电磁式电压互感器铁磁谐振及消谐方法的分析.pdf

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1、4<电气开关>(2010．No．1)文章编号：1004—289X(2010)01—0OO4—03电磁式电压互感器铁磁谐振及消谐方法的分析戴宪滨(沈阳工程学院，辽宁沈阳110136)摘要：通过分析电磁式电压互感器铁磁谐振机理及危害，阐述了铁磁谐振激发条件与其谐振类型之间的关系，进一步对现有消谐方法进行系统分析。关键词：电压互感器；铁磁谐振；中性点中图分类号：TM451文献标识码：BAnalysisofFerromagneticResonanceandEliminatingResonanceMethodofElectrom

2、agneticVoltageTransformerDAIXian—bin(ShenyangInstituteofEngineering，Shenyang110136，China)Abstract：Byanalyzingtheferromagneticresonanceandharmofanelectromagneticvoltagetransformer，therelationsbetweentheelectromagneticresonanceexcitingconductionandits‘resonancetyp

3、esareexpounded．Thesystematicanaly-sistotheeliminatingresonanceavailableisfurthercarriedout．Keywords：voltagetransformer；ferromagnetic—res0nance：naturalpoint感器，TV小，I、rTVc为电压互感器三相一次绕组，，I、r1引言一次绕组中性点直接接地；C。为系统对地等效电容；为了监控电力系统的运行状态，电力系统中安装E、为系统三相电源电势。为了研究铁磁谐振了大量电磁式电压互

4、感器。而电磁式电压互感器属于机理，忽略系统中的电阻、相问电容和系统电源阻抗，带铁芯的电感元件，当电力系统受到某些扰动(或受假设系统处于空载状态。激发条件作用)时，电感元件的电抗值会发生变化，与系统正常运行时，系统中性点N电压为零，电压电力系统中的电容构成谐振电路。一般把带铁芯的电互感器激磁阻抗很大，其激磁电流很小，所以TV铁芯感元件产生的谐振称为铁磁谐振。不饱和，其电抗数值不变。当图1中K点发生单相接地短路故障，系统中性点N的电压升高不为零，接地2铁磁谐振机理及危害短路电流在三相系统、及接地点K间流动，其数值以图l为例

5、，分析中性点不接地系统中电磁式电较大(与系统正常运行时比)；非故障相电压升高倍压互感器铁磁谐振机理。图1中，Ⅳ为电磁式电压互额定相电压，使非故障相G0充满电。当单相接地故障消失后，非故障相c0经Tv一次绕组及其中性点放电，此时Tv激磁电流突然增大，使，IT、r铁芯处于严重饱和状态，其激磁阻抗下降。当TVN激磁阻抗与c0的容抗相等时，产生铁磁谐振。因此，TV铁芯的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因。铁磁谐振的发生，会给电力系统带来很大危害。谐振过电流引起电压互感器一次熔断器熔断或烧毁；图1中性点不接地系统接线图谐振过

6、电压影响高压电气设备的绝缘性能，甚至影响<电气开关》(2010．No．1)5电力系统安全稳定运行。谐振条件；快速消耗谐振能量，降低谐振过电压、过电流的倍数；合理地分配有功负荷，一般在轻载或空载条3谐振激发条件与谐振类型之间的关系件下易发生谐振J。在电力系统实际应用中，常采用在中性点不接地系统中，除了单相接地故障消失下述消谐措施：后能激发铁磁谐振外，在下列激发条件作用下，也可能(1)电压互感器一次绕组中性点经消谐电阻接地产生铁磁谐振：消谐。在单相接地故障消失后，消谐电阻限制TV一(1)电磁式电压互感器突然投入运行；次绕组

7、中的励磁电流大小，避免TV铁芯过饱和使其(2)线路非同期合闸操作；电抗下降，形成谐振电路。消谐电阻越大，消谐效果越(3)线路断线；好，其一般为几千欧到几万欧不等。但是，消谐电阻太(4)电力系统瞬时过电压等。大时，也会产生负面影响。如：消谐电阻越大电压降也不同的激发条件，产生不同频率的谐振，根据H·大，电阻发热严重易被烧毁；单相接地故障时，消谐电A·Peterson对谐振区域的划分，谐振分为基频谐振、阻承担大部分零序电压，使电压互感器开口三角绕组分频谐振和高频谐振三种类型。而不同类型的频率谐输出电压降低，要影响继电保护装

8、置动作的灵敏度。振与电力系统各相对地电容容抗与电压互感器单(2)4TV法消谐。在电压互感器一次绕组中性点相绕组在额定电压时电抗值的比值有直接关经一台单相电压互感器接地。相当于系统中性点接入·一。个高阻抗，使电磁式电压互感器等值阻抗增加。当(1)与比值在0．08～0．8范围时，谐振频率发生单相接地故障时，系统零序电压大部分降落在单等