体育外围_世界杯登录地址|下注app入口
  咨询热线:029-88882439 88882438

电量变送器

体育外围:电力体系铁磁谐振研讨现状

2021-09-11 12:59:21 | 来源:世界杯体育登录地址 作者:下注世界杯外围app入口

  中,但在中性点直接接地的高压电网中,这种事端也常有产生。剖析了的产生机理,介绍了一些典型的

  在电力体系中包括有许多电感元件和电容元件。在开关操作或产生毛病时,这些电感和电容元件或许构成不同自振频率的振动回路,在外加电源效果下产生谐振现象,引起谐振过电压。谐振往往在电网某一部分构成过电压,然后危及电气设备的绝缘,乃至产生过电流而焚毁设备,还有或许影响过电压维护设备的正常作业条件。在不同电压等级、不同结构的体系中能够产生不同类型的谐振过电压。一般以为体系中的电阻和电容元件为线性参数,电感元件则一般有三类不同的特性参数。对应三种电感参数,在必定的电容参数和其它条件的合作下,或许产生三种不同性质的谐振现象。

  ① 线性谐振:电感参数为常数,电感值不随元件上的电压或电流的改动而改动。

  ② 铁磁谐振:电感元件因带有铁芯会产生饱满现象,电感参数不再是常数,而是跟着电流或磁通的改动而改动。

  针对铁磁谐振的产生机理、特征等进行剖析,并介绍几种典型的铁磁谐振以及按捺铁磁

  铁磁谐振是谐振过电压中最常见的,也是最难以防备的。铁磁谐振又分为铁磁电压谐振(串联谐振)和铁磁电流谐振(并联谐振),两种谐振以铁磁电压谐振较为常见。下面以铁磁电压谐振为例,剖析铁磁谐振产生的机理。

  图1(a)为最简略的电阻R、电容C和铁芯电感L的串联电路。设在正常运转条件下初始感抗大于容抗。图1(b)为电路中电压与电流的相量图。设电流是正弦的,并以I为参阅相量。UL和UC分别为L和C上的电压。当省略铁损而把线圈的电感用等效电感替代,其等效正弦电压相量即UL比I超前 90。当铁芯线圈用等效的非线性电感标明时,其伏安特性与铁磁物质的磁化曲线(c)UL(I)所示。电容上的电压UC=

  在电源电压E必定的条件下,电路呈现a、b、c三个平衡点,其间b点是不安稳的。在b点时,回路中电流有任何细小扰动,都会使其倾向a或c两个安稳点中的一个,故b点不成为回路的实践作业点。回路作业在a点时,ULUC,整个回路为理性,电感和电容上电压都不高,电流也不大,处于非谐振状况。当作业在c点时,UCUL,回路呈容性,电流增大,电容和电感都呈现较高的过电压,此刻回路处于谐振状况。

  ,这与线性谐振相仿,压降和电流将趋于无穷大,但因电感非线而持续增大时,等效感抗进一步下降,使得L与

  主动错开,终究抵达新的安稳点c点,所以铁磁谐振过电压虽由电感的非线性引起,但其幅值终究又遭到非线性所约束,一般不超越电源电压的三倍。

  所谓断线泛指导线断落、断路器非全相操作以及熔断器的一相或二相熔断。断线的成果或许构成电感电容的串联谐振回路,其间电感是指空载或轻负载变压器的励磁电感等,电容是指导线的对地和相间电容,或电感线圈的对地杂散电容等。在中性不接地的配电网络中,断线谐振呈现的比较频频,并且构成各种成果,即:在绕组两头和导线对地间出电压;负载变压器的相序反倾;中性点位移和虚幻接地;绕组铁芯宣布反常响声和导线呈现电晕声。在严峻状况下,乃至瓷瓶闪络,避雷器爆破和击毁电气设备。

