[工学]铁磁谐振-传递、PT饱和.ppt

传递过电压 当系统中发生不对称接地故障或断路器不同期操作时，可能出现明显的零序工频电压，通过静电和电磁耦合在相邻输电线路之间或变压器绕组之间产生工频传递现象 若与接在电源中性点的消弧线圈或电压互感器等铁磁元件组成谐振回路，还可能产生线性谐振或铁磁谐振传递过电压 绕组间的传递过电压 在系统不正常时，中性点不接地变压器产生的中性点位移电压，即工频零序电压，通过绕组之间电容传递到低压侧，使整个低压系统的对地电位提高 例：额定电压为66/10kV的变压器 低压侧每相对地电容： 断路器闭合时：C0=6500pF 断路器断开时：C0=1500pF 变压器高、低压绕组的互电容： C12=2000pF 低压侧断路器断开 低压侧未接电压互感器 C0 值较小，传递电压很高，将会出现三相对地电压的不平衡，一相低两相高，继电保护可能发出“接地”信号，即所谓“虚幻接地”现象，例中10kV侧的传递过电压 低压侧断路器断开 低压侧接有电压互感器 在上例中，10kV侧接有电压互感器 设：互感器励磁阻抗为线性 每相阻抗值 Xm=500k? ，则 XL=Xm / 3=167k? 电容的阻抗X3C0=1/3?C0=163k? 在上例中，10kV侧接有电压互感器 低压侧断路器合闸 ----消弧线圈接入 消弧线圈过补偿运行，3C0与L并联后的等值阻抗为感性，与C12 组成串联线性谐振回路，传递过电压严重威胁发电机的绝缘，其谐振条件为 传递过电压的危害 可能产生谐振（线性或铁磁谐振）；可能出现传递过电压接近U0 传递过电压的限制措施 避免产生零序电压是根本措施，如尽量使断路器三相同期动作，不出现非全相操作。对于110~220kV的空载变压器，如其中性点不接地，在操作时应临时接地 避免回路参数形成谐振 在低压侧未装消弧线圈和对地电容很小的情况下，低压侧加装对地电容（0.1?F以上）即可限制电容传递过电压 平行线路间的传递过电压 在超高压线路上常采用单相重合闸装置，传递过电压在相间产生 潜供电流的横分量 健全相B、C通过相间互电容C12经接地弧道注入大地的电流，称之为潜供电流的横分量 潜供电流的纵分量 潜供电流中电磁分量较弱，主要是静电分量 潜供电流和恢复电压太大，会使电弧发生重燃而延迟灭弧，或者不能最终灭弧。这是确定单相重合闸的停电间隔时间，甚至是能否采用单相重合闸的关键问题 500kV输电线路有无电抗器补偿时潜供电流与可能自灭时间（90%） 限制措施 谐振过电压-电磁式电压互感器铁芯饱和引起的过电压 电磁式电压互感器铁芯饱和引起的过电压 在电网出现某些扰动，如电压互感器的突然合闸、瞬间单相弧光接地使健全相电压突升至线电压、故障相接地消失时可能有电压的突然上升，在这些暂态中的涌流使电压互感器三相电感饱和，且饱和程度不同，电网三相对地阻抗明显不同，出现较大的工频位移电压，也可能激发起谐波谐振过电压 1、工频位移过电压产生机理 正常运行时，互感器励磁感抗?L很大，电网对地阻抗是以导线对地电容C0的容抗1/?C0为主，三相基本平衡，电网中性点对地电压E0很小，接近零 造成两相（饱和相）电压升高，不饱和相电压降低--虚幻接地 等效原理--单相等值电路 以两相饱和为例，以A相等值等值电容作为单相电路的负荷，将其余部分化作等值电压源 等效原理-----单相等值电路 和 均是 的函数，谐振时， 上的电压升高，其并联的L将迅速饱和，自动将支路转化为为感性，串联谐振回路也随之消失 2、谐波谐振过电压 电路中的能量是电感元件的非线性效应将工频电源能量转化为谐波能量而提供 总 结 产生电压互感器饱和过电压的必要条件 电压互感器一次绕组中性点直接接地 电网电源中性点对地绝缘 具有一定的外界“激发”条件 过电压特点 对地绝缘的电网中性点位移电压使相对地出现过电压 电网中性电位移电压可以是基频，也可以是分频或高频都有 3、限制措施 改变参数，不发生位移电压（铁磁谐振）的条件 3、限制措施 在互感器开口三角绕组端口接电阻 3、限制措施 防止电压互感器过热，可做两种改进 3、限制措施 电压互感器高压侧中性点经电阻 R0? 接地 3、限制措施 电压互感器低压侧中性点经大电容接地 江苏东元变电所发生操作过电压的分析与对策 故障经过 原因分析：一是35kV母线压变产生铁磁谐振过电压；二是变压器绕组耦合电容传递过电压 采取的措施 江苏东元变电所发生操作过电压的分析与对策 思考题 1．试分析当互感器铁芯出现下面两种情况时，电网的中性点位移电压、各相对地电压。 1) 因严重饱和而导纳呈感性，其余两