谐振过电压研究

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1、谐振过电压研究曾经的中国电力系统中的电感元件：变压器、互感器、发电机、电抗器。电容元件：线路、串并联补偿电容器组、过电压保护用电容器、各种设备的杂散电容。、当系统进行操作或故障时，这些电感和电容元件，可能形成不同的振荡回路，在一定条件下，产生谐振现象，引起谐振过电压。谐振，是指振荡系统中的一种周期性的或准周期性的运行状态，其特征是某一个或者几个谐波幅值的急剧上升。复杂的电感、电容电路可以有一系列的自振频率，而电源中也往往含有一系列的谐波，因此只要该部分电路的自振频率和电源的谐波频率之一相等（或接近）时，就会

2、出现谐振想现象。谐振是一种稳态现象，谐振过电压不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生，而且还可以在过渡过程结束后的较长时间内稳定存在，知道发生新的操作，谐振条件受到破坏为止。谐振过电压类型：（1）线性谐振过电压；（2）参数谐振过电压；（3）铁磁谐振过电压。铁磁谐振过电压铁磁谐振仅发生在含有铁芯电感的电路中。当电感元件带有铁芯时（如变压器、电压互感器等），一般都会出现饱和现象，这时电感不再是常数，而是随着电流或磁通的变化而变化，在满足一定条件时，就会产生铁磁谐振现象。铁磁元件的饱和特性，使其电感值呈现非线性特性

3、，所以铁磁谐振又称为非线性谐振。一、铁磁谐振产生的条件为探讨铁磁谐振过电压最基本的特性，可利用图1的L-C串联谐振电路进行分析。假设正常运行条件下，其初始感抗大于容抗（3L>1/3C）,电路不具备谐振的条件，而电感线圈中出现涌流时就有可能使铁芯饱和，感抗下降，使3L二1/3C,满足串联谐振条件，产生谐振。£0"DTC^图1串联铁磁谐振电路图3为铁芯电感和电容上的电压（山、Uc）（有效值）随电流变化的曲线。6为一直线；在铁芯为饱和时S基本上是一直线，当电流增大，铁芯饱和后，电感值减小，uL不再是直线，因此两条

4、伏安特性曲线必相交，这时产生铁磁谐振的前提。产生铁磁谐振的必要条件：1/3C,L。为未饱和时的电感值。铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。其主要特点为:1、谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳;2、铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等；3、铁磁谐振存在自保持现象。激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续

5、长期存在；4、铁磁薔振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。铁磁谐振的常用消除办法：1）PT-次侧的中性点（接地）加装阻尼电阻。其本质是一种高容量非线性电阻器，起阻尼与限流的作用。该方法在已广泛釆用，生产定型产品的厂家比较多，在实际运用中都取得了满意的效果。如西安电瓷厂生产的RXQ系列消谐器，该消谐器串接于PT—次绕组中性点与地之间，内部材料为大容量的非线性碳化硅电阻片及散热片等串联组装于瓷套内而成。其工作原理为：在低压下消谐器呈高电阻值（可达几百千欧）使谐振在起始阶段不易发展，单相

6、接地时，消谐器上出现千余伏电压，它的非线性电阻下降，使其不影响接地保护的工作。图1采用中性点阻尼电阻消除谐振2）在PT开口三角侧并联固定（或可变）阻尼，一些要求不太高的变电所或配电所。3）选用励磁特性较好的电压互感器或使用电容式电压互感器；4）增大对地电容，破坏谐振条件