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电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因是什么?
还有为什么系统电压升高,通过电压互感器铁心的励磁电流会超过额定励磁电流,使铁芯饱和?又为什么铁芯饱和,会造成电感呈现非线性?
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第1个回答 2015-04-06
系统的中性点不接地系统,当系统遭到一定程度的冲击扰动,从而激发起铁磁共振现象。由于对地电容和互感器的参数不同,可能产生三种频率的共振:基波共振、高次谐波共振和分频谐波共振。各种共振的表现形式如下:
基波共振。系统二相对地电压升高,一相对地电压降低。中性点对地电压(可由互感器辅助绕组测得电压)略高于相电压,类似单相接地,或者是二相对地电压降低,一相对地电压升高,中性点有电压,以前者为常见。
分频谐波共振,三相电压同时升高,中性点有电压,这时电压互感器一次电流可达正常额定电流的30~50倍以致更高。中性点电压频率大多数低于1/2工频。
高次谐波共振,三相电压同时升高,中性点有较高电压,频率主要是三次谐波。
在正常运行条件下,励磁电感L1=L2=L3=L0,故各相对地导纳Y1=Y2=Y3=Y0,三相对地负荷是平衡的,电网的中性点处于零电位,即不发生位移现象。
但是,当电网发生冲击扰动时,如开关突然合闸,或线路中发生瞬间弧光接地现象等,都可能使一相或两相对地电压瞬间升高。如果由于扰动导致A相对地电压瞬间升高,这使得A相互感器的励磁电流突然增大而发生饱和,其等值励磁电感L1相应减小,以致Y1≠Y0,这样,三相对地负荷变成不平衡了,中性点就发生位移电压。如果有关参数配合得当,对地三相回路中的自振频率接近于电源频率,这就产生了严重的串联谐振现象,中性点的位移电压(零序电压)急剧上升。
三相导线的对地电压UA、UB、UC等于各相电源电势与移位电压的向量和,当移位电压较低时向量迭加的结果可能使一相对地电压升高,另外两相则降低;也可能使两相对地电压升高,另一相降低。一般以后者为常见,这就是基波谐振的表现形式。
电压互感器的一组二次侧绕组往往接成开口三角形式,当线路发生单相接地时,电力网的零序电压(即中性点位移电压)就按比例关系感应至开口三角绕组的两端,使信号装置发出接地指示。显然在发生上述铁磁谐振现象时,位移电压同样会反映至开口三角绕组的两端,从而发生虚幻接地信号,造成值班人员的错觉。
由模拟试验中得出,分次谐波谐振时过电压并不高,而电压互感器电流极大,可达额定电流的30~50倍,所以常常使电压互感器因过热而爆炸。基波谐振时过电流并不大,而过电压较高。高次谐波谐振时,一般电流不大,过电压很高,经常使设备绝缘损坏。
三次谐波电压的产生可以认为是由电压互感器的激磁饱和所引起的。如中性点绝缘的电源对三相非线性电感供电。由于未构成三次谐波电流的通路,故各相中出现三次谐波电压,并在辅助绕组开口三角处产生各相三次谐波电压合成电压。当不大的对地电容与互感器并联形成振荡回路,其振荡回路的固有频率为适当数值时将引起甚高的三次谐波过电压。三次谐波共振的发生,需要足够高的运行电压,因为电压低时互感器饱和甚微,它所含的三次谐波将极校基频情况下的电压升高,是因为随铁心电感饱和程度不同,合成导纳可能呈电容性或电感性。回路中电流变化时,合成导纳的数值和相位将显著变化,显然随三相线路各相中电压电流数值不同,各相合成导纳的数值和相位差别将很大,因而引起中性点位移,并使某些相电压升高。
在分次谐波谐振时,三相电压同时升高;在基波谐振时,两相电压升高,一相电压降低;在三次谐波谐振时三相电压同时升高。
第2个回答 2009-04-02
系统的中性点不接地系统,当系统遭到一定程度的冲击扰动,从而激发起铁磁共振现象。由于对地电容和互感器的参数不同,可能产生三种频率的共振:基波共振、高次谐波共振和分频谐波共振。各种共振的表现形式如下:
