PT产生铁磁谐振的原因以及消谐原理

PT产生铁磁谐振的原因以及消谐原理

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1、铁磁谐振发生后常常引起电压互感器(PT)烧毁、爆炸等恶性事故。原因是电力系统中有大量的储能元件,如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件,电容器、线路对地电容、断路器的断口电容等电容元件。这些元件组成了许多串联或并联的振荡回路。在正常的稳定状态下运行时,不可能产生严重的的振荡。但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化,就很可能发生谐振。例如在中性点非有效接地系统,其中一相断线接地,受电变压器和相间电容;电压互感器和线路对地电容;空载变压器和空载长架空线路电容所形成的振荡回路,都有可能发生谐振。谐振常常引起持续时间很长的过

2、电压。电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下,通常铁芯磁通密度不高,铁芯并不饱和,如在过电压下铁芯饱和了,电感会迅速降低,从而与电容产生谐振,也就是常说的铁磁谐振。铁磁谐振不仅可在基频(50HZ)下发生,也可在高频(170HZ)、低频(17HZ,25HZ)下发生。正常运行时,电压互感器开口三角的电压(3U0)理论上是0V,在实际运行中一般也不会超过10V。当系统发生单相接地时,3U0将迅速升高,达到30到120V,形成过电压。当系统上电时,由于三相不同期等原因,会在电压互感器中产生很大的谐波电流,导致互感器内部铁芯饱和了,造

3、成二次侧的波形发生畸变,当畸变足够大时,就形成了铁磁谐振。铁磁谐振产生的条件一般有:1、中性点非有效接地系统;2、非线性电感元件和电容元件组成振荡回路。回路线性状态时的自振频率小于某此低频谐振频率,当铁芯饱和而电感减小时,回路自振频率增加,恰好等于某此低频谐振频率;3、振荡回路中的损耗足够小,所以谐振实际发生在系统空载或轻载时;4、电感的非线性要相当大;5、有激发作用时,即系统有某种过电压、电流的扰动,如跳、合闸,瞬间接地、瞬间短路等。二次消谐原理:1、利用消谐装置实时监测PT开口三角电压,运用DFT算法计算出零序电压四种频率

4、的电压分量。利用装置中压敏元件的电抗随谐波电压而变化,从而破坏PT铁磁谐振的产生条件。2、如压敏元件未能完全消除铁磁谐振,则瞬间启动大功率消谐元件予以消除。当谐振发生时,每隔一微小时间段启动一次大功率消谐元件,启动三次为一段,未能完全消除启动第二段,第三段。之后如故障依然存在,为了PT安全,不再启动大功率消谐元件,只用压敏元件予以实时在线消除。动作判据:1、谐振判据:17HZ谐波电压≥17V,25HZ谐波电压≥25V,150HZ谐波电压≥33V.2、接地判据:基波电压≥30V。3、过压判据≥120V。

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