铁磁谐振的防止与加装消谐PT的接线分析

《铁磁谐振的防止与加装消谐PT的接线分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海电力2010年第1期铁磁谐振的防止与加装消谐PT的接线分析唐海燕(浙江余杭供电局，浙江杭州311lOO)摘要：在35kV及以下小电流接地系统中，大量采用电磁式电压互感器，由于铁心的非线性特点，电压互感器在饱和时，随着激磁电流的增加，励磁电抗急剧下降，存在与系统对地容抗产生铁磁谐振的可能。本文分析了产生铁磁谐振的条件及其防止铁磁谐振的办法，介绍了加装消谐电压互感器的办法和相应的接线形式分析。关键词：电磁式电压互感器；铁磁谐振；零序等值电路；激磁电流中图分类号：TM451文献标识码：BE、为三相对

2、称电源，中性点。的电位【，。。1引言Uo一(EA×Yt+EB×Y2+Ec×Ya)／(Y1+Y2+)由于技术和成本的原因，电磁式电压互感器(1)(potentialtransformer，简称PT)广泛应用在式中Y——相对地导纲，Y一一÷+co(10。35kV及以下非直接接地系统。为测量各相对地山Lz电压，电压互感器的一次侧中性点均直接接地。正常运行时，EA十EB+Ec一0，Yl—Y一Y3，在单相接地、雷击、倒闸操作等外部因素激发的情系统中性点电位U。为零。1况下，系统的稳定性和对称性被破坏，引起电

3、网中一般情况下，÷<∞c。，各相导纳均是容性CO／~i性点位移，电网对地阻抗差异较大，PT三相励磁导纳，不会出现谐振。但当系统受到某种干扰，如电感饱和程度不一样，极易与系统对地电容构成单相接地、雷击等，使某一相或者几相铁芯饱和，谐振回路，引起铁磁谐振，导致对地电压升高，流电感L下降，该相导纳y可能由容性导纳变成过绕组的电流增大，电压互感器熔丝熔断，甚至是感性导纳，式(1)中的分母y+y+y3减小，如避雷器爆炸、互感器烧毁，严重威胁电网的安全运果参数配合恰当，恰好使y+y。+y。接近于零，行。便产生

4、了谐振现象。2PT铁磁谐振的产生机理这里的参数配合恰当，是指下降的电感值和对地电容的配合，由于谐振回路中电感不是常数，在35kV及以下中性点非直接接地系统中，为监视系统各相对地绝缘情况，电压互感器一次所以谐振回路中没有固定的谐振频率。在自激和他激的作用下，谐振回路不仅因为电源电势本身侧通常采用星形接线，中性点直接接地。电压互含有基频和倍频分量，可能出现基频谐振和倍频感器电感与系统对地电容并联，构成如图1所示的等值电路。谐振，还可能出现由自由分量转化而来的分频谐波谐振。按照式(1)，使y+y+y。接

5、近于零的频率就是回路的自振频率，完全取决于系统对地电容C。的大小和电压互感器的励磁特性L，要使某相导纳由容性导纳变成感性导纳，如果C口×L很大，回路的自振频率∞就低，有可能出现分频谐振，反之，如果C。×L很小，回路的自振频率图1电压互感器电感与系统对地电容并联等值电路图1中，各相电压互感器励磁特性相同，铁芯m就高，有可能出现高频谐振。根据H·A·不饱和时，L===L。一L。一L。(L。为铁芯未饱和时Peterson等人的研究，在Xc／XL一(1／o~Co)／coL的电感)，三相对地电容基本相等，电

6、源电势E、一1／(co。C。L)<0．01时，谐振不会发生，随着比一68一2010年第1期上海电力值的增大，依次出现分频谐振，基频谐振，高频谐(2)在一次侧中性点加装消谐器振。0．01％X／xffdO．08，易发生分频谐振，0．在中性点串接消谐器，实质就是在中性点加07％Xc／XL<0．55，易发生基频谐振，0．45<装电阻接地，能够起到消耗谐波能量，阻尼谐振发。Xc^／XfJ．<2．8，易产生高频谐振。在边界区域，展的作用。只要电网不发生大的波动，电压互感两种谐振都可能产生。器正序磁通的分量就是

7、基本恒定的，中性点加装消谐器，相当于在电压互感器零序回路增加电阻，3PT铁磁谐振的危害及其防止一方面部分零序电压将施加在消谐器上，使电压从铁磁谐振产生的机理来看，谐振出现时，中互感器的饱和程度降低，不至于发生铁磁谐振消，性点电位U。升高，出现较高的零序电压，产生谐另一方面消谐器电阻限制了流过互感器的零序电振过电压，特别是高频谐振，过电压倍数较高，引流，避免过大的电流流过互感器引起互感器烧毁。起电气设备绝缘损坏，可能导致避雷器爆炸，电压从消谐角度来说，消谐器电阻越大，分担的电互感器喷油、绕组烧毁等故

8、障。基频谐振时，两相压就越高，互感器铁心越不容易饱和，可以有效的电压升高，一相电压降低，线电压正常，造成虚幻阻止铁磁谐振的发生。但是电阻过大，电压互感接地的假象，引起继电保护设备误动。器开口三角输出电压就相应降低，影响继电保护在出现基频谐振和分频谐振时，由于电压互装置动作的灵敏性；由于不是中性点直接接地，每感器的电感急速下降，励磁电流很大，产生较大的相绕组的电压也不是相对地的电压，失去了电压谐振过电流，特别是分频谐振，因其频率低，互感互感器中性点接地的意义。消谐器采用非线性电器绕组