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。     

风力发电中所产生的谐波及其抑制措施

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曲线,会在一定条件下产生铁磁谐振,影响系统的安全运行。以风力发电系统为例,对风力发电系统的发电机理、风力发电的特点、谐波的产生及危害等以及消谐的措施进行分析。认为在众多消谐措施中PT一次侧中性点接消谐器和选用励磁特性曲线饱和度较高的电磁式电压互感器(PT)的方式是比较好的消谐方法。     

开关型消弧激发PT过流的试验与仿真研究

随着开关型消弧装置在10 kV配网的推广使用,传统配置下PT(电压互感器)在该装置消弧过程中的过流现象时有发生。为了研究PT过流机理及抑制措施,笔者首先从原理上阐述了开关型消弧中人为单相接地消失过程激发铁磁谐振、低频振荡的机理;其次搭建了10 kV中性点不接地试验平台,在不同的系统电容电流下对4类典型PT进行了单相接地与消失的试验;最后将试验结果与传统仿真结果比较,提出了一种考虑深度饱和下铁心励磁特性情况的计算思路。研究结果表明:即使远离Peterson谐振区域,开关型消弧仍会激发分频谐振或低频振荡,产生的半波脉冲电流幅值很高,容易导致PT熔断器熔断;采用励磁特性好的PT或4PT能有效抑制谐振;最后文中采用的考虑深度饱和下铁心励磁特性的仿真结果较传统仿真有更高的准确度,与实际测量数据相吻合。     

电磁式电压互感器铁磁谐振抑制的分析

以带PT合空母为例,提出等值计算模型和数值计算方法,对配电系统PT铁磁谐振过电压发展过程进行暂态仿真,对PT高压侧中性点接地电阻和高压侧等值电阻、系统中性点接地电阻和消弧线圈PT励磁特性等多个参数对PT铁磁谐振的影响以及各抑制措施的效果进行了分析,所得结论可为配电网PT非线性铁磁谐振的抑制提供参考依据.     

电力系统电压互感器铁磁谐振原因分析及治理措施

分析了我国35kV以下的配电网中容易发生电压互感器（PT）铁磁谐振的主要原因,从产生PT铁磁谐振的原理入手,提出了采用伏安特性好的PT,调整系统参数中C与￡的配合,将电源中性点改为经接地变压器、消弧线圈接地等方法来消除PT铁磁谐振。     

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。     

某实际间歇性弧光接地事故仿真分析与对策研究

针对实际工程中某110 kV变电站因单相接地故障引起的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压,及其导致的多条10 kV线路电流保护和主变低后备保护动作原因与对策开展研究。用通用的电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了仿真模型,详细研究了间歇性弧光接地引起的过电压和故障消失激发的铁磁谐振造成的谐振过电压,并与金属性接地故障时激发铁磁谐振的情况进行了对比研究。提出PT采用二次消谐装置和系统中性点经消弧线圈接地两种消谐方法,并进行了仿真研究。结果表明,两种方法在合理配置时均能有效地消除铁磁谐振,防止类似事故的再次发生。     

一起配电网铁磁谐振事件分析

单相接地故障消失引起的铁磁谐振是导致中性点不接地系统中PT熔断器熔断的最常见原因。文章针对云南某配电系统一次PT熔断器熔断事件的录波数据，结合铁磁谐振机理和类型，详细分析了事故经过及原因；利用快速傅里叶变换（FFT）进行频谱分析，确定了铁磁谐振的类型；最后分析了现场二次消谐装置未能正确动作的原因，并给出治理措施建议。     

配网PT铁磁谐振机理与抑制的试验研究

阐述了配电系统中电磁式电压互感器(PT)铁磁谐振产生的机理和特点,分析了阻尼谐振的依据,并针对配网系统发生较频繁的PT谐振现象,研制了一种基于固态开关(SCR)的新型配网PT消谐装置。PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了新型消谐装置良好的消谐效果,通过消谐装置抑制10kV高压原型模拟试验中激发的PT谐振的大量试验表明,该消谐装置动作可靠、性能良好。     

配电系统断线铁磁谐振的数值仿真及分析

以配电系统中几种常见的断线故障为例,对中性点不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地系统典型的断线铁磁谐振提出计算模型和数值计算方法;对过电压发展过程进行仿真,分析铁磁谐振机理并讨论过电压的影响因素,所得结论可供配电网断线铁磁谐振及其抑制措施的分析和研究参考。     

