一起谐振引起的配网电压互感器故障分析及抑制措施

通过一起由铁磁谐振引起的电压互感器爆炸事故,分析了电压互感器铁磁谐振的过电压原理,总结了电压互感器回路发生铁磁谐振的特点,列举了部分铁磁谐振治理措施,提出了一种基于流敏型电磁式电压互感器消谐装置的抑制措施。该装置在正常运行时保持低阻状态,不对系统或电压互感器产生影响,在铁磁谐振时能够自动调整到合适的阻值范围以破坏谐振条件。现场应用表明,流敏消谐装置可以在较短的消谐时间内抑制励磁涌流,为电压互感器铁磁谐振治理提供了新的思路。     

利用剩余电压绕组与微机消谐器配合消谐

结合10 kV母线电压互感器设计与运行实例,阐述了利用剩余电压绕组检测接地故障的原理和铁磁谐振产生的原因,在此基础上介绍了利用剩余电压绕组配合带芯片消谐器抑制和消除铁磁谐振的措施与效果。     

接地消弧装置导致PT铁磁谐振机理分析

在配置有接地消弧装置的中性点不接地配电系统中,消弧装置动作过程能够导致线路电压骤变,从而可能引起电磁式电压互感器(PT)产生铁磁谐振,对设备和系统造成重大危害。为了避免铁磁谐振影响,需要对接地消弧装置产生谐振的机理进行研究。通过分析中性点不接地配电系统结构,并结合接地消弧装置动作过程,研究了接地消弧装置动作对配电系统运行参数的影响。研究了PT铁磁谐振原理,并结合接地消弧装置动作特性对消弧装置导致PT铁磁谐振的机理进行了理论分析。提出了一种基于谐振回路特性和铁芯励磁特性的能够表达谐振非线性过程的迭代计算方法,通过MATLAB对铁磁谐振进行了仿真。结果说表明接地消弧装置能够导致PT铁磁谐振,谐振的类型受线路对地电容大小的影响,大多数情况下产生的是分频谐振。     

由于断路器并口电容引起的铁磁谐振研究

根据北京某220 kV变电站曾发生的铁磁谐振现象,利用电磁暂态软件分析了该变电站220 kV母线上接有电磁式电压互感器时,由于互感器和断路器并口电容组成了谐振回路,从而导致的铁磁谐振发生的概率。并且根据消除谐振回路的抑制铁磁谐振的思路,将母线上的电磁式电压互感器全部更换为电容式电压互感器后在电磁暂态软件下模拟。结果表明,对上述两种情况分别进行500次分断路器操作,带有电磁式电压互感器时发生谐振的可能性很大,而换成电容式电压互感器后发生谐振的可能性几乎为零。因此,用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器从根本上消除了铁磁谐振回路,是一种效果很好的铁磁谐振抑制措施。     

负载谐振型高频逆变器环流抑制技术

分析负载谐振型高频逆变器环流产生机理,指出开关管关断延时是环流产生的真正原因。提出采取频率跟踪和相位补偿双重调节法对开关管控制信号进行调节,即实时检测谐振频率和环流持续时间,调节开关频率使其跟随谐振频率变化,并将控制信号提前相应时刻,以保证开关管在谐振电容电压过零点切换,从而抑制环流。给出以DSP芯片为载体的环流抑制系统的设计方案。仿真验证了该控制方法的有效性。     

中性点不接地系统铁磁谐振与单相接地辨识技术

中性点不接地系统在电压互感器铁磁谐振的情况下可能出现零序电压长时间升高的现象,与单相接地故障现象类似.传统选线装置仅依靠零序电压和零序电流启动,不能有效辨识铁磁谐振,容易造成误动.重点分析了基频铁磁谐振的特征,详细对比了铁磁谐振与单相接地故障情况下三相电压及零序电压之间的差异,并在此基础上提出了基于零序电压和三相电压综合对比的铁磁谐振辨识技术.通过现场实际运行数据对该方法进行了验证,表明该方法能够有效提高选线装置的动作可靠性,满足实用要求.     

