電力系統(tǒng)的鐵磁諧振
閱讀：176發(fā)布時間：2024-6-21
< >工作電力設備的進程中，絕緣長期受著多種要素如電場、溫度以及機械振動的作用逐步變得殘次，這劣化包括整體的和有些的，使得缺陷由此發(fā)作。區(qū)分電力設備是不是有出色絕緣強度的用直接的方法便是工頻交流耐壓試驗，它也是預防性試驗傍邊的一項至關首要的內(nèi)容。阻頻特性和相頻特性統(tǒng)稱為LC并聯(lián)電路的頻率特性。它說明了LC并聯(lián)電路具有區(qū)別不同頻率信號的能力，即具有選頻特性。品質(zhì)因數(shù)Q，它表征了LC并聯(lián)電路選頻特性的好壞。鐵磁諧振是由鐵心電感元件，如發(fā)電機、變壓器、電壓互感器、電抗器、消弧線圈等和系統(tǒng)的電容元件，如輸電線路、電容補償器等形成共諧條件，激發(fā)持續(xù)的鐵磁諧振，使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振過電壓。 電力系統(tǒng)的鐵磁諧振可分二大類：一類是在66kV及以下中性點絕緣的電網(wǎng)中,由于對地容抗與電磁式電壓互感器勵磁感抗的不利組合,在系統(tǒng)電壓大擾動(如遭雷擊、單相接地故障消失過程以及開關操作等)作用下而激發(fā)產(chǎn)生的鐵磁諧振現(xiàn)象;另一類是發(fā)生在220kV(或110kV)變電站空載母線上，當用 220kV、110kV帶斷口均壓電容的主開關或母聯(lián)開關對帶電磁式電壓互感器的空母線充電過程中，或切除(含保護整組傳動聯(lián)跳)帶有電磁式電壓互感器的空母線時，操作暫態(tài)過程使連接在空母線上的電磁式電壓互感器組中的一相、兩相或三相激發(fā)產(chǎn)生的鐵磁諧振現(xiàn)象，即串聯(lián)諧振，簡單地講就是由高壓斷路器電容與母線電壓互感器的電感耦合產(chǎn)生諧振由于諧振波僅局限于變電站空載母線范圍內(nèi)，也稱其為變電站空母線諧振。鐵磁諧振三種形式1.基波諧振： 一相對地電壓降低，另兩相對地電壓升高超過線電壓;或兩相電壓降低、一相電壓升高超過線電壓、有接地信號發(fā)出。2.分次諧波：三相對地電壓同時升高、低頻變動3.高次諧波：三相對地電壓同時升高超過線電壓電力系統(tǒng)中許多元件是屬于電感性的或電容性的，如電力變壓器、互感器、發(fā)電機、消弧線圈為電感元件，補償用的并或串聯(lián)電容器組、高壓設備的寄生電容為電容元件，而線路各導線對地和導線間既存在縱向電感又存在橫向電容，這些元件組成復雜的LC 震蕩回路，在一定的能源作用下，特定參數(shù)配合的回路就會出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。由于鐵芯電感的磁通和電流之間的非線性關系，電壓升高導致鐵芯電感飽，極容易使電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振。在中性點不接地系統(tǒng)中，如果不考慮線路的有功損耗和相間電容，僅考慮電壓互感器電感L 與線路的對地電容Co ,當C大到一定值，且電壓互感器不飽和時，感抗XL大于容抗XCo。而當電壓互感器上電壓上升到一定數(shù)值時，電壓互感器的鐵芯飽和，感抗XL小于容抗 XCo，這樣就構成了諧振條件，下列幾種激發(fā)條件可以造成鐵磁諧振：1.電壓互感器的突然投入;2.線路發(fā)生單相接地;3. 系統(tǒng)運行方式的突然改變或電氣設備的投切;4.系統(tǒng)負荷發(fā)生較大的波動;5. 電網(wǎng)頻率的波動;6.負荷的不平衡變化等。電壓互感器的鐵磁諧振必須由工頻電源供給能量才能維持下去如果抑制或消耗這部分能量，鐵磁諧振就可以抑制或消除。在我國6—10KV 配電網(wǎng)內(nèi)，發(fā)生互感器引起的諧振過電壓情況甚為頻繁，每到雷雨季節(jié)，熔斷電壓互感器保險的情況頻繁發(fā)生。
