电力系统局部电路谐波谐振产生原因分析及对策

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第35卷第l期继电器、，0l-35No．12007年1月1日RELAYJan．1，2007电力系统局部电路谐波谐振产生原因分析及对策董国震，和敬涵(北京交通大学电气工程学院，北京100044)摘要：对在谐波源产生的谐波作用下，电力系统局部电路发生串、并联谐振的原因进行深入分析，论述了电力系统运行中较常见的电磁式电压互感器铁芯饱和引起的谐波谐振的发生原理，针对谐波谐振过电压的危害提出了预防和应对措施，通过减少谐波源，限制注入电网的谐波电流和采取措施使系统参数处于谐振范围之外来预防和抑制谐波谐振的发生。关键词：谐波谐振；谐波源

2、；串联谐振；并联谐振Causalanalys~andcountermeasureonharmonicresonanceinlocalcircuitofelectricpowersystems●DONGGuo-zhen，HEJing-han(SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUnive~ity，Beijing100044，China)Abstract：ThiSpaperanalysesthereasonsofseriesresonanceandparallelresonanceeffectedbyharmonicfr

3、omtheharmonicSOUrCeinlocalcircuitofelectricpowersystem，discussesthetheorythatcoresaturationofelectromagneticpotentialtransformerresultsinharmonicresonanceintherunningofelectricpowersystem。andputsforwardprecautionarymeasureandcountermeasuretodealwiththeovervoltage’Sharmofharmonicresonance

4、，Decreasingharmonicsource，lirnittingharmonicelectricalcurrentbreathedintoelectricnetwork，andtakingactionwhichCankepsystemparameteroutoftherangeofresonanceCanpreventandrestrainharmonicreSonalice．Keywords：harmonicresonance：harmonicSOUrCe；seriesresonance；parallelresonance中图分类号：TM7ll文献标识码：B文

5、章编号：1003．4897(2007)01．0077．05备(可控硅装置)等，其交流波形的开关切合和换0引言向特性表现为非线性，产生的谐波以奇次谐波为谐波谐振是电力系统运行中一种较常见的现主。象，由于它发生时对电力系统危害较大，已经日益3)电弧型：各种炼钢电弧炉在熔化期间、交引起人们的重视。流电弧焊机在焊接期间以及电力高压断路器开合谐波作为一个周期性电气量的正弦分量，其时断口拉弧瞬间，电弧的点燃和剧烈变动所形成的频率是基波频率的整数倍。当电力系统向非线性设电弧电压与电流的高度非线性，产生的谐波以2、3、备(所加的电压与产生的电流不成线性关系而造成4、5、7次为主。的波形

6、畸变)及负荷供电时，这些设备或负荷在传由于电力系统谐波源固有的非线性伏安特性递、变换、吸收系统发电机所供给基波能量的同时，决定了电流波形的畸变，使其产生的谐波电流与基又把部分基波能量转换为谐波能量，向系统倒送大波电流具有一定的比例，因此非线性负荷一般都是量的高次谐波，使电力系统的正弦波形畸变。电力谐波电流源。系统中引起系统正弦波形畸变，产生高次谐波的谐当电力系统局部电路中的感抗和容抗在谐波波源主要分为三类：的作用下相等时，便发生谐波谐振现象。电磁式电1)铁磁饱和型：各种铁芯设备，如变压器、压互感器作为感性负荷常参与谐振，当电磁式电压电磁式电压互感器、电抗器等，其铁磁饱和

7、特性表互感器因过电压而发生铁芯饱和时，产生的高次谐现为非线性，产生的谐波以3、5、7次为主。波会成为谐波谐振的谐波源。2)电子开关型：主要是各种交直流换流装置1谐波谐振产生原因(整流器、逆变器)以及双向晶闸管、可控开关设维普资讯http://www.cqvip.com．78．继电器电力系统中的谐波谐振电路经简化后，可划分器、变压器)和电容器C(如断路器均压电容)上为串联谐振(电压谐振)和并联谐振(电流谐振)产生很高的谐波过电压，造成电力设备绝缘损坏。两种形式。谐振时回路阻抗：Z=R+X1．1串联谐振当系统中某些电感、电容元件与谐波源形成串