电力系统铁磁谐振研究现状分析

铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压，多发生在中性点不直接接地的配电网中，但在中性点直接接地的高压电网中，也曾经发生过这种过电压，针对中性点接地方式不同的两种情况，对近年来铁磁谐振的研究及其进展情况进行分析，分别介绍了其产生的机理，特征，评价了国内常见的几项消除谐振的措施或装置，并提出其进一步研究方向。     

中性点不接地系统中的铁磁谐振过电压探讨

铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压,多发生在中性点不直接接地的配电网中,但在中性点直接接地的高压电网中,这种事故也常有发生。本文列举了几个典型事例,从理论上阐述系统产生铁磁谐振的原理,并提出抑制谐振的方法,供广大电气运行人员参考。     

电网铁磁谐振的产生机理与10 kV配网铁磁谐振的小波分析

铁磁谐振是电力系统运行过程中的一种常见现象,频繁发生在中性点非直接接地的配电网和中性点直接接地的高压电力网中。为研究其过电压和过电流带给电力设备的损害,分析了单相铁磁谐振的振荡过程,并探讨了电力系统铁磁谐振产生的机理;同时利用MATLAB中的小波工具箱对某10kV中性点不接地系统单相接地故障激发的铁磁谐振进行了分析,检测故障发生时刻以及判断谐振的发生和频率。仿真结果表明,小波变换方法对判断铁磁谐振的发生和频率以及检测故障发生时刻是很有效的。     

电力系统铁磁谐振分析综述

铁磁谐振是配电网运行中的一种常见现象,多发生在中性点不直接接地的配电网中。谐振导致的过电压和过电流往往会使电压互感器(TV)过热烧毁,影响线路的正常运行。文章针对铁磁谐振的发生机理及其分类进行了概述,并对当前研究铁磁谐振的各种方法和消谐措施做了总结。     

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。     

电压互感器铁磁谐振过电压

电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压,在国内外的电力系统中均曾普遍发生。电压互感器本身虽小,但其引起的铁磁谐振过电压事故,后果往往十分严重,因此引起了普遍的重视。电压互感器铁磁谐振过电压可分两种:一种是中性点不稳定过电压;另一种是中性点位移过电压。前者多在正常运行的中性点不接地的电网中产生,例如投入空母线时的过电压:后者均在定相的过程中产生,这主要是由于定相的方法不当引起的。     

3～10kV中性点不接地系统铁磁谐振过电压的识别

以某3～10kV中性点不接地的小接地电流供电系统铁磁谐振故障为基础,介绍系统发生铁磁谐振和单相接地故障的象征,以此总结识别3～10kV中性点不接地系统铁磁谐振过电压的方法。     

35 kV系统中性点不同接地方式对铁磁谐振的影响研究

35 kV系统中铁磁谐振过电压频繁发生,对系统造成很大的危害。利用理论分析和EMTP-RV仿真相结合的方法,分析了中国35 kV系统3种中性点接地方式(中性点不接地、经消弧线圈或小电阻接地)下由电磁式电压互感器(PT)饱和引起的铁磁谐振过电压,研究结果表明,在中性点经消弧线圈或小电阻接地系统中,只要消弧线圈或小电阻的参数选取合适,能够将中性点位移电压限制在电压三角形内,可有效抑制铁磁谐振的发生。     

3～1OkV中性点不接地系统铁磁谐振过电压的识别

以某3～10kV中性点不接地的小接地电流供电系统铁磁谐振故障为基础,介绍系统发生铁磁谐振和单相接地故障的象征,以此总结识别3～10kV中性点不接地系统铁磁谐振过电压的方法.     

断路器均压电容引起的铁磁谐振分析

断路器均压电容引起的铁磁谐振分析大庆电业局李兴斌，陈新在大电流接地系统中，由于电源中性点直接接地，电网内各点电位被固定，所以当电网内发生断线、非同期操作、非全相运行等故障时，电网内的电源中性点电位不会发生位移，即电网中不存在产生铁磁谐振过电压的条件。...     

