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空母线谐振特性分析
空母线产生的铁磁谐振基本原理
发生在或变电站空载母线上,当用、带断口均压电容的主开关或母联开关对带压变的空母线充电过程中,或切除含保护整组传动联跳,带压变的空母线时,操作暂态过程使连接在空母线上的压变组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象。由于谐振波仅局限于变电站空载母线范围内,故称其为变电站空母线谐振。母线产生的铁磁谐振可分为并联铁磁谐振和串联铁磁谐振。
变电站空母线谐振特征
综合电力系统中发生的空母线铁磁谐振事故,对变电站空母线谐振特征可归纳如下汇：
①由于三相谐振电路各自独立,因而谐振可在一相中产生,亦可在两相或三相中同时产生。
②谐振现象仅局限于变电站内,对电源系统不产生任何影响。
③谐振波主频率,最常见的是基波、次分频其次为次分频和次分频。
④非谐振相的相电压为工频藕合电压,是由开关断口电容祸合产生的,其值取决于母线对地杂散电容、压变激磁电感和断口电容参数,一般为一谐振相的相电压则为工频祸合电压与谐振波电压的迭加。由于铁芯过饱和的缘故,谐振相相电压中一般都含有相当丰富的高次谐波分量,因而造成谐振相电压波形的严重畸变。
⑤除三相三次谐振时电压相序仅具有零序性质外,所有其它频率的谐振波都具有零序、正序和负序分量。
⑥谐振相压变的电流,不论其频率如何,都呈尖顶状,且其幅值几乎相同,说明谐振时铁芯都进入相近的过饱和程度。但谐振电流的有效值是不同的。谐振频率越高,压变的电流有效值越大,对压变热稳定的破坏作用就越严重。
⑦线电压值同谐振相数有关,亦同谐振波频率有关,一般情况下它不等于系统的正常线电压,且个线电压之间亦不等。
⑧操作开关或刀闸时是否会激发产生谐振以及产生何种频率的谐振,往往是随机的,不同相可能同时产生不同频率的谐振,还可能从一种频率的谐振自动滑向另一种频率的谐振。
空母线谐振特性分析
串联铁磁谐振产生的原理
串联铁磁谐振是指大电流接地系统中,断路器断口电容与母线电感式电压互感器的非线性电感组成的谐振回路产生的谐振。
在某些中性点直接接地的一电网中的变电站空母线上的谐振回路,由断路器的断口的均压电容和母线电磁式压变的铁芯电感构成,如图所示。当刀闸处于闭合状态下打开,或处于开路状态下闭合,均将形成如图所示的谐振回路。其中为母线对地电容,饰为相间电容。由于相对较小,予以忽略。于是,形成如图所示的各相独立的谐振回路,其等值电路如图所示,参数发生匹配即发生并联铁磁谐振。
消谐措施分析
防止产生铁磁谐振采取的措施
①从设备上防止产生铁磁谐振采取的措施，采用电容式电压互感器,可从根本上消除产生铁磁谐振的条件。如果采用电感式电压互感器时,应优选伏安特性高、铁心不易饱和、励磁感抗高的产品。在小电流接地系统中,将中性点直接接地改为经消谐电阻接地。在开口三角形绕组上并联消谐管或装设阻尼电阻。尽量保证断路器三相同期。
②从技术上采取防止产生铁磁谐振的措施降低。的比值。同一系统中,减少的接地点数可提高值,义戈的比值将随之降低,从而减少或避免铁磁谐振的发生。对于小电流接地系统,尽量避免消弧线圈退出运行。当中性点经消弧线圈接地后,破坏了谐振回路的形成,稳定了中性点对地电位。
③从操作方式上采取防止铁磁谐振的措施母线停电时,先停,再拉母联开关。母线送电时,操作顺序相反。母线送电时,本侧线路开关先无压合上,用对侧线路开关连同线路及母线一起充电。
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