铁磁谐振过电压及其抑制措施的分析.pdfVIP

目录

1绪论1

1.1研究课题的背景1

1.2铁磁谐振现象研究现状1

1.2.1铁磁谐振现象的研究方法2

122消谐方法的研究3

1.3对铁磁谐振现象研究的意义4

1.4开展研究的技术路线5

1.4论文的层次结构8

2谐振过电压的机理和实际系统的定性分析9

2.1铁磁谐振的产生机理9

2.1.1谐振过电压产生的原因9

2.1.2铁磁谐振基本原理12

2.1.3分频和高频铁磁谐振的原理15

2.2H•A•PETERSON谐振曲线和中性点铁磁谐振判据17

2.3超高压串并补输电线路模型的建立19

2.3.1企业电网的接线19

2.3.2过电压现象20

2.3.3过电压现象的初步分析20

2.4小结21

3电磁式电压互感器的模型22

3.1电压互感器模型22

3.2电磁式PT的励磁支路数据的测试23

3.3电磁式PT励磁饱和特性计算方法24

3.4考虑励磁损耗的励磁支路参数计算方法25

3.4.1求取非线性电阻Rm的u-ir特性25

3.4.2求取非线性电感LNL的巾-il特性2

3.5PT参数计算程序28

3.PT励磁参数的计算28

3.7小结33

4线路模型和同杆双回线路参数计算34

4.1线路模型34

I

西安科技大学硕士学位论文

4.2电路的电压降方程34

4.2.1单根架空线路的分布参数模型34

4.2.2电阻35

4.2.3多导线系统的电压降方程3

4.3线路的自阻抗37

4.4线路的电容方程和参数41

4.5多导线系统的电容电流方程43

4.小结43

5企业35KV系统铁磁谐振过电压的仿真44

5.1谐振系统的电气主接线44

5.2模拟仿真系统的建模4

5.2.1模拟仿真工具4

5.2.2架空线路的基本情况及几何参数47

5.3PT励磁支路参数的计算51

5.4PT的励磁特性参数计算5

5.5搭建的仿真电路58

5.系统线路受到感应雷击的仿真59

5.5.1系统正常运行情况下的仿真波形59

5.5.2系统在B站受到雷击60

5.7小结63

35KV系统铁磁谐振的治理措施65

6.1在PT高压侧中性点加装非线性消谐器65

6.2更换2#变电站母线PT

6.3安装微电脑多功能智能消谐装置

6.4改造方案实施后的效果67

7结论68

致谢69

参考文献70

附录73

万方数据

1绪论

1绪论

1.1研究课题的背景

在中压配电网中，中性点大多采用不接地方式运行，为了监测变电站母线对地电压，

通常在其母线上装有一次绕组接为星型、中性点直接接地的电压互感器Positive

Transformer-PTo由于电磁式PT励磁电感的非线性特性，在外界干扰作用下容易导致

铁芯饱和励磁电感下降，与中压配电网的对地电容参数配合引起铁磁谐振并出现过电

压。铁磁谐振过电压的产生常引起严重的事故，影响配电网的安全稳定运行。

铁磁谐振的危害有：（1可能出现高达相电压三倍的过电压，破坏电气绝缘或引起避

雷器爆炸；（2在非线性电感线圈中产生高于额定电流数倍乃至百倍的过电流，导致线圈

的危险温升，频繁烧断位于电压互感器一次侧的熔丝，或使得互感器喷油，冒烟，甚至

烧毁；（3产生的电动力会破坏电磁式电压互感器；（4导致过电压保护装置的异常，出

现虚接地或不正确接地指示；（5如果谐振频带宽，还可