一种铁磁谐振抑制与消除新方法

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1、一种铁磁谐振抑制与消除新方法　　摘要：本文以岳阳电网220kV汉昌变发生的一起10kV母线电压互感器烧坏事故为分析基础。在详细地介绍了铁磁谐振基础上，建立了事故发生时变电站10kV母线与配网的电气模型，并在此基础上分析了铁磁谐振发生原因。针对一、二次消谐装置存在的优缺点之后，提出了一种新型的智能消谐装置，并介绍了新装置的工作原理，仿真结果证明了该装置能够有效地抑制和消除铁磁谐振。Abstract：Basedonthecasethat10kVbusbarvoltagetransformerburnedoutinYueyang220kVgridinHanchangtransfo

2、rmersubstation，thepaperpresentsferroresonanceandestablishestheelectricalmodelof10kVbusbaranddistributionnetworkoftransformersubstation，andanalyzesthecauseofferroresonance.Aimingattheadvantagesanddisadvantagesofprimaryandsecondaryharmonicdevices，thepaperputsforwardanewtypeofintelligentharmo

3、nicdevices，andintroducestheoperationprinciple，simulationresultsshowsthatthedeviceisabletoeffectivelysuppressanderadicatetheferroresonance.9关键词：电压互感器：铁磁谐振；智能Keywords：PT；magneticresonance；smart中图分类号：TM451文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）14-0054-030引言为了保证供电的可靠性，变电站内主变的10kV侧中性点不接地，由于线路中传输的交流电对地存在充放电

4、效应[1]，因此配电线路（尤其是电缆线）对地存在分布电容，接于10kV母线上的电压互感器从工作原理上来说就相当于一个三相小容量变压器，各相感抗相等，互感器中性点电压等于零。但如当投入空载母线、线路断线、雷击、单相接地障发生和消失或者系统的一些其他干扰引起电压上升的时候，电压互感器的原边励磁感抗随着励磁电流的增大会逐渐饱和从而使得励磁阻抗急剧减小[2]，当励磁阻抗与线路和系统电容发生或者接近谐振的时候就会使得电压互感器两端过电压，电压互感器一次励磁电流急剧增大，使高压熔丝熔断。如果电流尚未达到熔丝的熔断值，但超过了电压互感器额定电流，长时间处于过电流状况下运行，必然造成电压互

5、感器烧损。2012年8月岳阳电网220kV汉昌变就发生了一起因铁磁谐振引起的电压互感器烧坏事件，本文深入分析铁磁谐振发生的原因，总结了一些常用的消谐方法，并提出一种新型抑制和消除铁磁谐振的装置。91系统运行方式和事件发生过程220kV汉昌变10kV出线是平江县城主供电源之一，变电站2012年8月16日，当时天气比较恶劣，有暴风，19：20分岳阳电业局监控中心报220kV汉昌变10kVⅡ母三相电压不平衡UA=7.86kV，UB=UC=12.35kV，拉开10kV汉洪Ⅰ线后，系统谐振现象消失，但是10kVⅡ母电压为UA=UB=10.5kV，UC=0。仍存在C相接地现象，当班调度

6、员通知维操人员到达汉昌变检查设备，调度令拉开10kV汉高线后，接地现象消失。当班调度员通知维操人员到达汉昌变，在检查高压室的时候发现现场有烟雾，10kV3X24TV已经烧坏。2事件原因分析根据事故发生时监控人员向调度汇报的系统运行遥测数据和听取现场维操人员对设备的检查情况汇报，初步可以判断事件发生的原因是恶劣的天气条件引起10kV汉洪Ⅰ线线路瞬间接地，造成电压互感器两端过电压，从而引发它与系统电容产生谐振，拉开汉洪Ⅰ线后谐振消失，此时由于刮风的缘故10kV汉高线又发生了C相接地。2.1铁磁谐振分类和特征由于对地电容和互感器的参数不同，在变化的感抗和不同频率的激励源作用下，可

7、能产生三种频率的共振：基波共振、高次谐波共振和分频谐波共振[2]。各种共振的表现形式如下：9基波共振：发生基波共振时，可分为两种现象特征，一是系统由两相电压升高，一相电压电压略低，电压互感器的中性点对地有电压差并且高于相电压（或者电压互感器副边开口三角形有电压），类似单相接地；或者是二相对地电压降低，一相对地电压升高，中性点有电压，以第一种情况较为常见。分频谐波共振：分频谐振也就是电感与电容谐振频率在低于工频，此时互感器三相电压会同时升高，并且电压互感器中性点有电压，发生分频谐振是电压互感器一次电流会急剧增加，甚至