接地型电压互感器铁磁谐振的产生与防止

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1、维普资讯http://www.cqvip.com<电工技来采志)2001年第l1期接地型电压互感器铁磁谐振的产生与防止王建文(铁道部第一勘测设计院738000)摘要就小电流接地系统中电磁性电压互搏嚣的铁磁谐撮加以分析和阐述，指出铁磁谐振的危害和防止铁磁谐振的方法、要点。关量词接地电压互感器谐振根据网络变换原理和等效电源定理，可将图11概述等效化简为图2所示电路。电压互感器在电力系统中具有广泛的应用。它的作用主要表现在以下方面：①变换电压，将电力系统的高电压变换为统一的低电压，以使其能与仪表配合从而能够测量线路的电压、电能；与继电保护装置

2、配合，对电力系统或设备进行保护。②隔离高电压．使仪表和继电器等二次装置与电力系统的它的人端复导纳为高电压相隔离，以保证操作人员的安全。③标准化，将不同的电压变换为统一的标准值，以利于二r=j1面+而1=+次装置的标准化。因此，电压互感器在电力系统和电力设备的安全性、可靠性方面起着十分重要的作呈：；：星二+星±：尺；+1／()R}+(mL)。R；+1／()用。然而．由于电压互感器的电感特性与线路和设化简后备中接地电容之间易产生铁磁谐振，造成电压互感R1R2器的高压熔断器烧毁，甚至互感器烧毁，误发接地～．雨可一信号等故障，影响电力系统的正常

3、运行。本文对电压互感器铁磁谐振产生的原因加以分析，并提出几J(R：coLJL)一R；+11／／~a(Cc)J=一g一j(bL-bc)．种防止铁磁谐振的方法。(1)式中g——电路电导2电压互感器的铁磁谐振6L——电路感纳2．1电磁性电压互露曩铁磁谐振的产生6c——电路容纳在小电流接地系统中，接地型电压互感器与母由上式可以看出，圈2可等效为一个并联电线、线路以及设备中的接地电容并联，其接线图可路．根据并联谐振发生的条件6L—bc=0，以简化如图1所示。有雨币爵一再-o0(‘2)可得出。一志了一√^／=再㈤。=√i㈤¨)圉1由上述可以看出，改

4、变∞、L、C、Rl、R2中任意参数都可能因满足谐振条件而使电压互感器维普资讯http://www.cqvip.com‘电工技木杂志，2oo1年第11期接地型电压互感器铁磁谐振的产生与防止产生谐振，同样也可用改变参数的方法来达到消除一2一’丽谐振的目的。下面我们分析、L、C、R】、R2中哪些量———]是可以改变的。在电力系统中：①当投人电力系统的电力线路长度发生变化时，线路对地电容参数c、电阻R2值也将发生变化。②由于线路台分或r，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一运行状态突变时，会产生多次和分次谐渡，因而值

5、也是变化的。③电磁性电压互感器，当系统运行状态突变，在暂态激发的条件下，使电压互感器铁心饱和，其电感量L处于非线性变化之中。至于R。可以通过在电压互感器三角形接线的开口处接人电阻值，从而等效改变R的参数变量。从以上分析可以看出，电压互感器产生铁磁谐振的外部因素有：①向带有电磁式电压互感器的空幽5母线充电。②空载线路投切操作。③电网有雷电感3电磁性电压互感器发生谐振时开口三角应。④线路有瞬间接地。⑤电网负荷轻、电压高且绕组电压升高的原因发生传递过电压。电压互感器发生铁磁谐振的内部条件为：电阿小电流接地、电磁式电压互感器的中电压互感器二次侧

6、开口三角的接线原理如图6性点直接接地、开口三角绕组处于开路状态、电阿对所示，正常运行时地电容与电压互感器的电感量相匹配构成谐振条件。U：U+Ub+U。=02．2单相接地故障时引起接地翌电压互感置的铁由于电压互感器的误差以及三相系统对地不完全平磁谐振衡，在开口处也可能有数值不大的不平衡电压输假设忽略线路的有功损耗和相间电容，只考虑出，但其数值极小。当发生铁磁谐振时，电压的正电压互感器的电感L、线路和母线对地电容C，弦波形中含有高次或分次谐波，如以B相为参考正弦量，以1／2次谐渡为倒，计算开口处的电压为u=usin{(+120)+usin寻

7、+Usin÷(t一120)=u[s{+60)+sn{+sin({“一60。)]=幽32usin寺2Ub则可以用图3表示中性点非接地系统的等效电路。正常时．电压互感器铁心不饱和，Xco

8、个串联电路，其固有角频率为开口绕组处电压升高，从而误发接地信号。维普资讯http://www.cqvip.com接地莹电压互感器铣磁谐振的产生与防止《电工技术杂志)2001年簟l1期动识别并区分系统谐振与接