电容式电压互感器分频铁磁谐振新的分析方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com捉蜥年第4期·19·④电容式电压互感器分频铁磁谐振新的分析方法．．／湘潭机电高等专科学校(41l101)秦祖泽黄绍平’【摘要】运用双输八描述函数来确定单个非线性电盛电路系统分频铁磁谐振区域和分拆系统参数对谐振的影响，提出了电容式电压互感器分频铁磁谐振的分析方法，为改进电客武电压互感器的设计，寻求防范分频谐振措施提供了依据【叙词】电客式电压互感器蚨磁性谐振分析方法[Abstract]Doubleinputfunctionisappliedtodescribesubharmonieferror

2、es—onanceregionofsinglenon-linearinductancecircuitsystem．Theinfluenceofsys—ternparametersontheharmonicisstudied．Amethodforanalyzingsubharmonicferroresonanceofcondenservoltagetrans{o~fnerisintroducedanditisusefulforimprovingdesignsofcondenservoltagetransformer．[Keywords]c

3、ondenservoltagetransformer，ferroresonance，analysis，method持续分频谐振。一、日lj雷二、分频谐振区域的确定由于电容式电压互感器(以下简称具有单个电感非线性的电路系统，可简CTV)的中压四路，在外界扰动(如一次侧突化为一个单环反馈系统，系统方框图如图1。然加压或二次侧短路又突然消除等)引起的过渡过程中产生的过电压，可能使中压变压器产生磁饱和，激磁电感Lo下降，回路固有频率将上升到电阿频率的I／3、1／5：l／7等(视回路参数不同而定)，并可能出现某一分次谐波的振荡(分朔谐振)，其中最

4、为常见的是1／3次谐波谐攮。这样产生的分频振蔼，其幅值可达额定电压的2～3倍。这会使虚假的电压信号传给二次仪表和继电保护装置，造图I系统的方框图成误动作。同时遭受的过电压和过电流将危害CTV电磁单元的绝缘。图1中，G()、G(s)为电路线性部分的分频铁磁谐振主要包含二个频率分量传递函数，Ⅳ为电路非线蛀环节的播述函(基波、分次谐波分量)，且具有明显的随机数。性]，当CTV系统参数落在分频谐振区域由于分频谐振时主要含有二个颧率分内，在冲击扰动(合闸、发生敞障和故障消除量+所以必须确定二个输人分量信号同时存等)引起的过渡过程激发下,CTV系统

5、可能在时非线性环节的响应，因而引入双输A描维普资讯http://www.cqvip.com·2O·高压电器1997年第4期述函数来反映非线性环节对输人量的增zL=bl+63+bs(1)益]。在研究1／n次谐波谐振时，若信号式(1)中，j为励磁电流；为磁链}61、、bssin(nut)(基频分量)颈先置定，把对另一信为系数，对具俸的非线性电感，可通过测取伏号sin(+)(分频谐波分量)的双输入安特性，用多项式曲线拟合获得。播述函数壁加在系统线性部分的奈奎斯特图对1／3次分频谐振，若非线性的输人为上，则双输人描述函数的负倒幅特性在频率=si

6、n(如)+1sin(a~+口)(2)／2切割奈奎斯特图时的值是相应于系式中m——1／3次分次谐波角频率}统开环增益的大小．由此就确定了发生分频。——磁链基频分量幅值I谐振的一个可能的稳态幅值——磁链1／3次谐波分量幅值}电压互感器的励磁特性可用5次非线性0——的初相角表示则]／3次谐波分量信号的双输人描述函数为N一61+(3／4)(+2)+(5／8)b5(纠+6娠k+3耋m)一(5／16)b纯e~xp(j30)一[(5／8)6s1(2+3)+(3／4)b31。]·exp(-j30)=A—Bexp(j3e)一Cexp(一j39)(3)其中

7、A=61+(3／4)(+2棚)+(5／8)b5(纠+6+3)B：(5／lS)~C=(5／8)1h(2+3)+(3／4)b31Ⅳ垒(X+)(4)在(，)平面上，Ⅳ轨迹上的点可定义为fX=A一(+C)cos30．iy：一(B—c)sin3日或+i=-㈤2因此，Ⅳ的轨迹为一椭圆曲线族。当发生稳态分频谐振时，满足奈奎斯特稳定判据N·G(j∞)一一102或G(j)一一1／N(7)04群一1／N为双输入描述函数的负倒幅特圈2分频谐振区域性，在复平面上，一1／Ⅳ的轨迹为一负倒幅^=0．64坤-0．672+4．162矿的椭圆曲线族，见图2。(a)一0．

8、6矾(b)=1．0Wb若把系统线性部分G(jm)的奈奎斯特图叠加在一1／N的轨迹上，当系统参数使G了决定分频谐振特性的。、妒和0值。()轨迹落在一1／N曲线的包络线内(分频给定由图2可知，当．增加时，一]／