系统谐振理论和分析.doc

理论专题分析 专题题目系统谐振理论及分析姓名时间内容： 理论简述： 谐振即物理的简谐振动，物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。 谐振的现象是 HYPERLINK /view/10897.htm \t _blank 电流增大和电压减小，越接近谐振中心，电流表电压表功率表转动变化快，但是和短路的区别是不会出现零序量。  HYPERLINK /picview/1384/1384/0/c9d4cf433a9f912c72f05d30.html \o 查看图片 \t _blank ?? 谐振电路图 在物理学里，有一个概念叫 HYPERLINK /view/74730.htm \t _blank 共振：当策动力的 HYPERLINK /view/30964.htm \t _blank 频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的 HYPERLINK /view/29246.htm \t _blank 振幅最大，这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思：当电路中激励的频率等于电路的 HYPERLINK /view/1105757.htm \t _blank 固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上，共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。 由电感L和 HYPERLINK /view/3686.htm \t _blank 电容C组成的，可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路，统称为 HYPERLINK /view/1388226.htm \t _blank 谐振电路。在电子和无线电工程中，经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号，而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤出，为此就需要有一个选择电路，即谐振电路。另一方面，在电力工程中，有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害，例如 HYPERLINK /view/144060.htm \t _blank 过电压或过电流。所以，对谐振电路的研究，无论是从利用方面，或是从限制其危害方面来看，都有重要意义。 谐振电路都有一个特点， HYPERLINK /view/56019.htm \t _blank 容抗等于 HYPERLINK /view/56018.htm \t _blank 感抗，电路呈阻性： 那么就有ωL=1/ωC 因为LC都是有知条件，那么可以把谐振的频率点算出来。 品质因数Q=ωL/R，所谓品质因数如果为28,那么并联的谐振电路就是电流增大了28倍;如果是串联的谐振电路,那么就是电压增加了28倍。 那么现在串联谐振点下的电压为施加的电压乘以品质因数。如果已知条件告诉你的施加电压为峰值,那么就直接相乘;如果已知条件告诉你的施加电压为有效值,那么还需要将算出来的电压再乘以1.414得出峰值。 电网谐振的现象： 1、三个相电压表发生剧烈摆动，有时出现一相降低，两相升高，有时出现三相同时升高，线电压表也发生指示升高； 2、发生谐振的的母线电压互感器有响声； 3、电压互感器可能出现高电压保险熔断或烧毁； 4、可能产生高值零序电压分量，出现虚幻接地现象和不正确的接地信号，“35kV接地”或“10kV接地”光字牌动作。 电力系统中过电压现象较为普遍。引起电网过电压的原因主要有谐振过电压、操作过电压、雷电过电压以及系统运行方式突变，负荷剧烈波动引起系统过电压等。其中，谐振过电压出现频繁，其危害很大。 过电压一旦发生，往往造成系统电气设备的损坏和大面积停电事故发生。据多年来电力生产运行的记载和事故分析表明，中低压电网中过电压事故大多数是由于谐振现象引起的。日常工作中发现，在刮风、阴雨等特殊天气时，变电站35kV及以下系统发生间歇性接地的频率较高，当接地使得系统参数满足谐振条件时便会发生谐振。 同时产生谐振过电压。谐振会给电力系统造成破坏性的后果：谐振使电网中的元件产生大量附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，影响各种电气设备的正常工作；导致继电保护和自动装置误动作，并会使电气测量仪表计量不准确；会对邻近的通信系统产生干扰，产生噪声，降低通信质量，甚至使通信系统无法正常工作。 谐振是一种稳态现象，因此，电力系统中的谐振过电压不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生，而且还可能在过渡过程结束后较长时间内稳定存在，直到发生新的操作谐振条件受到破坏为止。所以谐振过电压的持续时间要比操作过电压长得多，这种过电压一旦发生，往往会造成严重后果。运行经验表明，谐振过电压可在各种电压等级的网络中产生，尤其在35kV及以下的电网中，由谐振造成的事故较多，已成为系统内普遍关注的问题。因此，必须在设