中性点不接地系统铁磁谐振及消谐计算研究-中国电机工程学会.pdf

中国电机工程学会高压专委会2007 年学术年会论文集 中性点不接地系统铁磁谐振及消谐计算研究 1 2 2 唐世宇 李晓萍 文习山 1 重庆市电力公司 2 武汉大学电气工程学院 摘要 电磁式电压互感器是用来监测电力系统电压的设备，由于它的非线性特性，在一定条件下易产生铁磁 谐振，铁磁谐振严重影响电力系统的安全运行。本文利用 Jiles-Atherton 理论建立 PT 铁心的非线性模型，计 算出不同电压下电压互感器的非线性电感；并根据产生铁磁谐振的参数匹配条件得到基波谐振和分频谐振下 的电容参数。在此基础上，对中性点不接地系统合闸接空母线产生的基波谐振和分频谐振分别进行了计算研 究，并对 PT 中性点接大电阻消谐的措施的有效性进行了深入的分析。 关键词 电压互感器；非线性电感；铁磁谐振；消谐 1 引言 M s 1。PT 一、二次侧电压比n 100 /1； 额定电压为 57.7V （二次侧）；如图 1 所示为 中性点不接地系统中，在一定电压下， 得到的不同电压（二次侧）下的 JA 磁滞回 当电磁式电压互感器的非线性电感与系统的 线。利用电磁场理论得到图 1.1 非线性电感 电容参数匹配且一定的外界条件激发（如合 如表 1 所示。表 2 为不同电压下，发生基波 闸接空母线，单相弧光接地消失等）下，将 和分频谐振时，与相应电压下的非线性电感 产生铁磁谐振，且以基波谐振和分频谐振为 匹配的电容参数。基波谐振一般是过电压下， 主。由于铁磁谐振持续时间一般较长，其产 参数匹配时引起的，因此在进行基波谐振的 生的过电压对电力系统的安全构成严重的威 仿真时，选择电容参数在过电压 68.1V （二 胁。对此，国内外学者对铁磁谐振做了大量 次侧）左右，即 2e-8F 和 3e-8F 。由于分频 理论研究和实验分析[1-5]。理论上揭示了铁 谐振是他激方式，因此在额定电压下，只要 磁谐振的一般规律；通过计算和试验，对铁 非线性电感参数与电容匹配，也将引起分频 磁谐振的消谐措施进行了较为全面的研究， 谐振。 如改变电路参数、增加阻尼来消除实际电力 计算参数如下：三相电源电压：5773V； 系统中的铁磁谐振。本文的研究将在此基础 上，采用精确的建模，对中性点不接地系统 相 位 ： 0 ; −120 ;120 ； 合 闸 时 间 ： 产生的基波谐振和分频谐振进行更为细致的 0.7 / 50s 。 基波谐振电容参数：2e-8 研究，并对中性点接大电阻在消除基波谐振 4e-8F ，分频谐振电容参数：6.8e-8