学习电力系统分频铁磁谐振检测方法研究

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1、第50卷总第570期电测与仪表V01．5ONo．5702013年第6期Electricalneasurement&InstrumentationJun．2013电力系统分频铁磁谐振检测方法研究惠萌，刘盼芝，李光(长安大学电子与控制工程学院，西安710064)摘要：铁磁谐振是电力系统中一种常见的复杂非线性现象，其可能是基频谐振也可能是分频谐振。针对变电站铁磁谐振事故中常见的分频谐振事故，应用小波变换对铁磁谐振电压信号进行分析，找到一种可以有效检测分频谐振的方法。通过ATP／EMTP仿真模拟得到中性点接地系统发生铁磁谐振时的电压信号，并利用本文提出的方法进

2、行了检测，有效地检测出了系统发生了l／3次分频谐振，说明了方法的有效性。关键词：铁磁谐振；分频谐振；小波变换中图分类号：TM933文献标识码：A文章编号：1001—1390(2013)06—0032—04StudyonDetectionMethodofSubharmonicFerroresonanceinPowerSystemHUIMeng，LIUPan—zhi，LIGuang(Schoolofelectronicandcontrolengineering，Chang’AnUniversity，Xi’an710064，China)Abstract：Be

3、causeferroresonancewhichcanbefundamentalorsubharmoniciSacomplicatednonlinearphenomenoninpowersystem，thispaperproposesanoveldetectionmethodbasedonwavelettransformwhichdetectsthesubharmonicferroresonanceeffectively．WithasimulationsystemconstructedbyATP／EMTP．aseriesoffrroresonances

4、ignalsaredetectedbythemethodproposedandthe1／3thsubharmoniciSdiscriminated．Thisshowstheeffectivenessofthisdetectionmethod．Keywords：ferroresonancesubharmonic。wavelettransforIn0引言中，电网中性点一般都直接接地，互感器三相绕组直接电力系统中，铁磁谐振现象是一种多发的复杂的连接电源，电网系统中各点电位固定不变，因此，中性非线性谐振现象，其发生主要是由于铁芯的磁饱和效点不会出现位移电压。但

5、是当系统进行合刀闸或者断r11]开断路器操作时，电路内部受到了足够的冲击，使得铁应导致铁芯电感非线性变化引起的一。伴随铁磁谐芯电感出现涌流现象，极容易和断路器的均压电容形振的发生，系统将产生稳定的、持续时间较长的谐振成谐振回路，从而激发铁磁谐振。在以往的研究中，对过电压。过高的电压会使互感器的铁芯发生饱和导致r，l1]电流急剧增大，从而破坏电力设备绝缘使其温度升铁磁谐振的检测多集中在基频谐振的检测研究⋯～，rlAI]高，最终破坏电力设备。这将威胁电网的安全运行和而对分频谐振的研究很少⋯。电力系统中如果出现操作人员的人身安全。分频谐振很容易使互感器高压保

6、险熔断，或者严重过运行经验表明，在35kV以下的电网中，铁磁谐振热、冒油、烧毁、爆炸，从而酿成更大事故。为了保障电r‘]事故频繁发生一。近年来由于用电量大幅度提高、电网安全稳定运行和人员安全，本文针对110kV变电站网结构日趋复杂、高压地下电缆的大量使用，同时输可能出现的分频铁磁谐振事故进行研究。电电压等级不断提高，因此铁磁谐振事故在110kV及1变电站铁磁谐振模型r‘1]以上高压系统中也经常发生一。110kV以上电网系统某110kV变电站接线示意图如图1所示。变电站母线分为母线l(Bus)和母线2(Bus，)两部分，两条母基金项目：国家自然科学基金资

7、助项目(41101357)；长安大学中线各接一个电磁式电压互感器(PT)和一台主变压器央高校基本科研业务费专项资金资助项目(创新团队)(CHD2011TD018)；交通运输十二五”重大科技(VT)，这是中性点接地系统的典型配置。cB为母联专项基金资助项目(2011318812260)一32一第50卷总第570期电测与仪表VO1．5ONo．5702013年第6期ElectricalMeasurement&InstrumentationJun．2013断路器，CB．和CB，是线路断路器，其上均装有断口电容。Ds为隔离开关。电磁式电压互感器Pr和PT，是一种

8、典型的非线性电感元件。以母线1为例介绍1lOkV变电站可能发生铁磁谐振的情况。(1)主变压器的