基波共振。系统二相对地电压升高,一相对地电压降低。中性点对地电压(可由互感器辅助绕组测得电压)略高于相电压,类似单相接地,或者是二相对地电压降低,一相对地电压升高,中性点有电压,以前者为常见。
分频谐波共振,三相电压同时升高,中性点有电压,这时电压互感器一次电流可达正常额定电流的30~50倍以致更高。中性点电压频率大多数低于1/2工频。
高次谐波共振,三相电压同时升高,中性点有较高电压,频率主要是三次谐波。
在正常运行条件下,励磁电感L1=L2=L3=L0,故各相对地导纳Y1=Y2=Y3=Y0,三相对地负荷是平衡的,电网的中性点处于零电位,即不发生位移现象。
但是,当电网发生冲击扰动时,如开关突然合闸,或线路中发生瞬间弧光接地现象等,都可能使一相或两相对地电压瞬间升高。如果由于扰动导致A相对地电压瞬间升高,这使得A相互感器的励磁电流突然增大而发生饱和,其等值励磁电感L1相应减小,以致Y1≠Y0,这样,三相对地负荷变成不平衡了,中性点就发生位移电压。如果有关参数配合得当,对地三相回路中的自振频率接近于电源频率,这就产生了严重的串联谐振现象,中性点的位移电压(零序电压)急剧上升。
三相导线的对地电压UA、UB、UC等于各相电源电势与移位电压的向量和,当移位电压较低时向量迭加的结果可能使一相对地电压升高,另外两相则降低;也可能使两相对地电压升高,另一相降低。一般以后者为常见,这就是基波谐振的表现形式。
电压互感器的一组二次侧绕组往往接成开口三角形式,当线路发生单相接地时,电力网的零序电压(即中性点位移电压)就按比例关系感应至开口三角绕组的两端,使信号装置发出接地指示。显然在发生上述铁磁谐振现象时,位移电压同样会反映至开口三角绕组的两端,从而发生虚幻接地信号,造成值班人员的错觉。
由模拟试验中得出,分次谐波谐振时过电压并不高,而电压互感器电流极大,可达额定电流的30~50倍,所以常常使电压互感器因过热而爆炸。基波谐振时过电流并不大,而过电压较高。高次谐波谐振时,一般电流不大,过电压很高,经常使设备绝缘损坏。
三次谐波电压的产生可以认为是由电压互感器的激磁饱和所引起的。如中性点绝缘的电源对三相非线性电感供电。由于未构成三次谐波电流的通路,故各相中出现三次谐波电压,并在辅助绕组开口三角处产生各相三次谐波电压合成电压。当不大的对地电容与互感器并联形成振荡回路,其振荡回路的固有频率为适当数值时将引起甚高的三次谐波过电压。三次谐波共振的发生,需要足够高的运行电压,因为电压低时互感器饱和甚微,它所含的三次谐波将极校基频情况下的电压升高,是因为随铁心电感饱和程度不同,合成导纳可能呈电容性或电感性。回路中电流变化时,合成导纳的数值和相位将显著变化,显然随三相线路各相中电压电流数值不同,各相合成导纳的数值和相位差别将很大,因而引起中性点位移,并使某些相电压升高。
在分次谐波谐振时,三相电压同时升高;在基波谐振时,两相电压升高,一相电压降低;在三次谐波谐振时三相电压同时升高。
为了消除这种谐波过电压,在中性点非直接接地的系统中,可采取下列措施:
1选用励磁特性较好的电磁式电压互感器或只使用电容式电压互感器。
2在电磁式电压互感器的开口三角形中,加装R≤0.4Xm的电阻(Xm为互感器在线电压下单相换算到辅助绕组的励磁电抗),或当中性点位移电压超过一定值时,用零序电压继电器将电阻投入1min,然后再自动切除。
3在选择消弧线圈安装位置时,应尽量避免电力网的一部分失去消弧线圈运行的可能。
4采取临时的倒闸措施,如投入事先规定的某些线路或设备等。
5中性点瞬间改为电阻接地。
我局在刘家岭、茶山坳、松柏变电站电磁式电压互感器的二次开口三角线圈两侧加装了灯泡,用以消除电感、电容中的交换能量,破坏谐振的条件,达到了消除铁磁谐振的目的。
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电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因是什么?