中性点非有效接地系统电压互感器故障分析与治理措施研究

目前10~35kV中性点非有效接地系统内电压互感器(PT)高压熔断器熔断、互感器烧毁等故障(统称PT故障)频发,严重威胁电力系统的安全运行。文中统计分析了电网系统内26起PT故障,探讨了PT故障的深层原因,并结合故障原因对现有的各类消谐方式进行了对比研究。研究发现,PT故障的本质原因是PT过励磁导致热损坏,具体可归为两类原因,88%的PT过励磁故障由间歇性弧光接地过电压引起,均发生在10kV中性点经消弧线圈接地系统;仅有12%由铁磁谐振过电压引起,均发生在35kV中性点不接地系统。笔者认为,抑制PT过励磁的关键是限制PT本身承载的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。然而,现有的消谐措施多侧重于消除铁磁谐振过电压,对弧光接地过电压的限制不够有效。基于上述分析,文中推荐一种新型热敏电阻限流消谐装置,兼有PT限流与消谐功能,具有优良的"自适应"特性,初步应用效果良好,能够有效防止PT故障发生,具有广阔的应用前景。     

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。     

基于信号注入法的铁磁谐振与单相接地故障辨识

中性点不接地系统中,电磁式电压互感器(PT)铁磁谐振与单相接地均频繁发生,其故障现象相似,都表现为零序电压升高,特别是基频谐振不易与单相接地区分,导致微机消谐装置与小电流接地选线装置可能发生误判。本文通过分析基频谐振与单相接地的线路对地阻抗的差异,提出基于信号注入的故障辨识方法。该方法依据不同故障类型下,同一注入电流信号产生电压的不同来辨识基频谐振与单相接地故障。仿真结果验证该方法能够有效辨识基频谐振与单相接地故障。     

多功能消谐装置治理铁磁谐振过电压的局限性研究

电力系统谐振过电压不仅引起电压互感器(PT)断线甚至烧毁,而且会引发主设备损坏造成大面积停电事故,严重威胁电网的安全稳定运行。基于对铁磁谐振产生机理的研究,结合10 kV变电站故障录波及二次消谐装置的动作行为,本文对因铁磁谐振现象造成的不接地系统10 kV电压互感器高压保险频繁熔断现象进行分析。虑及故障前后多功能消谐装置的动作情况,并考虑装置动作前后10 kV侧运行电压波动情况分析了多功能消谐装置对PT铁磁谐振过电压现象的治理情况。在上述研究的基础上,本文对多功能消谐装置消除铁磁谐振过电压的能力提出了质疑,并简要分析了其功能局限性的原因。     

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。     

顺北油田二区变电站35kV电压互感器烧毁故障分析

油田电网运行中,35kV系统和10kV系统为中性点经消弧线圈接地系统或不接地系统,在电网发展时期,系统参数可能处于谐振区,电磁式电压互感器易发生铁磁谐振现象,产生过电压或过电流,严重时会烧毁电压互感器。本文对顺北油田二区变电站35kV系统发生的3次电压互感器烧毁故障开展研究,得出电力系统处于谐振区,电压互感器铁磁谐振是造成电压互感器烧毁的原因。通过采取投入消弧线圈、应用饱和特性好的电压互感器和4PT改造等措施,有效治理了铁磁谐振。     

6kV厂用电系统铁磁谐振过电压现象的根除

引起铁磁谐振过电压的根本原因在于小电流接地系统对地容抗和电压互感器的感抗产生串联谐振。根除办法是改变系统的对地电容 ,改善电压互感器的特性 ,破坏谐振的产生条件 ;在通过计算发现可能产生铁磁谐振的系统 ,可在PT开口三角加消谐器 ;对于基波谐振 ,还应在PT一次中性点加消谐器。     

35kV配电网电压互感器铁磁谐振影响因素及消谐措施仿真分析

根据铁磁谐振的产生机理,以某35 kV降压变电站为研究对象,利用PSCAD软件建立仿真模型,分析故障消除时刻、对地电容、电压互感器(TV)一次侧对地电阻对铁磁谐振的影响,证明3种因素均会对谐振过电压产生影响。对比分析了TV高压侧中性点接非线性电阻消谐器、增大系统对地电容、开口三角绕组两端接阻尼电阻、系统中性点经消弧线圈接地4种措施的消谐效果,认为系统中性点经消弧线圈接地的消谐效果最好,为实际工程中消谐措施的选择提供了参考依据。     

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。     

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。