微機消諧裝置抑制鐵磁諧振過電壓的分析

由(2)式可看出，當ωc@=2/ωL@時則U0無窮大，即要發(fā)生諧振，這也意味著只有當電壓互感器的感抗與線路容抗在一定比例下，三相中各阻抗不對稱，電源中性點產(chǎn)生位移條件下將產(chǎn)生諧振。

鐵磁諧振是由于電感元件的磁路飽和作用而激發(fā)的持續(xù)性的較高幅值的鐵磁諧振過電壓，其表現(xiàn)形式有單相、兩相、三相對地電壓升高，或以低頻擺動，或產(chǎn)生高值零序電壓分量，出現(xiàn)虛幻接地現(xiàn)象和不正確的接地指示，在電壓互感器中出現(xiàn)過電流，使小容量異步電動機反轉(zhuǎn)，嚴重時引起絕緣閃絡(luò)或避雷器、電壓互感器爆炸。在正常運行條件下，感抗大于容抗，電路不具備諧振條件，當鐵芯電感兩端的電壓升高時，電感線圈中出現(xiàn)涌流使鐵芯飽和，其感抗隨之減小，使感抗等于容抗，滿足諧振條件，在電感、電容兩端形成高的過電壓或過電流，這種現(xiàn)象稱為鐵磁諧振現(xiàn)象。

二、鐵磁諧振的基本特性

1、工頻諧振(基波諧振)

由互感器引發(fā)的基波諧振表現(xiàn)為一相電壓降低，兩相電壓升高，且中性點移到線電壓三角形之外，各相電壓相量圖如圖2。

基波諧振產(chǎn)生的過電壓幅值一般不高，對地穩(wěn)態(tài)過電壓不超過2倍最大過電壓，暫態(tài)過電壓也不過3.6倍最大過電壓。

2、高頻諧振(三次諧振波諧振)

在中性點絕緣系統(tǒng)中，由于電源不能向電壓互感器提供三次諧波勵磁電流，而使鐵芯中磁通為平頂波，含有三次諧波磁通，對于三個單相電壓互感器而言，三次諧波磁通可在每相電壓互感器鐵芯上流通，因而產(chǎn)生三次諧波電勢，使中性點位移產(chǎn)生而發(fā)生諧振。高頻諧振的表現(xiàn)是三相電壓同時升高，即在工頻電壓下迭加三次諧波電壓，因為各相基波電壓與三次諧波電壓均相等，所以三相電壓指示相同。高頻諧振通常在空母線合閘的激發(fā)條件下產(chǎn)生。有時，變電站出線很短是也會發(fā)生。

高頻諧振會產(chǎn)生較高的過電壓，最高可達5.1倍暫態(tài)最大過電壓。

3、1/2分頻諧振

除了基波和三次諧波諧振以外，電壓互感器的鐵磁諧振電路還可產(chǎn)生低于電源頻率的分次諧波諧振，其中大多數(shù)為1/2次諧波諧振。1/2分頻諧振時，其諧波波源必然存在電源中性點與互感器高壓繞組中性點之間，它是零序性質(zhì)的。因此，分頻諧振電壓一般都認為每相對地電壓為電源電勢(基波)和中性點位移電壓的相量和。