小电流接地系统电压互感器铁磁谐振过电压与抑制措施仿真分析

在小电流接地系统中,电压互感器铁磁谐振是一种很常见的内部过电压,会严重威胁人身和设备安全。对于电压互感器铁磁谐振的产生机理和抑制措施已经有了一些基础研究,但不同抑制措施对于特定小电流接地系统母线电压的影响尚未有统一的认识。针对某220 k V变电站种电磁式电压互感器出现的铁磁谐振过电压进行了研究,分析了不同抑制措施对变电站35 k V母线电压的影响。结果表明,与电压互感器高压侧经零序电压互感器接地相比,系统中性点经消弧线圈接地对铁磁谐振的抑制效果更加明显;电压互感器高压侧中性点经电阻接地以及互感器开口三角绕组接阻尼电阻两种方法对铁磁谐振有一定抑制作用,但抑制效果与所接电阻值密切相关。     

中性点不接地系统铁磁谐振原因分析及消谐措施探讨

三相五柱电压互感器由于本身固有特性而在运行中易发生铁磁谐振过电压,如果不采取措施抑制铁磁谐振将引发电压互感器损坏,进而造成大面积的停电事故.因此,对变电站35kV及以下电压等级中性点不接地系统中的三相五柱电压互感器产生铁磁谐振的原因进行分析,并探讨铁磁谐振的消谐措施.     

中性点不接地系统铁磁谐振过电压机理及消谐措施的研究

铁磁谐振是长期困扰电网安全稳定运行的因素之一。因此,如何治理和防范铁磁谐振成为了业界人士共同的目标。本文首先阐明了铁磁谐振产生的机理和铁磁谐振的具体分类,对现有的消谐措施进行了系统的归纳总结,并通过理论分析得出了新的消谐方法,即在电压互感器的一次侧中性点接地处安装常闭开关,通过开口三角形电压判断系统是否产生谐振,进而控制开关的开断,以此来破坏谐振产生的条件,有效地防止铁磁谐振的产生。     

中性点非有效接地系统电磁式电压互感器铁磁谐振问题研究

主要对中性点非有效接地系统电磁式电压互感器铁磁谐振问题进行研究。首先介绍了电压互感器铁磁谐振产生的根本原因,即铁磁材料磁导率随着所施加电压或流过电流的持续增大反而降低,引起励磁电抗急剧减小,从而引发谐振;接着介绍了铁磁谐振分类,包括基频谐振、高频谐振和分频谐振;然后重点分析了电压升高与电流增大对谐振的影响,分别介绍了中性点非有效接地系统单向接地时的中性点电压变化轨迹,并给出了可能产生谐振的区间范围,介绍了电压互感器三相励磁电抗不同饱和程度对铁磁谐振产生的影响;最后介绍了几种常用的谐振消除方法。所介绍内容能够为电网运维检修人员以及互感器设计人员提供理论参考和经验借鉴。     

10kV配电网铁磁谐振消谐措施的仿真研究

在中性点不接地配电系统中,由于电磁式电压互感器(PT)励磁电感的非线性特性,在一定条件下容易产生铁磁谐振过电压,严重影响系统的安全运行。文章以嘉兴电力局斜桥变电所10kV配电网为模型,利用EMTP程序对PT高压侧中性点接非线性电阻、串单相PT、经消弧线圈接地、PT开口三角绕组接阻尼电阻或者分频消谐装置等多种消谐措施进行了详细的仿真分析和综合比较,发现中性点串单相PT的方式在消谐能力和全局性方面不如中性点串非线性电阻方式;在非线性电阻消谐方式下,正温度系数(PTC)热敏电阻和三次谐波滤波器可以较好地解决零序电压偏高的问题。此外,文章还定量研究了采用消弧线圈消谐的有效数值范围,分析了分频消谐装置在实际运行中不能很好消谐的原因,并对其他一些消谐方式的有效性进行了探讨。作者的工作可以为电力部门进行铁磁谐振过电压的防治提供较好的参考依据,对提高配电网的供电安全可靠性也有很高的实用价值。     

铁磁谐振仿真模型的改进

在中性点绝缘的复杂电网中 ,因系统突发单相接地故障而激发的铁磁谐振现象经常出现 ,利用MATLAB内建的仿真工具实现了由于电压互感器非线性励磁电感和系统对地电容匹配而引起的铁磁谐振暂态过程的数字仿真 ,并分析比较了各种不同消谐方法的作用及效果     

变电站铁磁谐振仿真分析及抑制措施研究

以某110kV变电站为原型,在考虑了母线零、正序参数和进出线路几何参数情况下,利用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,对该变电站35kV侧由于出线单相接地引起的母线电压互感器的谐振情况及电压互感器一次侧中性点经非线性电阻接地,电压互感器开口三角短时投入阻尼电阻等措施的消谐情况进行了仿真计算。对母线上装设中性点接地的三相电容器组,采用电容式电压互感器等消谐方式的有效性进行了探讨。对谐振产生的原因和各种消谐措施的原理和消谐效果进行了分析比较。结合仿真结果和系统参数分析得出:单相接地故障消失时刻对于能否激发系统谐振起着关键性作用;电压互感器开口三角短时接入阻尼电阻和电压互感器一次侧中性点经非线性电阻接地2种措施消谐效果较为理想;H.A.Peterson的试验结论不能作为判断系统是否产生谐振的确切参数标准。     

