惹起,但其幅值最终又遭到非线性所,一般不跨越电源电压的三倍。

铁磁谐振是谐振过电压中最常见的,也是最难以防止的。铁磁谐振又分为铁磁电压谐振(谐振)和铁磁电流谐振(并联谐振),两种谐振以铁磁电压谐振较为常见。下面以铁磁电压谐振为例,阐发铁磁谐振发生的机理。

相当于将电阻R△接至变压器中性点上,故阻值愈小,就愈能谐振的发生。若是R△为零,即启齿三角绕组短接,相当于电网中性点间接接地,也就不存正在发生铁磁谐振的前提了。

图1(a)为最简单的电阻R、电容C和铁芯电感L的电。设正在一般运转前提下初始感抗大于容抗。图1(b)为电中电压取电流的相量图。设电流是正弦的,并以I为参考相量。UL和UC别离为L和C上的电压。当略去铁损而把线圈的电感用等效电感取代,其等效正弦电压相量即UL比I超前 90。当铁芯线圈用等效的非线性电感暗示时,其伏安特征取铁磁物质的磁化曲线(c)UL(I)所示。电容上的电压UC=

正在电压互感器高压侧中性点串接单相电压互感器(即零序电压互感器),布局和道理如图2所示。它由4台单相电压互感器构成,此中3台为从电压互感器(三组线为一次线为二次辅帮线为二次线圈),一台为零序电压互感器(一、二次线)。从电压互感器一次线接成星形,此中性点经零序电压互感器接地,从电压互感器二次辅帮线接成杜口三角形。YJ为接地继电器。

XC/XL0.01时,不易发生铁磁谐振,因而正在10 kV以下的小变电所可加拆中性点接地的电容器组或用一般电缆取代架空线。对大变电所毗连有多台电压互感器的环境,因需增拆电容量较大,不宜采用。对于空母前提下的铁磁谐振,可操纵投入空载线系统中性点经消弧线圈或电阻接地

当高压线中发生不合错误称接地或断器的分歧期操做时,将会呈现零序电压和零序电流分量,通过静电和电磁耦合,能正在近旁的低压平行线中出霎时的或持续性的传送过电压;同样,变压器高压绕组侧的零序电压通过绕组间的杂散电容传送至低压侧,危及后者的电断气缘。若是低压侧接有铁芯电感元件(消弧线圈、空载变压器或电压互感器等),则有可能发生铁磁谐振过电压。

正在电力系统中,为了监测发、变电所母线对地电压,凡是正在发电机或变电所母线上接有电压互感器,而且其一次绕组接成星形,中性点间接接地。如许当进行某些操做时(例如中性点绝缘系统非同期合闸,或接地毛病消逝之后),电压互感器的激磁取系统的对地电容构成非线性谐振回,因为回参数及激发前提的分歧,可能形成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。统计表白,电磁式互感器惹起的铁磁谐振过电压是中性点不接地系统中最常见且形成变乱最多的一种内部过电压,严沉地影响供电平安,必需予以注沉。正在中性点间接接地的电网中,电网中性点电位已被固定,但高压断器断口均压电容取电压互感器绕组电感构成的回,正在参数共同时,也有可能呈现谐振过电压。

研究现状评价多年来,国表里专家学者对铁磁谐振做了大量理论研究和尝试阐发。正在理论研究方面,阐了然这类非线性谐振问题中所包含的分歧于线性谐振的丰硕内容,供给了的理论根本。正在尝试阐发方面,通过现场模仿试验对铁磁谐振的成长过程协调振前提进行了大量研究,了铁磁谐振的内正在纪律,并正在此根本上研制了几种消谐安拆。近几年来,非线性振动理论、分叉理论、恍惚理论、混沌理论等方式的引入不只扩大了研究范畴,并且给研究带来了很大便利。同时大量数学东西如Matlab和Mathematic的利用也为铁磁谐振的研究供给了便当前提。跟着研究的不竭深切和成长,对铁磁谐振研究已达到了一个新高度。

,这取线性谐振相仿,压降和电流将趋于无限大,但因电感非线而继续增大时,等效感抗进一步下降,使得L取

该方式中串入的电阻现实上等价于每相对地串接,也就是正在铁磁谐振的谐振回中串入电阻。此电阻可增大系统阻尼,耗损谐振的幅度和能量。虽然电阻值越大,谐振结果越好,但阻值太大会影响系统接地的活络度,电压互感器中性点电位要抬高,有可能跨越半绝缘电压互感器中性点的绝缘程度。

统一电网中,并联运转的电压互感器台数越多,总的伏安特征会变得越差,总体等值感抗也越小,如电网中电容电流较大,则容易发生铁磁谐振。所以变电所母线并联运转时,只需投入一台做绝缘用,其余退出。若不克不及退出时,可将其高压侧接地的中性点断开。用户变电所的电压互感器中性点应不接地,只做为侧量仪表和用。