电压互感器三相励磁特性对铁磁谐振的影响-贺越飞.docx

电压互感器三相励磁特性对铁磁谐振的影响贺越飞

摘要：在通用的电磁暂态计算程序EMTP基础上，详细的分析电压互感器三相励磁特性对铁磁谐振的影响，利用分析PT不对称与对称两种情况，对以上两的内容进行了周密的解答。目的是为促进电力系统更好的发展而做出帮助。

???????关键词：电压互感器；三相励磁特性；铁磁谐振；影响分析

???????研究得知，因为电磁式电压互感器引起的铁磁谐振与饱和谐振电压时中性点接地系统诶引起事故最多、最常见的内部过电压。对电力系统的运行安全性产生了巨大的影响，所以，为了有效的解决此问题，文章通过下文对相关方面的内容进行了详细的分析与论述。

???????一、建立仿真计算模型

???????下图为某中性点不接地系统的三相等效电路图，其中，三相运行相电压用Ea、Eb、Ec表示。Em的数值为9.39KV。利用三相断路器将空载母线和电源连接到一起，可以将其它出现安接到母线中。其中，线路的各相等值阻抗用Z表示，线路单向对地电容用C0表示。将三相电压等值阻抗连接到母线中。其中，三相PT等效的非线性电感分别用La、Lb、Lc表示，三相PT的等值电阻分别用Ra、Rb、Rc表示。

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???????通过JDZX9-10G型号的电压互感器进行计算分析，其中，三台的励磁特性曲线用图二表示。为了有效的进行仿真计算，一定要用磁链电流瞬时值特性取代电压电流有效的值特性。可以通过逐点递推的策略完成转换。

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???????一般来讲，组成谐振的激发条件，首先断路器突然使母线合闸，其次，因为雷击等伤害，出现单相短时的孤光接地。为了得到可比性强的计算结果，文章按照相同的初始条件计算单相接地与合闸。在合闸状态下，在电源电压达到峰值后，A相合闸，在3m/s后，对B相进行合闸。在经过7m/s以后，C相再完成合闸处理。在单相接地的状态下，在电源电压达到峰值Em时，故障相会出现接地情况，如果在-Em处控制电源电压，会主动消除接地。研究得知，以上条件下会容易出现铁磁谐振。

???????二、计算三相对称

???????为了有效的对比分析三相不对称情况，首先计算分析了三相PT励磁特性的一致性情况。

???????通过上图能够得知，有着较大的分散性存在于三台PT中。分别选择两个线性度好的展开计算。如果三相都是3PT，这样，三相期不同的合闸都会诱发谐振问题。在保证闭合开关的基础上，A相短时接地容易引起谐振，其中，在额定电压下，PT的电感用L表示。其中，电源电压用电压标幺值基值表示，PT上过电流与PT上过电压电流峰值用三相内的最大一相表示出来。

???????通常情况下，0.001uF/km是电力系统内架空线对地电容的数量级0.1uF/km时电联对地电容的数量级。通过分析得知。不管是电缆出线还是母线接架空出现，或者两者都存在，都有出现谐振的可能。然而在应用PT以后，出现谐振的对地电容范围会明显低于其他的方法。过电流与过电压也非常小，在不断提升了线性度以后，也会有效的抑制铁磁谐振。在分频谐振的作用下，尽管具有较低的过电压，然而因为存在较大的过电流，所以，也会严重的危害到PT的质量。同时，在系统参数相同的情况下，激发条件的差异也会影响到谐振。简言之，合闸的主要目的是将高频侧的谐振激发起来，而通过单一性的连接，对于分频侧谐振的激发也会带来很大帮助。

???????把系统的对地电容增大，从而将所规定的电容范围超出，从而能够防止发生铁磁谐振问题。然而，在不断增大了电容之后，就会将更大的谐振电流调动起来。对地电容的提升，如果没有很好的防控谐振问题，将会带来更加严重的危害。

???????三、计算三相不对称

???????在计算不对称时，将线性度最差的一个应用到A相PT中，B、C两相PT对线性度最优的一项进行应用，而且，在单相接地与合闸激发谐振基础上，使得对地电容值不断发生变化。因为在此条件下，B、C相和A相接地会将不同的谐振激发出来。

???????通过分析得知，对比三相对称而言，在三相PT处在不对称的状态下，谐振也有自身的特征。首先，分析谐振的分布情况得知，随着对地电容的增大，三相对称依次出现基频、高频、1/2的谐振，而且有着比较明确的界限分。而在三相不对称情况下，在不断增大了对地电容后，就会多出一个1/3分频，然而却有不够清晰的界限，在分界面区域中，不但会同时出现两个频率的谐振，甚至会出现两个混合在一起的谐振，或者没有出现谐振。但是应该特别注意的是，如上文所述，在计算时得知，在激发方式相同的情况下，会有着相同的初始条件，而铁磁谐振会非常敏感于初始条件的变化。所以，在这当中没有被激发的谐振，不能表明初始条件被改变后难以将谐振激发起来，然而应该明确，会出现较小的谐振发生概率。

???????分析激发方法得知，同合闸相比，单相接地会有更大的谐振