电力系统铁磁谐振数字仿真及防范措施

铁磁式电压互感器TV是一种带铁心的电感元件,具有非线性的特点,在不同的激励条件下(系统发生短路接地故障、倒闸操作等)其电抗值会发生变化,容易与系统中的电容元件产生谐振.一般把带铁心的电感与电容元件产生的谐振称为铁磁谐振.铁磁谐振可使系统产生过电压或电流,铁磁谐振具有稳态性质,谐振时的过电压、过电流持续时间较长,能危及电...     

电磁式电压互感器铁磁谐振的消除措施

在电力系统中引起电网过电压的原因很多。其中谐振过电压出现频繁,危害性也较大。过电压一旦发生,往往会造成电气设备的损坏甚至发生停电事故。尤其在非有效接地系统中,由于电磁式电压互感器（下面简称TV）为非线性的电感元件,它与线路（母线）的对地电容会形成谐振回路．并在系统接地、开关合闸等激发条件下出现铁磁谐振,使得TV受到过电压和过电流的冲击。为防止铁磁谐振．需要采取必要的消谐措施。     

浅析电力系统铁磁谐振过电压

电力系统中包含有很多电感和电容元件,在系统发生故障时,它会形成不同自振频率的振荡回路,在外加电源的作用下会产生谐振过电压,而电力系统中的电感元件大多因带有铁芯会产生饱和现象,使电感参数不再是常数,而是随着电流或磁通的变化而变化,这样就形成了电力系统铁磁谐振过电压。它会破坏电气设备的绝缘,甚至会烧毁电气设备,严重威胁着电力系统的安全、稳定运行。本文着重分析了电力系统铁磁谐振过电压的产生原理,介绍了电力系统中一些典型的铁磁谐振过电压及其危害,并提出具体的防范措施。     

对电压互感器饱和引起电位偏移与铁磁谐振的分析

分析了串联铁磁谐振电路的2种稳定工作状态,即非谐振状态和谐振状态。前者电路呈电感性,回路电流和电感、电容上电压都不大;后者电路呈电容性,不仅回路电流大,且电感、电容上产生过电压。利用等值电路变换及矢量分析的方法,对配电网络中电磁式电压互感器饱和引起的过电压现象进行了分析。结果表明:在中性点绝缘系统中,电磁式电压互感器饱和会使系统中出现不同程度的中性点电位偏移,导致一相或两相对地电压升高,但系统中并未发生真正的工频铁磁谐振。故可得出结论:在中性点绝缘系统中,因电磁式电压互感器饱和引起的过电压现象属于工频位移过电压。     

PT励磁特性对铁磁谐振的影响及检测研究

在中性点不接地的电力系统中,系统母线装置的电磁式电压互感器(PT),在一定激发条件下极易引起铁磁谐振过电压。电力系统中铁磁谐振过电压受很多因数的影响。一些文献对铁磁谐振电路中的消耗、电压幅值、电容值的大小及合闸初相角对谐振过程的影响研究较多,本文将对非线性电感的励磁特性对铁磁谐振的影响进行深入分析。并利用粒子群优化算法求解非线性铁磁谐振电路方程,从而检测出系统发生铁磁谐振的类型。通过计算与仿真分析得出一些有实际意义的结论,为相关电力部门采取相应地措施消除谐振提供理论依据。     

配电网铁磁谐振防治经验

1　引言在 6～ 35ｋＶ的配电网中 ,因变压器、消弧线圈、电压互感器等感性元件的磁饱和作用 ,常常激发形成较高幅值的铁磁谐振过电压。铁磁谐振可以是工频谐振、也可以是高频谐振或分频谐振 ,其具体表现为 :产生高幅值的零序电压 ,出现虚幻接地或接地指示错误 ;系统单相、二相或全相对地电压升高 ,出现低频摆动 ,引发绝缘闪络或避雷器爆炸 ;工频谐振产生反倾引起变压器负荷侧小电机反转 ,变压器绕组电流急剧增加、铁心异音 ,导线发生电晕 ;电压互感器保险熔断或爆裂 ,使得仪表测量、接地保护等无法正常运作。据统计 ,35ｋＶ及其以下的配电网…     

