中性点不接地系统铁磁谐振仿真分析及谐振信号检测

基于电磁暂态仿真程序ATP-EMTP, 以某110kV变电站为例建立仿真计算模型,本文分析了该变电站35kV侧母线PT谐振特性及其激发因素.通过把傅立叶变换和小波分析相结合实现了对中性点不接地系统谐振母线过电压信号的检测.仿真模型和计算分析结果对于现行变电站、新建变电站及在线检测系统设计中谐振过电压的抑制和检测问题提供了参考.     

10 kV配电网铁磁谐振及其抑制措施仿真研究及应用

变电站的10 kV母线上常接有YN接线的电磁式电压互感器,在一定条件下容易发生励磁特性饱和从而与系统对地电容形成参数匹配,激发铁磁谐振,导致高压熔丝频繁熔断甚至损坏电压互感器,对系统的安全稳定运行造成严重影响。以山东省某变电站A为研究对象,利用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立仿真模型,对该变电站10 kV系统不同运行方式下的铁磁谐振及各种抑制谐振措施进行了相应的仿真计算,结果表明单相接地故障清除时易引起系统分频谐振,而在电压互感器中性点经消谐器接地或在电源侧变压器中性点经消弧线圈接地时,可以有效抑制系统的铁磁谐振。     

基于PSCAD/EMTDC下串联补偿电容对铁磁谐振过电压影响的仿真与应用

为解决高压变电站中性点不接地的配电网中的铁磁谐振过电压问题,笔者通过对铁磁谐振原理的分析提出串联补偿电容消谐方法。基于PSCAD/EMTDC对500 k V变压器进行精准建模并且仿真,仿真结果表明,当系统发生铁磁谐振时投入串补电容后,铁磁谐振明显得到了抑制,并逐渐消除,恢复正常。在某500 kV变电站35 kV谐振侧投入串补电容,根据现场实时录波,进一步验证了串补消谐的正确性和可行性,有较强的工程使用价值。     

基于EMTP-ATP的变电站铁磁谐振计算与消谐措施研究

变电站发生单相接地故障后易引发电压互感器(TV)铁磁谐振,导致TV熔丝频繁熔断,影响电力系统安全运行。为研究变电站铁磁谐振基本规律及影响因素,文中基于EMTP-ATP电磁暂态仿真软件,考虑了TV铁心的非线性特性,建立了某35 kV变电站铁磁谐振计算的分布参数模型,分析了变电站铁磁谐振的产生原因,并提出了抑制措施。研究表明:单相接地消失时刻决定了TV是否会激发铁磁谐振,若接地消失时非故障相电压为瞬时最大值,则TV将发生最严重的铁磁谐振。变电站消谐措施应优选消弧线圈与消谐器,其次是在开口三角绕组投入阻尼电阻。消弧线圈投入后,使得接地消失时刻TV三相电流降低至远小于其额定电流,从根本上避免了TV熔断器熔断;35 kV侧加装消弧线圈对于抑制10 kV侧TV铁磁谐振并无作用。安装消谐器时,在保证抑制铁磁谐振的同时,应考虑TV三相电流不能超过其额定值,避免熔丝熔断。TV开口三角绕组投入阻尼电阻值越小,对铁磁谐振的抑制效果越好,但TV三相电流越大,易烧毁熔断器;应准确判断接地消失时刻,精准投入阻尼电阻。     

主动式配电网铁磁谐振消谐方法研究

针对当前中性点不接地中低压配电网中频发的铁磁谐振这一典型故障,首先,研究分析了其谐振现象的产生机理与抑制方法,并在此基础上提出了一种基于非故障相电压幅值实时跟踪、调节PT开口三角形阻尼电阻的主动式谐振消弭方法;进而,基于电力系统全数字实时仿真平台ADPSS/ETSDAC,结合某35 k V变电站实际参数,搭建了铁磁谐振故障的仿真模型进行分析;最后,仿真验证了所提出的谐振消弭方法的可行性与正确性。     

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。     

考虑电气化铁路谐波特性的无源滤波器设计

为避免牵引供电系统的谐波传递到上级系统变电站,对公用电网电能质量造成不利影响,提出一种安装在牵引站的无源滤波器设计方案,治理牵引供电系统的谐波向系统变电站的传递问题。基于系统变电站实测数据,设计单调谐滤波器用以滤除低次谐波兼具无功补偿功能,设计过程中考虑了滤波器参数偏差以及系统阻抗变化等因素的影响;设计阻波高通滤波器用以抑制高次特征谐波和谐波谐振,设计过程中考虑了系统频率偏差以及电容器偏差、故障下对阻波高通滤波器阻抗特性的影响。基于PSCAD车网源联合仿真模型,模拟牵引供电系统的特征谐波和谐波谐振以及牵引站的谐波治理过程,仿真结果表明,所设计的无源滤波器能有效抑制特征谐波和谐波谐振。     

110kV变电站的铁磁谐振分析与抑制

根据变电站的运行情况,利用PSCAD软件搭建了相关模型并计算了所需模块的参数值。由经验可知在单相接地故障下产生铁磁谐振过电压,对10kV线路对比了只有变压器和加入互感器的情况,同时对35kV系统单相接地故障下铁磁谐振的情况进行研究,最后对抑制铁磁谐振的三种方法进行仿真分析。     

配电网铁磁谐振综合抑制措施研究

10 kV系统铁磁谐振严重影响配网系统安全稳定运行,在考虑配网谐振抑制措施时研究者往往针对单独某一种措施进行分析。文中以曾经发生过铁磁谐振故障的某110 kV变电站10 kV系统为分析对象,在电磁暂态分析软件ATP-EMTP中建立仿真模型,考虑了消谐器、改变励磁特性、阻尼电阻3种抑制措施,分别对单一措施抑制效果和不同措施组合使用抑制效果进行了分析。分析表明,针对文中研究对象,不同抑制措施组合使用效果优于单一措施。不同抑制措施综合使用,为配网铁磁谐振的治理提供了新的思路。     

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。