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影响互感器铁磁谐振过电压的因素
更新时间: 2021-08-18 09:53:39 访问次数: 0
影响互感器铁磁谐振过电压的因素
影响互感器铁磁谐振过电压的因素



(l)电压互感器伏安特性的影响。H.A.Peterson曾对两种典型伏安特性的铁芯电感进行模拟试验。试验结果如图2-29所示。



图2-29激磁电感的伏安特性曲线和谐振区域


(a)伏安特性曲线,I*为标么值;(b)诸报区域


实线一#1特性曲线;虚线一#2特性曲线


由图2-29可见,铁芯电感的伏安特性愈好,即铁芯饱和得愈慢,谐振区愈向右移,也即谐振所需要的阻抗参数XC0/XL愈大;反之,愈向左移,即谐振所需XC0/XL愈小。考虑到电力系统中运行着的电压.互感器及系统的具体情况总与模拟情况有差异,因此,H·A·Peterson的模拟试验结果,仅用来定性估计系统阻抗参数的匹配情况,而对于不同型号、不同出厂日期、不同厂家制造的电压互感器,其谐振区域应根据实际试验加以确定。


(2)电压互感器损耗的影响。H.A.Peterson模拟试验是采用三台损耗小的单相小容量变压器进行的,其限尼系数r/XL为3/100007/1000.r为互感器一次线圈直流电阻,XL为额定电压下的激磁感抗,而运行着的互感器,一般损耗较大,例如,35kV.的互感器其阻尼系数r/XL为>15/10000.损耗电阻大,可以吸收一部分能量,对谐振有一定的抑制作用,特别是对1/2频谐振,这种抑制作用很明显。


吉林省电力试验研究所等单位的模拟试验表明,当了XC0/XL一定时,随着互感器高压线圈损耗电阻的增大,激发谐振所需的起振电压随之增加,它意味着诸振区域变窄。


(3)电压互感器结构的影响。H.A.Peterson模拟试验采用的三台单相小容量变压器,相当于三台单相电压互感器,而现场运行着的电压互感器,既有三台单相电压互感器组,也有三相五柱电压互感器,它们在谐振激发上是不同的。试验研究表明,单相电压互感器组的起振电压较三相五柱电压互感器的低,也就是说,单相电压互感器组容易激发谐振。这主要是由于两者碰路结构的差异,造成零序阻抗不同所致。


图2-30示出了三芯五柱互感器和单相互感器组的磁路。由图可见、单相互感器组零序磁通的磁路和正序磁通的磁路一样,每相都有自己的闭合回路,因而零序阻抗等于正序阻抗。对三芯玉柱电压工感器,由于零序磁通经过两个边往返回,所以其磁路长,而且铁芯截面小,因而其零序磁通磁阻较单相互感器组要大得多。由上所述,谐振是由于零序磁通造成的,三芯五柱互感器零序磁通遇到的磁胆大,谐振就不容易产生。

(a)



(b)
图2-30 电压互感器零序磁通经过铁芯闭合的回路


(a)三芯五柱;(b)单相组


应当指出,由于碰路的差异,计算和测量这两类电压互感器零序阻抗时所用的电压是不同的。由于电网发生谐振时,作用在电压互感器上的电压是正序电压与零序谐振电压的选加,对于单相互感器组,正序电压和零序电压合成下的服抗值接近干线电压下的阻抗值,因此,XL为额定线电压下的激磁感抗。H. A. Peterson正是采用线电压下的阻抗值作为计算阻机值。对于三芯玉柱互感器,零序电压接近于柏电压,正序电压对零序电压阻抗影响不大,所以及取相电压下的相应感抗值。


2.电网年序电容的影响


图2-29中实践可知,谐振区域与阻抗比XC0/XL有直接关系,对于1/2分频谐振区,阻抗XC0/XL约为0.01~0.08;基波谐振区, XC0/XL约为0.08~0.8;高频谐振区, XC0/XL约为0.6~3.0.当改变电网零序电容时,XC0/XL 随之改变,回路中可能出现由一种借振状态转变为另一种谐振状态。如果零序电容过大或过小,就可以脱离谐振区域,谐振就不会发生。


在现场,一般可以测量出电网的对地电容电流,进而计算出对地电容,由XC0/XL估算该电网是否处于谐振区。若在诸振区,再进一步判定可能是哪一种谐振。


电网的废容电流也可用下列经验公式计算


IC=(2.7~3.3)Uel10-3,A


式中 Ue-电网的额定线电压, kV;


l-输电线路长度, km;


2.7-系数,用于无避雷线线路;


3.3-系数,用于有避雷线线路。


式(2-21)适用于单回木杆线路。若为金属或水泥杆增,电容电流约增加 10%左右;若为双回路,应将其折算为单回路,可取其等效长度为ι’=(1.7~1.4)ι。其中ι为每一回路的长度,1.7适用于110kV左右的线路;1.4适用于10kV左右的线路。


另外,电容电流也可以写成式(2-22)


Ic=3 Ux ×103 /Xco


式中Ic-电容电流,A;


Ux-电网运行相电压,kV;


Xco-线路对地容抗(不包括母线电容的密执),Ω。


比较式(2-21)和式(2-22)可得


(2.7~3.3)*Uel*103=3 Ux *103 /Xco


(2.7~3.3)*1.73Uxl*103=3 Ux *103 /Xco



若对系数(2.7~3.3)取平均值,为了进行计算,则可得到


Xco=1.73*106 / (2.7~3.3)l 欧


可知,若Xco/Xl <0.01时,一般不发生谐振,相应的线路长度为


l>57.7/Xl


除上述情况外,电网零序电容还对谐振过电压、过电流的大小和谐振频率有一定影响。


3.其他影响因素


(1)激发程度。实际激发试验表明,即使阻抗参数XC0/XL落在诸振区域内,也并不是每次都能激发起稳定的谐振。这是因为谐振的产生不仅与XC0/XL有关,还与电压冲击、涌流大小、合闸相角等激发因素有关。激发程度不同时,互感器饱和程度有异,因此谐振特性就不相同。


(2)回路的阻尼作用。当激发起中性点不稳定过电压后,元论是基波、三次谐波还是1/2分次谐波谐振,总是由电源供给谐振所需的能量。如果输入和输出的能量得以平衡,诸波将维持下去;如果能量平衡关系一旦被破坏,则谐振便会自动消除。


根据谐振原理,增大回路电阻可使诸振区域缩小,维持谐振所需的电压提高,从而能阻尼振荡。


(3)电网频率的变动。电网频率的变化,使谐振回路中的阻抗参数发生变化,是导致谐振现象不稳定的重要原因。


电网频率变动可能使谐振现象突然发生;突然消失;也可能使谐振由一种状态转变为另一种状态。







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这篇文章写的是铁磁谐振过电压的产生,简单的说明了其中的原理和消谐原理。不错的啊
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东西是好 怎么没有图阿?


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是啊这样的文章没有图是没办法看的!
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好文章,顶
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新年好,顶


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好文章,学习。
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的确是好文章。
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好文章
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好东东,这篇文章简单的说明了铁磁谐振过电压的产生原因和消谐原理。谢谢版主!
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