铁磁谐振-传递、PT饱和课件.ppt

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1、谐振过电压-传递过电压传递过电压当系统中发生不对称接地故障或断路器不同期操作时，可能出现明显的零序工频电压，通过静电和电磁耦合在相邻输电线路之间或变压器绕组之间产生工频传递现象若与接在电源中性点的消弧线圈或电压互感器等铁磁元件组成谐振回路，还可能产生线性谐振或铁磁谐振传递过电压绕组间的传递过电压在系统不正常时，中性点不接地变压器产生的中性点位移电压，即工频零序电压，通过绕组之间电容传递到低压侧，使整个低压系统的对地电位提高C0：包括发电机、母线和变压器低压绕阻在内的每相对地电容静电传递回路例：额定电压为66/10kV的变压器低压侧每

2、相对地电容：断路器闭合时：C0=6500pF断路器断开时：C0=1500pF变压器高、低压绕组的互电容：C12=2000pF当高压侧发生单相接地故障时，零序电压等于相电压低压侧断路器断开低压侧未接电压互感器C0值较小，传递电压很高，将会出现三相对地电压的不平衡，一相低两相高，继电保护可能发出“接地”信号，即所谓“虚幻接地”现象，例中10kV侧的传递过电压是低压侧额定电压的2.03倍，而断路器闭合(计及发电机的对地电容)时，传递过电压铁芯饱和，电感值减小，会出现的状态，发生并联谐振，U0全部加在低压侧，铁芯更加饱和，3C0与L并联后等

3、值为电感，直至该电感与C12组成串联谐振（铁磁谐振）正常运行时接近空载状态，且，并联后的等值电容很小，传递过电压很高低压侧接有电压互感器低压侧断路器断开在上例中，10kV侧接有电压互感器设：互感器励磁阻抗为线性每相阻抗值Xm=500k，则XL=Xm/3=167k电容的阻抗X3C0=1/3C0=163k传递过电压满足XL>X3C0，并联后等值电容为467pF达到10kV侧额定相电压的5.36倍，接近并联谐振（U0=66/1.732=38.1kV）U2=30.9kV满足产生铁磁谐振的条件：在上例中，10kV侧接有电压互感器如考虑

4、互感器饱和的励磁特性低压侧断路器合闸----消弧线圈接入消弧线圈过补偿运行，3C0与L并联后的等值阻抗为感性，与C12组成串联线性谐振回路，传递过电压严重威胁发电机的绝缘，其谐振条件为消弧线圈欠补偿运行，3C0与L并联后的等值阻抗为容性，电容传递回路，传递过电压比过补偿低，脱谐度越小等值电容越小，在低压侧出现的传递过电压越接近值U0，不会发生谐振现象传递过电压的危害可能产生谐振（线性或铁磁谐振）；可能出现传递过电压接近U0传递过电压虽然不高，但与正序电压叠加的结果导致三相对地电压的不平衡，出现一相、二相、甚至三相电压同时升高的严重现

5、象所有的电压传递现象，不论是否引起谐振，都是把一个电压等级系统的零序电压传递到另一电压等级系统。在后一系统中造成“虚幻接地”现象，使系统中的电压互感器测到零序电压，并发出接地指示装有消弧线圈时，应增大脱谐度，若要求限制传递至副方的电压不超过，在过补偿条件下，c满足：传递过电压的限制措施避免产生零序电压是根本措施，如尽量使断路器三相同期动作，不出现非全相操作。对于110~220kV的空载变压器，如其中性点不接地，在操作时应临时接地避免回路参数形成谐振在低压侧未装消弧线圈和对地电容很小的情况下，低压侧加装对地电容（0.1F以上）即可

6、限制电容传递过电压平行线路间的传递过电压在超高压线路上常采用单相重合闸装置，传递过电压在相间产生健全相B、C的工作电压和负载电流通过相间互电容和互电感对A相产生静电和电磁感应，在故障点仍有一定数值的接地电流，称为潜供电流电弧瞬间熄灭后，同样由于相间的耦合作用，故障点立即出现恢复电压，增加了故障点自动熄弧的困难，致使自动重合闸失败弧隙间的恢复电压潜供电流的横分量健全相B、C通过相间互电容C12经接地弧道注入大地的电流，称之为潜供电流的横分量对于给定的长度的线路，Ix、UA值不变，与故障点位置无关潜供电流的纵分量由B、C相负载电流通过互

7、感M产生的电磁感应电动势：互电势、故障相对地电容、故障点的接地弧道构成一个回路，提供潜供电流的纵向分量互电势与线路长度成正比，潜供电流的纵分量的大小及方向与故障点位置有关，恢复电压也如此潜供电流中电磁分量较弱，主要是静电分量潜供电流和恢复电压太大，会使电弧发生重燃而延迟灭弧，或者不能最终灭弧。这是确定单相重合闸的停电间隔时间，甚至是能否采用单相重合闸的关键问题500kV输电线路有无电抗器补偿时潜供电流与可能自灭时间（90%）潜供电流（有效值A）自灭时间（s）（概率为90%）8<0.1120.15~0.10140.25~0.18潜供

8、电流（有效值A）自灭时间（s）（概率为90%）140.35~0.16200.57~0.34300.64~0.41400.78~0.50无电抗器补偿时潜供电流与可能自灭时间有电抗器补偿时潜供电流与可能自灭时间限制措施在导线间加一组三角联