變電站諧振問題

變電站諧振問題1、基本知識2、中性點不接地系統(tǒng)的“鐵磁諧振”3、中性點直接接地系統(tǒng)的“鐵磁諧振”1、基本知識鐵芯線圈內(nèi)磁通不能突變，若原磁通為零，則線圈通電瞬間無論電壓多大，磁通依然為零。1）接通交流電瞬間，若交流電瞬時值為零，則因磁通滯后電壓900，應(yīng)為最大值，但由于通電前原磁通為零，不能突變，故迫使鐵芯中產(chǎn)生一相反的磁通（直流分量）與交變磁通疊加，結(jié)果使鐵芯飽和；2）通電瞬間若電壓瞬時值為最大，則磁通為零，不會產(chǎn)生突變，鐵芯不會飽和。電壓磁通電勢wtuΦ迫1、基本知識鐵芯線圈的電抗由漏抗、激磁電抗組成，漏抗很小且不變（限制短路電流，產(chǎn)生壓降），激磁電抗正常時很大且會變化，其大小取決于線圈電感，鐵芯飽和時電感很小，電抗XL=ωL很小，故鐵芯線圈是非線性元件；磁通Φ是由電流通過線圈產(chǎn)生的，但磁通Φ的大小取決于電壓（TM、TV中）大??；磁路中有如下關(guān)系：Φ

＝I0N/Rm,鐵芯飽和后磁阻Rm很大。2、中性點不接地系統(tǒng)的“鐵磁諧振”A工頻鐵磁諧振B諧波鐵磁諧振C抑制鐵磁諧振措施A工頻鐵磁諧振UVW變壓器繞組TV一次繞組CA工頻鐵磁諧振NN’CLTV合閘時電磁過程分析TV合閘于三相交流電源時，合閘瞬間通常是一相電壓大、兩相電壓小，因此一相鐵芯不飽和、兩相鐵芯飽和后其電抗X變小，使得三相對稱電路變?yōu)橐徊粚ΨQ三相電路，引起電源中點發(fā)生位移：可見：UNN’與EA反相，且UNN’大于EA。TV合閘時向量分析由向量分析可知，此時A相對地電壓大為減小，另兩相對地電壓升高（大于相電壓），且三相電壓嚴重不對稱，這就是中性點不接地系統(tǒng)“鐵磁諧振”的特征之一；因三相不對稱，系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓，接地保護將動作告警或跳閘。但零序電壓的出現(xiàn)并非系統(tǒng)接地，故稱此種現(xiàn)象為“虛幻接地”。ECEBEAUAUCUBNN’B諧波鐵磁諧振分析：鐵芯線圈飽和后會出現(xiàn)諧波分量，此時線圈象一個“諧波發(fā)生器”，諧波回路如圖所示。若線路長則C大，自振角頻率ω0小，可能出現(xiàn)分頻（工頻的分數(shù)倍頻率），反之出現(xiàn)高頻。出現(xiàn)諧波諧振的條件是：TV鐵芯飽和才有可能有“諧波電源”；對于某次諧波有XL=XC。但諧振中點位移電壓不是工頻電壓，故各相對地電壓為：LCB諧波鐵磁諧振結(jié)論：諧波諧振時系統(tǒng)三相對地電壓都高，有搖擺現(xiàn)象（分頻諧振）；分頻諧振的諧振頻率f低，TV感抗小，有很大的激磁電流，易燒壞TV；因中點依然有位移，所以仍有虛幻接地現(xiàn)象。C抑制鐵磁諧振措施在TV開口三角形兩端（零序回路）接電阻R0或消諧裝置；R0越小，消耗的能量越多，限制作用越好，R0=0最好（短路），這是因為激磁電抗短接后僅剩漏抗，三相漏抗一樣大，故中點無位移，一般接入500W燈泡（冷態(tài)下R0=7Ω)，可以抑制諧振，熱態(tài)下R0很大，可以長期投入；裝消諧裝置，可以根據(jù)開口處電壓的大小和頻率大小投入相應(yīng)的電阻和電容；TV高壓側(cè)中點經(jīng)電阻接地；改用電容式TV；C抑制鐵磁諧振措施增大電網(wǎng)對地電容，促使三相對稱，消除諧振（10kV母線充電后先將線路送電，待正常后再投入10kV母線TV－－充電前拉開TV）；采用專用的消諧TV1)為什么能消諧？零序回路TV電阻為R0；2)為什么要將開口處短路？短接后使零序電壓全部降落到中性點TV的一次繞組上，可以使KV靈敏動作；3）怎樣測量各相電壓？應(yīng)使各相電壓等于對應(yīng)正序、負序、零序電壓之和。

實際消諧TV使用三相式TV，其零序磁阻大，電抗X0很小，不需經(jīng)開口短接方式處理。C抑制鐵磁諧振措施UVW三只單相TV一次繞組R0VVVKVUVWKV告警3、中性點直接接地系統(tǒng)的“鐵磁諧振”多用電容式TV接線C1—串聯(lián)電容C2—分壓電容L1---補償電感C1C2L1L小TVu2U3、中性點直接接地系統(tǒng)的“鐵磁諧振”電容式TV等值電路（見右圖）諧振條件：

C1//C2的XC與（L1+L)的XL相等何時最易發(fā)生諧振？全電壓投TV時，小TV易于飽和導(dǎo)致其感抗下降，當下降到XL=XC時產(chǎn)生串聯(lián)諧振，引起過電壓而使小TV燒壞（串聯(lián)諧振時電壓高、電流大）～