电磁式电压互感器的铁磁谐振仿真研究

在中性点不接地配电系统中,由于电磁式电压互感器(PT)励磁电感的非线性特性,会在一定条件下产生铁磁谐振,影响系统的安全运行。笔者以ATP-EMTP仿真软件对铁磁谐振及多种消谐措施进行了仿真分析和综合比较,结合仿真分析及实际工程应用情况,认为在众多消谐措施中PT一次侧中性点接消谐器和4PT接线方式是比较好的消谐方法。     

10kV配网电压互感器断保险故障分析及应对措施

中性点不接地配电网中变电站发生的单相接地故障消失后易引发电压互感器(PT)铁磁谐振或低频非线性振荡等,导致PT熔断器频繁熔断,影响电力系统安全运行。为研究实际变电站PT断保险故障的基本规律及影响因素,文中统计了某供电公司1年内的35次断保险及PT故障,分析了一起实际变电站发生断保险故障前后的录波数据,对比各种故障诱因的仿真波形找出该变电站发生PT断保险的原因。最后在已经验证了的仿真模型的基础上,找出有效抑制该种故障的措施。研究表明:文中研究的变电站发生PT断保险的原因是单相接地故障消失瞬间激发的工频铁磁谐振。提出的抑制措施是针对实际运行环境优化参数的一次消谐装置以及改进的PT接法,抑制效果明显。     

一种基于嵌入式技术的新型电能质量检测装置

利用DSP强大的数据处理功能和ARM优良的控制功能,设计了具有暂态扰动检测、分析等功能的基于嵌入式技术的新型电能质量检测装置.仿真结果显示该装置无论作为独立的电能质量检测系统,还是广域电能质量检测系统的前端机,都能够实时、全面、高精度检测和管理电能质量参数.     

基于ZigBee的电能质量监测系统的研究与设计

针对现有电网电能质量监测仪存在布线工程大及不能适应复杂地理环境等问题,提出了一种基于ZigBee无线通信技术的便携式电能质量监测系统软硬件设计方案。系统采用TMS320F2812 DSP和高精度数据采集芯片AD8364完成对现场电信号的采集、分析和处理,并利用ARM S3C2440强大的数据管理和控制功能实现数据管理和人机交互,通过高可靠性ZigBee模块实现DSP与ARM间的无线通信,完成数据的传输。实验结果表明,系统能够满足电力系统对电能质量监控及测量要求。     

双口RAM在双CPU电能质量监测装置中的应用

在双CPU电能质量监测装置的设计中,为解决两个CPU间高速、大量数据交换的问题,采用了共享双口RAM方案.介绍了双口RAM芯片的功能特点,并设计了其与DSP、ARM间的硬件接口电路.根据该芯片的读写时序,分别配置了DSP和ARM的外部存储器接口寄存器,并给出了源代码.运行结果表明,该设计能保证DSP和ARM稳定、实时地交换数据.     

电压互感器铁磁谐振的产生与消除

从本地系统产生谐振的实例出发,分析了电压互感器产生铁磁谐振的机理,包括直接接地系统对地电容引发的铁磁谐振、不接地系统单相接地引起的铁磁谐振和断路器接口并联的电容形成的铁磁谐振.找出了产生谐振的4个方面的具体原因.并从产生谐振的机理出发,全面阐述了消除谐振的8项措施,如在倒母线的操作中增加馈出线路的长度;在电压互感器一次侧中性点接地线上投入电阻;安装零序电压互感器;装设消谐器等.根据谐振的程度大小和出现谐振的具体原因,恰当运用这些措施,就能确保系统的可靠运行.     

基于DSP+ARM双核系统的电能质量检测装置设计

针对现有电能质量扰动识别装置采集数据量大、数据计算量大和实时性能高的要求,本文基于DSP+ARM双核系统和AD7606芯片设计一款电能质量检测装置。该装置充分发挥DSP+ARM双核的优势,能够实现数据的高速处理。该装置具有集成度高、高性价比等特点,故非常适用于工业产品开发。