【精品论文】中性点不接地系统中的铁磁谐振过电压探讨.doc

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1、中性点不接地系统中的铁磁谐振过电压探讨刘丽萍(包头供电局，内蒙古包头014030)【摘耍】:铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电圧，多发生在中性点不直接接地的配电网中，但在中性点直接接地的高压电网中，这种事故也常有发生。本文列举儿个典型事例从理论上阐述系统产生铁磁谐振的原理，并提出抑制谐振的方法，供广大电气运行人员参考。【关键词】：中性点不接地系统、铁磁谐振、过电压、消谐措施Treatingofferro~resonanceofisolatedneutralsystem"sovervoltageLIULi-pin

2、gBaotouPowersupply,BaotouInnerMongolia14030Abstract:Ferroresonanceisaninternalovervoltage,whichalwaysoccursinneutra.lisolateddistributionnetwork,andsometimesalsooccursinhighvoltagesnetwork.Theresearchdevelopmentsonferroresonanceareanalyzed,includingtheirfund

3、amentalprinciples,characteristicsandsometypicalexamples.Italsointroducesseveraltreatmentsofferroresonanceeliminatinganditsprinciple.Finallythefurtherresearchtrendsareproposed.Keywords:powersystem;ferroresonance;overvoltage;treatmentofresonanceeliminating一、概述

4、我局仅农电系统直属的变电站有G2座，供电母线2()()余条，这些变电站中压母线35kV系统和10kV系统均采用中性点不接地方式运行。随着高压用户的增加，用户进线高压计量柜不断增加，系统内电磁式电压互感器也相应增加，由于系统运行参数发主变化引发的铁磁谐振过电压故障给供电质量带来了一定危害。铁磁谐振过电压故障表现形式不同，损坏程度不一，因此，运行人员不好判断故障原因。一但系统发生铁磁谐振现彖，轻则使熔断器熔断、互感器线圈烧毁，重则使变压器和断路器套管发生过电压闪络或崩裂造成严重后果。系统在正常的稳定状态下运行时不会

5、发生振荡，当系统某处发生故障或某种操作过程中使电网参数变化就可能激发铁磁谐振。例如：1、99年3月21日，6月17日轻质变先后两次B相接地，A相电压9.2千伏,C相电压9.6千伏，B相电压2.X千伏，引发母线工频谐振，烧坏母线电压互感器,两次的表象基本一致，2、（）9年9月张家营变电站110kV系统用母联开关由I母向II母出线充电时,II母电压互感器的电感和母线开关均压电容及母线对地电容形成谐振，造成人、B两相电压互感器烧坏喷油。与此同时，l（）kV系统也产生谐振，导致l（）kV电压互感器一次保险熔断，电压互感

6、器一次绕组烧坏。二、铁磁谐振产生的现象和机理笔者根据多年T作经验将屮压系统的铁磁谐振产生原理及现彖做如下三个方面的探讨:1、铁磁谐振过电压产生的机理电网系统是由大量的储能元件如：电压互感器、变压器、电抗器、电容器、线路对地电容、断路器的断口电容等等构成的串联或并联电路。其中，产生铁磁谐振过电压的等值电路如图1中（a）为最简单的电阻R、电容C和铁芯电感L的串联电路，图（b）为电路屮电压与电流的相量图:LC图1O）电路图设电流为正弦波，并以I为•■参考相量，5和比分别为l和c上的电压。当略去铁损而把线圈的电感用等效

7、电感代替，其等效正弦电压相量即°上比i超前90°o当铁芯线圈用等效的非线性电感表示时，其伏安特性与铁磁物质的磁化曲线相似，如图1（c）中山⑴所示。电容上的电压Uc二庞，与电流的关系为一直线关系，如图（0）中Uc（I）所示。为简单起见，令R二0,则有直=6+%•■由于Uz和U&为反相，故上式可改写为E=AU,AU=IUL-UcI在电源电压E—定的条件下，电路岀现a、b、c三个平衡点，其中b点是不稳定的。在b点时，回路屮电流有任何微小扰动，都会使其倾向a或c两个稳定点屮的一个，故b点不成为回路的实际工作点。回路工作

8、在a点时，5>Uc,整个回路为感性，电感和电容上电压都不高，电流也不大，处于非谐振状态。当工作在c点时，UC>UL,回路呈容性，电流增大，电容和电感都出现较高的过电压，此时回路处于谐振状态。2、儿种铁磁谐振的表象⑶对于屮性点不接地系统，当系统遭遇到一定的冲击扰动就可能激发起铁磁谐振。由丁系统对地电容或互感器参数发生变化，可能引起以下三种频率的谐振或共振现象：基波揩振、高次谐波谐振、分频