答:
系统中铁磁元件处于频定电压下,其铁芯中 磁通处于未饱和状态,励磁电感是线性的。
由于故障电压的作用,使铁 磁元件上的电压大大升高
,这时通过铁磁元件线圈的电流远超过额 定值,铁芯达到饱和而呈非线性。因此在一定条件下,它与系统电 容组成振荡回路,就可能激发起持续时间的铁磁谐振,引起过电压。
电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因是什么?
答:
是由于铁磁元件的磁路饱和而造成非线性励磁引起的
。当系统安装的电压互感器伏安特性较差时,系统电压升高,通过电压互感器铁心的励磁电流超过额定励磁电流,使铁心饱和,电感呈现非线性,它与系统中的电容构成振荡回路后可激发为铁磁谐振过电压。
存在哪些必要条件会触发
铁磁谐振过电压?
答:
产生铁磁谐振过电压的必要条件有:(1)系统电源中性点非直接接地
。(2)电压互感器的一次线圈中性点直接接地。(3)电网的对地电容与互感器的励磁电感相匹配,且初始感抗大于容抗(XL>XC)。(4)具有一定的外界“突发”条件,如电网突然故障、扰动和大冲击负荷等,导致系统参数发生改变达到谐振条件。
电力系统谐振过电压的产生原因
及防范措施有哪些?
答:
(1)线性谐振过电压
。谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。(2)铁磁谐振过电压。谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的...
铁磁谐振
与单相接地有何区别
答:
铁磁谐振
:
电力系统中
的铁芯电感元件与电容元件构成共谐条件时,激发持续的铁磁谐振,使
系统产生谐振过电压
。其
产生的原因
主要有:1、由线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击及元件参数改变;2、切、合空载线路、母线或系统扰动激发铁磁谐振;3、系统在某种特殊运行方式下,参数匹配,达到了...
电力系统谐振过电压的产生原因
及防范措施有哪些?
答:
电力系统中的
电感、电容元件,在各级系统操作或故障时,可能会与其他元件构成振荡回路,在一定能量作用下会产生串联谐振现象,并导致系统中某些元件出现严重过电压。谐振分以下几种:(1)线性谐振过电压;(2)
铁磁谐振过电压
;(3)参数谐振过电压。限制措施主要有:(1)提高开关动作的同期性。由于许多...
电力系统
发生
铁磁谐振的
根本
原因是什么?
答:
系统铁磁谐振产生
的根本
原因是
铁芯饱和,即电压互感器的励磁特性不好,铁磁元件的饱和效应本身,也限制了
过电压的
幅值,回路损耗也使
谐振过电压
受到阻尼和限制。
谐振过电压是什么
答:
1、线性谐振过电压谐振回路由不带铁芯的电感元件或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件和
系统中的
电容元件所组成。2、
铁磁谐振过电压
谐振回路由带铁芯的电感元件和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会
产生铁
...
一般在
什么
情况下
电力系统
会发生
铁磁谐振?
答:
电力系统
如果在电压过零时突然合闸、分闸或单相接地消失,这时铁芯磁通就会达到稳态时的数倍,处于饱和状态,这时,某一相或两相的激磁电流大幅度增加,当感抗与容抗参数匹配恰当(满足谐振条件)时,即发生
铁磁谐振
。此时发生的谐振,会在电感和电容两端产生2~3.5倍额定
电压的过电压
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