Question

电力系统中产生的铁磁谐振过电压特点有哪些？

Answer 1

当系统中性点不接地时，当系统受到一定程度的冲击干扰时，就会激发出铁磁谐振现象。由于对地电容和变压器参数的不同，可能存在三种谐振频率:基波谐振、高次谐波谐振和分频谐波谐振。各种共振的表现形式如下:基波共振。第二，系统相对地电压增大，相对地电压减小。中性点对地电压(可用变压器辅助绕组测得)略高于相电压，类似单相接地，或两相对地电压降低，一相对地电压升高，中性点电压存在，前者常见。谐波谐振，三相电压同时上升，中性点有电压。此时电压互感器的一次电流可以达到正常额定电流的30 ~ 50倍甚至更高。中性点电压频率大多低于1/2工频。谐波谐振，三相电压同时上升，中性点电压较高，频率以三次谐波为主。正常运行情况下，励磁电感L1=L2=L3=L0，所以相对导纳Y1=Y2=Y3=Y0，三个相对接地负载平衡，电网中性点处于零电位，即不发生位移。但当电网中发生冲击扰动时，如开关突然闭合或线路中出现瞬间电弧接地现象时，一相或两相电压可能瞬间升高。如果A相变压器的励磁电流由于扰动突然增大并饱和，其等效励磁电感L1相应减小，Y1≠Y0，这样，三相接地负荷就不平衡了，中性点产生位移电压。如果相关参数匹配得当，对地三相电路的固有频率接近工频，导致严重的串联谐振现象，中性点位移电压(零序电压)急剧上升。三相导线的接地电压UA、UB、UC等于每相电源电位和移位电压的矢量和。当移位电压较低时，矢量叠加的结果可能使一个地电压升高，而另两个相降低。也可以将两相的电压升高到地电位，降低另一相的电压。后者常见，是根本共振的表现。电压互感器的一组二次侧绕组经常以开口三角形的形式连接。当线路发生单相接地时，电网的零序电压(即中性点位移电压)将按比例感应到开口三角形绕组两端，从而使信号装置发出接地指令。显然，当上述铁磁谐振现象发生时，位移电压也会反映到开口三角形绕组的两端，从而导致虚假的接地信号和值班人员的错觉。从模拟试验得出，谐波谐振时过电压不高，但电压互感器的电流极高，可达额定电流的30 ~ 50倍，因此电压互感器经常因过热而发生爆炸。谐振时过电流不大，过电压高。发生谐波谐振时，一般电流不大，过电压高，往往会损坏设备绝缘。三次谐波电压的产生可以认为是由电压互感器的励磁饱和引起的。例如，中性点绝缘电源向三相非线性电感供电。因为三次谐波电流没有通路，所以每相都出现三次谐波电压，在辅助绕组的开口三角形处产生每相三次谐波电压的合成电压。当一个小的对地电容与变压器并联构成振荡电路时，振荡电路的固有频率在一个适当的值时会引起很高的三次谐波过电压。三次谐波谐振的发生需要足够高的工作电压，因为电压低的时候变压器的饱和度很小，它所包含的三次谐波会在基频极度校准的时候增加电压，因为复合导纳根据铁芯电感的饱和度可能是容性的也可能是感性的。当回路中的电流发生变化时，合成导纳的值和相位会发生显著变化。显然，随着三相线路各相电压、电流值的不同，各相合成导纳的数值和相位差会很大，从而引起中性点位移，使某些相的电压升高。发生谐波谐振时，三相电压同时升高；在基波谐振时，两相电压升高，单相电压降低。在三次谐波谐振时，三相电压同时上升。为了消除这种谐波过电压，在中性点不直接接地的系统中可以采取以下措施:1。选择励磁特性较好的电磁式电压互感器或只使用电容式电压互感器。2.在电磁式电压互感器的开口三角形中，加入一个电阻R≤0.4Xm (Xm为在线电压下变压器单相转换到辅助绕组的励磁电抗)，或者当中性点位移电压超过一定值时，用零序电压继电器将电阻投入1min，然后自动切断。3选择消弧线圈安装位置时，应尽量避免电网某一部分失去消弧线圈运行的可能性。4.采取临时切换措施，如投入事先指定的某些线路或设备。5中性点瞬间变为电阻接地。我局在刘嘉玲、茶山坳、白松变电站电磁式电压互感器二次开口三角形线圈两侧安装灯泡，消除电感、电容中的交换能量，破坏谐振条件，达到消除铁磁谐振的目的。

Answer 2

参数谐振过电压特点：
　　1) 谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。
　　2) 谐振频率可以等于电源频率(基波共振)，也可为其简单分数(分次谐波共振)或简单倍数(高次谐波共振)。
　　3) 在一定的情况下可自激产生，但大多需要有外部激发条件。回路中事先经历过足够强烈的过渡过程的冲击扰动。
　　4) 在一定的回路损耗电阻的情况下，其幅值主要受到非线性电感本身严重饱和的限制。

Answer 3

谐振过电压指电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压