电力系统母线铁磁谐振分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com24东北电力技术2006年第2期’，····、经验i电力系统母线铁磁谐振分析¨¨交流FerromagneticResonanceAnalysisonPowerSystemBuses。。。。。。许睿超，刘淼(辽宁省电力有限公司，豇宁沈阳110006)摘要：分析了母线上发生串联铁磁谐振及并联铁磁谐振的原因、特点、产乍条件及危害，指出谐振与接地故障的差别，提出发生铁磁谐振后的处理方法及防止铁磁谐振的有效措施。关键词：电压互感器；电容；铁谐谐振[中图分类号]TM864[文献标识码]B[文章编号]1(30

2、4—7913(2006)02一o024一O3电力系统包含许多感性及容性元件，组合在一生，往往会造成严重的后果。起可以构成一系列不同自振频率的振荡回路。因母线上存在大量的感性及容性元件，经常倒闸此，开关在操作或发生故障时，系统中的某些振荡操作容易成为激发谐振的外部条件，因此，母线是回路有可能与外加电源产生谐振，导致系统中某些电力系统中最易发生铁磁谐振的部分。部分(或元件)出现严重的谐振过电压，对电力系1母线产生铁磁谐振的原因统的安全稳定运行构成威胁。谐振是指振荡系统中周期性的或准周期性的运母线产生的铁磁谐振可分为并联铁磁谐振和串动状态，其特征是

3、某1个或几个谐波幅值急剧上联铁磁谐振。并联铁磁谐振是指中性点不接地系统升。复杂的电感、电容电路可以有一系列的自振频或小电流接地系统中，母线对地电容与母线电感式率，而电源中也含有一系列的谐波，因此只要某部电压互感器(一次中性点接地)的非线性电感组成分电路的自振频率与电源某一谐波频率相等(或接谐振回路产生的谐振。串联铁磁谐振是指大电流接近)，这部分电路就会出现谐振现象。谐振往往会地系统中，断路器断口电容与母线电感式电压互感造成电网的某一部分过电压，危及电气设备的绝缘器的非线性电感组成的谐振回路产生的谐振。及产生过电流而烧毁设备，影响过电压保护装置

4、的1．1并联铁磁谐振产生的原因工作。谐振是一种稳态现象，电力系统中的谐振过中性点不接地系统产生并联谐振等值电路如图电压不仅会在操作或事故的过渡过程中产生，而且l所示。还可能在过渡过程结束后较长的时间内存在，直到图l中，由于电源中性点不接地(QJs0断开)，发生新的操作、谐振条件受到破坏为止。谐振过电将产生中性点位移电压。￡，Ⅳ的大小与铁磁谐振压持续时间比操作过电压长，这种过电压一旦发回路三相对地阻抗、Ⅳ非线性电感、系统对地电C／L一<，c／叫=}=，I(b)图1并联铁磁谐振回路(a)——一次接线图；(b)——+相电路的伏安特性维普资讯http

5、://www.cqvip.com2006年第2期东北电力技术容()是否平衡有关，可按节点电压法求得中同，铁心饱和程度将不同(铁心越饱和，电感越性点位移电压为小)，于是三相电感也不相等，将引起一系列的异静隋况。假定某相Tv承受电压高，铁心饱和，∑lUN=号变小，并联回路的工作点由口点上升到b点，并跳∑跃至c点，于是该相对地导纳呈感性，另两相Tv对于工频电压中性点位移电压为电压低，呈容性，每相对地总阻抗不相等，即yAEA+EByB+Ec．≠YB≠Yc，￡，Ⅳ≠0，且三相对地阻抗不平衡程度越UN1一大，c，越高。此时，可能出现两相对地电压升高，式中

6、它A、宙B、它c——电源电压的工频分量；一相对地电压下降，或者一相对地电压升高，两相y‘A、yB、yc——相对地导纳；对地电压降低。如果三相对地导纳相互补偿，yAyn——中性点之间的导纳。+y+Yc=0，将出现最严重的位移电压，使系统中性点不接地系统相对地电压的大小决定中性三相对地电压均升高。点位移的大小(￡，Ⅳ的大小)，其值为c．c厂Ⅳ如果为分次谐波或高次谐波，相对地UA=EA—Ⅳ电压(￡，)为工频分量(c，P)及非工频分量(￡，Ⅳ)Us=EB—Ⅳ厂■———_叠加，其值为=√+N2，三相对地电压也Uc=E(一UⅣ将同时升高。￡，Ⅳ将使三相对

7、地电压的大小、相应变得不对通过分析可以看出，在外界条件激发下，当称。Tv的非线性电感(变化范围足够大，就可能产生并联铁磁谐振的条件如下。发生并联铁磁谐振。或者说，并联铁磁谐振是位移a．正常情况下，rv工作于励磁特性曲线的电压引起的谐振，并联谐振的性质可以是工频的，线性部分，即“一c”并联电路工作点在图l也可以是分频或倍频的，过电压可以表现为一相、(b)曲线的口点，电感()三相相等，故每相对两相或三相对地电压的升高，也可能是相电压作低地总阻抗相等，对地导纳YA=YB=Yc。叉因它A频摆动。+庄B+庄c=0，故=0，三相对地电压相等，系1．2串联

8、铁磁谐振产生的原因统处在稳定工作状态。由于1／~CE