  当高压线路中产生不对称接地或断路器的不同期操作时,将会呈现零序电压和零序电流重量,经过静电和电磁耦合,能在近旁的低压平行线路中感应出瞬间的或持续性的传递过电压;相同,变压器高压绕组侧的零序电压经过绕组间的杂散电容传递至低压侧,危及后者的电气绝缘。假如低压侧接有铁芯电感元件(消弧线圈、空载变压器或电压互感器等),则有或许产生铁磁谐振过电压。

  在电力体系中,为了监测发、变电所母线对地电压,一般在发电机或变电所母线上接有电压互感器,并且其一次绕组接成星形,中性点直接接地。这样当进行某些操作时(例如中性点绝缘体系非同期合闸,或接地毛病消失之后),电压互感器的激磁阻抗与体系的对地电容构成非线性谐振回路,因为回路参数及外界激起条件的不同,或许构成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。核算标明,电磁式互感器引起的铁磁谐振过电压是中性点不接地体系中最常见且构成事端最多的一种内部过电压,严峻地影响供电安全,有必要予以注重。在中性点直接接地的电网中,电网中性点电位已被固定,但高压断路器断口均压电容与电压互感器绕组电感构成的串联回路,在参数合作时,也有或许呈现谐振过电压。

  串联补偿设备是多个串、并联衔接的三相电容器组,它串接在输电线路的首端、中心或许结尾,其意图是使容抗补偿线路的正序感抗。在中、低压配电线路中,串补首要用来进步线路结尾电压。当串补线路结尾接有空载或轻载变压器时,其励磁电感很大,它与线路正序电感相加,并与串补电容组成很低的自振角频率,在线路合闸或投入串补时将会产生分频铁磁谐振,使得压降和电流波形产生畸变。在超高压线路中,投入串补的意图是为了进步线路的传输才能。与中低压配电线路相同,如在线路结尾接有空载变压器,则会产生相同的分频铁磁谐振。

  电力体系实践运转经历标明,35 kV及以下配电网中,各种形式的铁磁谐振频频产生,110 kV~220 kV 的高压体系中,这种事端也常常产生。多年来,我国在研讨铁磁谐振机理的一起,一直在讨论避免和消除铁磁谐振的办法,归纳起来可在以下三方面采纳办法:改动电感、电容的参数,使其不具备匹配条件,不易激起引起谐振;耗费谐振能量、增大体系阻尼,按捺或消除谐振的产生;在电力体系规划方面采纳不同的接地办法或运转时采纳暂时倒闸办法。实践中常用的消除铁磁谐振的具体办法如下:

  要彻底解决铁磁谐振问题,最底子的是选用励磁伏安特性好的电压互感器,在一般过电压水平下不足以进入其深度饱满区,因而构不成谐振的匹配参数。3~10 kV体系中运用的三相五柱式电压互感器和110 kV及以上体系选用的电容式电压互感器,均因好的伏安特性而不易激起铁磁谐振。

  同一电网中,并联运转的电压互感器台数越多,总的伏安特性会变得越差,整体等值感抗也越小,如电网中电容电流较大,则容易产生铁磁谐振。所以变电所母线并联运转时,只需投入一台作绝缘监督用,其他退出。若不能退出时,可将其高压侧接地的中性点断开。用户变电所的电压互感器中性点应不接地,只作为侧量外表和维护用。

  XC/XL0.01时,不易产生铁磁谐振,因而在10 kV以下的小变电所可加装中性点接地的电容器组或用一般电缆替代架空线。对大变电所衔接有多台电压互感器的状况,因需增装电容量较大,不宜选用。关于空母条件下的铁磁谐振,可利用投入空载线体系中性点经消弧线圈或电阻接地

  中性点经消弧线圈接地的办法相当于在电压互感器每一相励磁电感上并联一个消弧线圈的电感,因消弧线圈的电感较电压互感器对地的电感小,差几个数量级,彻底打破了参数匹配的联系,使铁磁谐振不易产生。中性点经电阻接地的办法能够约束各类毛病时中性点位移电压幅值,然后按捺了铁磁谐振的产生。