电气设备复合故障的检测过程与分析（上）

电力系统中具有许多铁心电感元件,例如发电机、变压器、电压互感器、消弧线圈和并联补偿电抗器等等。这些元件大部分为非线性元件,它和系统的电容元件组成许多复杂的振荡回路。如果满足一定的条件,就有可能激发起持续时间较长的铁磁谐振过电压。 红旗水力发电厂,总装机为4×3200kW,有两条35kV和     

避雷器对具有混沌效应铁磁谐振过电压的影响

铁磁谐振是一种具有显著非线性动力特征的电磁现象.电力系统中存在着许多非线性元件,电力系统运行方式变化及系统设备的操作都可能激发铁磁谐振.它产生的长时间的过电压和过电流给电力系统安全带来巨大威胁.应用基础数学理论研究铁磁谐振可为其预防和抑制提供数学理论依据.为此,利用分岔图,相平面图等数学工具首次研究了并联金属氧化物避雷...     

中性点非直接接地系统铁磁谐振的产生及措施

电力系统中有很多电感元件,当系统发生故障或开关操作时,在外加电源的作用下,这些电感可能与电容(如导线电容)产生铁磁谐振过电压。它会破坏电气设备的绝缘,甚至会烧毁电气设备,严重威胁着电力系统的安全、稳定运行。分析了电力系统铁磁谐振过电压的产生原理,产生原因,并提出了具体的防范措施。     

中性点非直接接地系统铁磁谐振的产生及措施

电力系统中有很多电感元件,当系统发生故障或开关操作时,在外加电源的作用下,这些电感可能与电容（如导线电容）产生铁磁谐振过电压。它会破坏电气设备的绝缘,甚至会烧毁电气设备,严重威胁着电力系统的安全、稳定运行。文章分析了电力系统铁磁谐振过电压的产生原理,产生原因,并提出了具体的防范措施。     

基于零序电压柔性控制的配电网铁磁谐振抑制方法

配电网电磁式电压互感器饱和易引发铁磁谐振,可能产生长时间的过电压。首先,提出一种基于零序电压柔性控制的铁磁谐振抑制新方法,由脉宽调制有源逆变向配电网注入零序电流,吸收电网零序暂态能量,释放线路对地电容的多余电荷,抑制过电压,从本源上消除铁磁谐振;然后对一配电网分频、基频、高频铁磁谐振的抑制进行仿真验证。结果表明,所提方法仅需短时注入零序电流,强迫配电网脱离铁磁谐振状态,抑制零序电压为零。     

实测铁磁谐振过电压相空间重构及非线性特征量提取

铁磁谐振是电力系统中常见的一种非线性现象,现场实测数据表明电力系统中存在准周期铁磁谐振过电压,且某些分频铁磁谐振与准周期铁磁谐振过电压难以区分。为了能够提出一种有效的铁磁谐振过电压特征量,文中对某变电长达5年的实测铁磁谐振过电压进行了全面分析,采用相空间重构算法获得电压时间序列对应的铁磁谐振重构相空间,再以重构相空间为基础,提出二维重构吸引子的平均灰度的计算方法,用来定量表征铁磁谐振过电压非线性,结果表明不同类型铁磁谐振过电压的二维重构吸引子的平均灰度具有明显的差异,能够直接识别分频谐振和准周期谐振,亦能辅助识别其他类型的实测铁磁谐振过电压。     

内部过电压引起低厂变烧坏事故解析

引言电气系统的内部过电压触发的原因很多,既有线路参数匹配引起的工频过电压,也有开关操作时电弧复燃引起的操作过电压;此外还有电感负载负荷截流引起的过电压和电感电容串联引起的谐振过电压。内部过电压,特别是操作过电压引起的事故时有发生。据统计资料,一般工频过电压不会超过2倍相电压,切除空载线路引起的操作过电压和间歇性电弧引起的过电压不会超过3.5倍相电压,铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压。但是,实际运行经验证明,事故的发生往往是几种过电压合在一起,过电压倍数有时高达额定相电压的7～8倍。2005年7月11日、2005年7月16日和2…     

