微機消諧裝置抑制鐵磁諧振過電壓的分析

電力系統(tǒng)中,由于雷擊或其它原因,線路瞬間單相接地,使健全相電壓突然升至線電壓,而故障相在接地消失時又可能有電壓的突然上升,在這些暫態(tài)中也會有很大涌流;傳遞著過電壓,如高壓供電線路發(fā)生單相接地,低壓側(cè)就有傳遞過電壓，使電壓互感器鐵芯飽和，由于電壓互感器三相電感飽和程度不同,會出現(xiàn)互感器的一相或兩相電壓升高,也可能三相電壓同時升高，嚴重時就會引起諧振, 造成PT 過電流、過熱冒油、爆炸、母線短路、PT 保險熔斷等事故，嚴重影響電網(wǎng)的安全運行。本文就此現(xiàn)象，對電磁式PT 引起的鐵磁諧振過電壓數(shù)值特征及諧振判據(jù)進行了分析，從而選用一種或綜合應(yīng)用幾種合理措施進行阻抑。

一、鐵磁諧振形成的原因

在中性點不接地系統(tǒng)中，由于接地保護的需要，和監(jiān)視三相對地電壓,發(fā)電廠、變電站母線上常接有Yο 接線的電磁式電壓互感器,于是,電網(wǎng)參數(shù)除了電力設(shè)備和導(dǎo)線的對地電容Cο 之外,還有電壓互感器的勵磁電感L ,正常運行時,電壓互感器的勵磁阻抗是很大的,電網(wǎng)對地阻抗是容性,三相基本平衡,電網(wǎng)中性點的位移電壓很小,但電力系統(tǒng)出現(xiàn)某些擾動,造成電壓互感器三相電感飽和程度不同時,就可能激發(fā)引起諧振過電壓。

電壓互感器與電網(wǎng)線路對地電容并聯(lián)形成諧振回路，電磁式電壓互感器的電感是非線性的，這種諧振回路為非線性諧振回路，或稱鐵磁諧振回路，如圖1。

通常，在正常運行時，電壓互感器的感抗XL遠大于電網(wǎng)對地電容的容抗XC，即XL與XC不會形成諧振，但由于某些原因，例如單相接地故障、線路合閘、雷電沖擊等，使電壓互感器的電感量發(fā)生變化，如果XL與XC匹配合適則將產(chǎn)生諧振。如圖1所示，正常運行時互感器中性點N'和電源中性點N對地同電位，中性點不發(fā)生位移，當(dāng)發(fā)生諧振時，互感器一相、兩相或三相繞組電壓升高，各相對地電位發(fā)生變動，但因電源電勢由發(fā)電機的正序電勢所固定，EA、EB、EC保持不變，在電網(wǎng)這一部分對地電壓的變動則表現(xiàn)為電源中性點發(fā)生位移，而出現(xiàn)零序電壓。

根據(jù)圖1，解出中性點位移電壓如下式：

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