  在电压互感器高压侧中性点串接单相电压互感器(即零序电压互感器),结构和原理如图2所示。它由4台单相电压互感器组成,其间3台为主电压互感器(三组线为一次线为二次辅助线为二次线圈),一台为零序电压互感器(一、二次线)。主电压互感器一次线接成星形,其间性点经零序电压互感器接地,主电压互感器二次辅助线接成沉默三角形。YJ为接地继电器。

  该计划相当于中性点接入一个高阻抗,其成果使三相电压互感器的等值感抗明显增大,然后易完成XC/XL001的条件,避免了因为饱满而引起的铁磁谐振。但同一电网中,如有多组电压互感器,则有必要每组均按此接线方能有用,且三相电压互感器中性点对地电压(零序电压)亦被举高。

  该办法中串入的电阻实践上等价于每相对地串接,也就是在铁磁谐振的串联谐振回路中串入电阻。此电阻可增大体系阻尼,耗费谐振的起伏和能量。尽管电阻值越大,按捺谐振效果越好,但阻值太大会影响体系接地维护的灵敏度,电压互感器中性点电位要举高,有或许超越半绝缘电压互感器中性点的绝缘水平。

  相当于将电阻R△接至变压器中性点上,故阻值愈小,就愈能按捺谐振的产生。假如R△为零,即开口三角绕组短接,相当于电网中性点直接接地,也就不存在产生铁磁谐振的条件了。

  这种办法对已运转体系是简洁而有用的办法。其原理在此不做赘述。在实践运用中都有较好的效果。

  研讨现状点评多年来,国内外专家学者对铁磁谐振做了很多理论研讨和实验剖析。在理论研讨方面,阐明晰这类非线性谐振问题中所包含的不同于线性谐振的丰厚内容,供给了坚实的理论基础。在实验剖析方面,经过现场模仿实验对铁磁谐振的开展过程和谐振条件进行了很多研讨,提醒了铁磁谐振的内涵规则,并在此基础上研发了几种消谐设备。近几年来,非线性振动理论、分叉理论、含糊理论、混沌理论等办法的引进不只扩展了研讨范畴,并且给研讨带来了很大便当。一起很多数学东西如Matlab和Mathematic的运用也为铁磁谐振的研讨供给了便当条件。跟着研讨的不断深入和开展,对铁磁谐振研讨已达到了一个新高度。

  ① 在最简化的数学模型基础上,用一些拟定参数进行核算得出有关铁磁谐振的规则。可利用的办法有图解法、谐波平衡法、相平面法、描绘函数法等,但这些办法只能进行定性的剖析或稳态状况下的定性核算,关于三相非线性电路的定量核算短少全面有用的算法,所以这些办法很难取得好的效果。

  ② 选用电力体系电磁暂态核算程序等电力体系专用仿真核算程序,对实践体系进行仿真核算。实践上此类程序并没有专门针对铁磁谐振现象进行核算,所以仿真效果并不是很抱负。

  长期以来电力体系谐振过电压严峻威胁着电网的安全,特别是对中性点不直接接地体系,铁磁谐振所占的份额较大。因而对此类铁磁谐振问题研讨得较多,其间不乏新的消谐设备的呈现。但对中性点直接接地体系的铁磁谐振研讨较少。跟着电网的日趋开展,中性点直接接地体系的铁磁谐振问题越来越严峻,呈现的概率越来越大,也应引起人们的注重。往后应深入研讨中性点直接接地体系的铁磁谐振以及消谐办法,为电力体系安全运转供给参阅根据和杰出的防备效果。

  [1]张纬钹, 高玉明. 电力体系过电压与绝缘合作[M]. 北京: 清华大学出版社, 1988.[2]陈维贤. 电网过电压教程[M]. 北京:我国电力出版社,1996.

  [9]李云阁, 施围, 秦睿等. 消除中性点接地体系铁磁谐振新办法[J]. 电工

下注世界杯外围app入口

公 司:体育外围_世界杯登录地址|下注app入口

热 线:029-88882439 88882438

电 话:029-88882439 88882438

邮 箱:sale@www.ccdadong.com

地 址:西安高新区新型工业园创汇路32号井上科技园502座