山东电网220千伏电压互感器造成的铁磁谐振过电压的分析

本文以山东省黄台电厂220千伏母线上电压互感器造成的铁磁谐振问题为例,介绍了用数字模拟方法在计算机上求解由非线性电感和电容引起的铁磁谐振暂态过程的方法,并用图解法对计算结果进行分析和讨论,最后提出了防止谐振过电压的技术措施。     

一个监控铁磁谐振的通用子系统

铁磁谐振是电力系统中一种危害比较严重的故障,它主要是由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容匹配,构成谐振回路受到某种激发而产生的.理论分析和实践证明,产生谐振的频率是多种的,通常有3次谐波谐振、基波谐振、1/2分频谐振和1/3分频谐振.无论是哪种频率的谐振,都可能使电压互感器产生过电压或过电流,造成电压互感器的绝缘损坏甚至将其烧毁.所以,适时监控电力系统的铁磁谐振更具有实用价值.本文介绍了一个在变电所微机监测系统中监控铁磁谐振的通用子系统,它只从主机取     

110～330kV电网中铁磁谐振过电压的计算方法及防止措施

电网铁磁谐振过电压的计算方法,包括求解描述计算电路过渡过程的微积分方程组,利用了与励磁支路非线性电感和互感器励磁电流相关的新解析式。在各种电压等级的电网中,计算铁磁谐振现象及拟定防止措施时,都可以利用这个推荐的方法。     

配网铁磁谐振过电压的非线性动力学分析及抑制措施的研究

配电网中电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压出现频繁,严重影响电力系统的稳定运行,研究一种快速、有效的消谐措施意义重大。利用非线性动力学对配电网系统发生的铁磁谐振过电压进行仿真分析,得到随着系统对地电容变化的分岔图及相应的最大李雅普诺夫指数曲线图,分析该系统下各类谐振的变化情况。在此基础上,研究配电网中性点经ZnO非线性电阻接地方式对铁磁谐振过电压的抑制方式,并获取能够抑制各类谐振的非线性电阻的伏安特性。结果表明:中性点经ZnO非线性电阻接地方式能够使过电压幅值降低到正常情况,同时混沌谐振现象消失,说明中性点经适当的非线性电阻可以有效地抑制铁磁谐振过电压。     

采用三相共箱GIS的中性点非有效接地系统中工频铁磁谐振的判别方法

铁磁谐振过电压是影响电气设备内部绝缘的重要因素之一,在中性点不接地GIS系统中,因铁磁谐振过电压造成的设备损坏占有相当的比例。为了方便地判断系统在转换工作方式时是否有可能发生工频铁磁谐振,详细推导了中性点不接地系统发生工频铁磁谐振的判据,该判据是利用解析法推导出了回路等效电阻与临界电阻的关系式,根据此判别式还可以选择消除谐振的电压互感器二次开口零序电阻的阻值。通过实例,在两种工况下,验证了该方法的有效性。最后,分析了系统中性点接消弧线圈对铁磁谐振的影响。     

铁磁谐振过电压柔性控制的试验研究

为了控制不同类型的铁磁谐振过电压,通过向量分析方法详细分析了铁磁谐振过压的产生及控制机理,并基于此提出了一种采用全控高速电力电子开关的铁磁谐振过电压柔性控制方法。搭建了铁磁谐振柔性控制试验平台,基于该平台得到了几种电力系统典型的铁磁谐振过电压,并对这几种典型铁磁谐振过电压进行了柔性控制试验研究。结果表明:提出的铁磁谐振柔性控制方法能够在0.12 s内将电力系统中常见的基频、分频和高频铁磁谐振过电压控制至正常水平,且控制后的电压谐波满足IEEE 519—1992标准。该方法简单有效,具有现场实际运用的潜力。     

应用解析法分析中性点接地系统中的工频铁磁谐振-谐振判据和消谐措施

该文应用解析法讨论了工频铁磁谐振发生的原因和消谐措施。谐振原因是由于非线性电感的工频励磁特性与谐振电路戴维南电源伏安特性有交点，即是由于回路电阻大于临界阻尼电阻。文中给出了临界阻尼电阻公式和消谐措施。对于已经发生谐振的变电站，建议在电压互感器的二次侧并联电阻，使回路的等效电阻小于临界阻尼电阻。应用该方法成功地分析和消除了一110kV变电站的铁磁谐振。