基波铁磁谐振理论分析及实验验证

基波铁磁谐振频繁发生于电力系统中,严重威胁电力系统的安全稳定运行。首先利用理论分析方法研究了典型铁磁谐振电路的基波铁磁谐振,用非线性曲线描述了非线性电感的饱和特性,并考虑了回路电阻对谐振的影响;在仅考虑基波分量的情况下,根据理论推导结果得出系统各参数对铁磁谐振的影响,并给出了各参数导致系统发生谐振的临界值求解方法;最后利用实验验证了理论分析中电源电压对铁磁谐振影响的正确性。研究结果表明:该方法能够很好地分析基波铁磁谐振及其影响因素,铁心损耗越小,电源电压越高,回路电阻越小,回路电容越小,系统发生谐振的可能性越大。     

基于ARM+DSP结构的PT铁磁谐振智能消谐装置设计

电磁式电压互感器在电网监测系统中是相当重要的设备。由于PT铁磁电感的饱和引发铁磁谐振从而产生长时间的过电压是电力系统中较为常见的一类问题。为了解决该问题,设计了一种新型的基于ARM+DSP结构的智能铁磁谐振抑制装置。利用DSP芯片通过快速傅里叶变换算法对配电网电压数据进行分析,判断铁磁谐振是否产生,并与ARM芯片通信。利用ARM控制阻尼电阻的投切来完成对铁磁谐振的抑制以及对相关谐振信息的显示、存储和上传。该装置充分利用DSP的运算能力和ARM的控制能力从而准确快速检测出铁磁谐振是否发生并对其进行快速抑制和存储。     

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.     

10 kV电网TV铁磁谐振过电压数字仿真及研究

结合南京供供电局萨家湾变电站10kV配电系统的实际情况,通过计算机数字仿真,对配电网电源中性点经阻抗接地方式和TV高压侧中性点经非线性电阻接地对电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振的影响作了详细计算与分析。认为配电网电源中性点经阻抗接地方式不仅能抑制弧光接地过电压,而且能有效抑制铁磁谐振过电压;母线TV初级中性点经非线性电阻接地也是抑制铁磁谐振过电压的措施之一。     

Multi-resolution Wavelet Analysis for Ferroresonance Phenomena in Power Systems

Power systems struggle from many effects, causing over-voltages and over-currents. One of these effects is ferroresonance, which is a non-linear phenomenon that occurs when the system is unbalanced. This article focuses on a 380-kV transmission line from Turkey's electrical power network where ferroresonance occurs during a switching operation. The system is first simulated on MATLAB (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA) model, and voltage variations are obtained. Spectral analysis methods are applied to the signal, and the frequency components of the system are examined for ferroresonant conditions. According to the obtained frequency components, the steady-state behavior of the system is explained.     

配电网铁磁谐振过电压研究

对配电网铁磁谐振产生的原因进行了分析,并通过PSpice仿真平台建立了典型案例模型,对铁磁谐振的影响进行了仿真,得出了故障波形。为了预防和消除配电网谐振过电压,提出不同措施,通过仿真分析对主要措施的可行性进行了论证,最后提出1种可以安全、可靠地应用于配电网的综合消谐方案。     

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。     

孤岛模式下的微网多PT铁磁谐振的研究

微网中由于不同的实体独立测量电压,会出现多个PT并联运行的情况。孤岛模式下的微网,失去了主网中性点消弧线圈或小电阻的电压钳位,并联运行的PT更容易发生铁磁谐振。为了提高微网孤岛运行的安全性,深入分析了多PT铁磁谐振的产生机理,同时提出了铁磁谐振的抑制技术。分析表明:通过串一、二次消谐电阻的措施不能可靠消谐,而采用投入一个经消谐电阻接地的中性点的方案具有更好的效果。根据微网的实际运行情况,研究了消谐电阻的选择方法及其控制技术。EMTP/ATP仿真和实际运行验证了所提出方案的有效性。     

应用MATLAB/SIMULINK仿真研究铁磁谐振

鉴于中性点直接接地的电力系统中屡屡因投切断路器或隔离开关而激发铁磁谐振现象 ,分析了该现象产生的原因和条件 ,建立了母线电压互感器 (TV)的仿真模型 ,利用MATLAB内建的仿真工具实现了铁磁谐振 (由母线TV非线性励磁电感同断路器均压电容和系统对地电容匹配所致 )暂态过程数字仿真。仿真结果表明 ,TV的励磁电阻 (铁损 )对铁磁谐振有重要影响。铁损越大 ,谐振越强烈。铁损减小 ,利于抑制谐振。最后 ,仿真比较了两种不同消谐方法的作用及效果 ,验证了消谐方案 (通过间接降低TV励磁电阻来抑制铁磁谐振 )的切实可行