淺談電力系統中的鐵磁諧振
和,感抗XL小于容抗XCo,這樣就構成了諧振條件,下列幾種激發條件可以造成鐵磁諧振:
3.5.1電壓互感器的突然投入;
3.5.2線路發生單相接地;
3.5.3 系統運行方式的突然改變或電氣設備的投切;
3.5.4系統負荷發生較大的波動;
3.5.5 電網頻率的波動;
3.5.6負荷的不平衡變化等。
電壓互感器的鐵磁諧振必須由工頻電源供給能量才能維持下去如果抑制或消耗這部分能量,鐵磁諧振就可以抑制或消除。在我國6—10KV 配電網內,發生互感器引起的諧振過電壓情況甚為頻繁,每到雷雨季節,熔斷電壓互感器保險的情況頻繁發生。
3.6 中性點不接地系統鐵磁諧振產生的原因
中性點不接地系統中,為了監視絕緣,發電廠、變電所的母線上通常接有Yo接線的電磁式電壓互感器,由于接有Yo接線的電壓互感器,網絡對地參數除了電力導線和設備的對地電容Co外,還有互感器的勵磁電感L,由于系統中性點不接地,Yo接線的電磁式電壓互感器的高壓繞組,就成為系統三相對地的唯一金屬通道。正常運行時,三相基本平衡,中性點的位移電壓很小。但在某些切換操作如斷路器合閘或接地故障消失后,由于三相互感器在擾動后電感飽和程度不一樣而形成對地電阻不平衡,它與線路對地電容形成諧振回路,可能激發起鐵磁諧振過電壓。電壓互感器鐵心飽和引起的鐵磁諧振過電壓是中性點不接地系統中最常見和造成事故最多的一種內部過電壓。在實際運行設備中,由于中性點不接地電網中設備絕緣低,線樹矛盾以及絕緣子閃烙等單相接地故障相對頻繁,一般說來,單相接地故障是鐵磁諧振最常見的一種激發方式。
3.7 中性點直接接地系統鐵磁諧振產生的原因
若中性點直接接地,則電壓互感器繞組分別與各相電源電勢相連,電網中各點電位被固定,不會出現中性點位移過電壓;若中性點經消弧線圈接地,其電感值遠小于電壓互感器的勵磁電感,相當于電壓互感器的電感被短接,電壓互感器的變化也不會引起過電壓。但是,當中性點直接接地或經過消弧線圈接地的系統中,由于操作不當和某些倒閘過程,也會形成局部電網在中性點不接地方式下臨時運行。在中性點直接接地電力系統中,一般鐵磁諧振的激發因素為合刀閘和斷路器分閘。在進行此操作時,由于電路內受到足夠強烈的沖擊擾動,使得電感L 兩端出現短時間的電壓升高、大電流的震蕩過程或鐵心電感的涌流現象。這時候很容易和斷路器的均壓電容Ck一起形成鐵磁諧振。
4.鐵磁諧振對電力系統安全運行的影響
通過以上分析,我們就能夠明白,當線路發生單相接地或斷路器操作等干擾時,造成電壓互感器電壓升高,三相鐵芯受到不同的激勵而呈現不同程度的飽和,電壓互感器的各相感抗發生變化,各相電感值不相同,中性點位移產生零序電壓。由于線路電流持續增大,導致電壓互感器鐵芯逐漸磁飽和,當滿足ωL=1/ωC時,即具備諧振條件,從而產生諧振過電壓,其造成的主要影響如下:
4.1中性點不接地系統中,其運行方式的主要特點是單相接地后,允許維持一定的時間,一般為2h不致于引起用戶斷電。但隨著中低壓電網的擴大,出線回路數增多、線路增長,電纜線路的逐漸增多,中低壓電網對地電容電流亦大幅度增加,單相接地時接地電弧不能自動熄滅必然產生電弧過電壓,一般為3—5倍相電壓甚至更高,致使電網中絕緣薄弱的地方放電擊穿,并且在過電壓的作用下極易造成第二點接地發展為相間短路造成設備損壞和停電事故,嚴重威脅電網安全運行。
4.2在發生諧振時,電壓互感器一次勵磁電流急劇增大,使高壓熔絲熔斷。如果電流尚未達到熔絲的熔斷值,但超過了電壓互感器額定電流,長時間處于過電流狀況下運行,必然造成電壓互感器燒損。
4.3諧振發生后電路由原來的感性狀態轉變為容性狀態,電流基波相位發生180°反轉,發生相位反傾現象,可導致逆序分量勝于正序分量,從而使小容量的異步電動機發生反轉現象。
4.4產生高零序電壓分量,出現虛幻接地和不正確的接地指示。
5.常用的消諧方法及優缺點
多年來,國內外專家學者對鐵磁諧振做了大量研究,在理論分析方面,前人進行了大量卓有成效的工作,闡明了這類非線性諧振問題中所蘊含的不同于線性諧振的豐富內容,給我們提供了堅實的理論基礎。一般來講,消諧應從兩方面著手,即改變電感電容參數以破壞諧振

責任編輯:何健
-
重新審視“雙循環”下的光伏行業
2020-11-02光伏行業,光伏技術,光伏出口 -
能源轉型進程中火電企業的下一程
2020-11-02五大發電,火電,煤電 -
國內最高額定水頭抽蓄電站2#引水上斜井滑模混凝土施工順利完成
2020-10-30抽水蓄能電站,長龍山抽水蓄能電站,水力發電
-
能源轉型進程中火電企業的下一程
2020-11-02五大發電,火電,煤電 -
資本市場:深度研究火電行業價值
2020-07-09火電,火電公司,電力行業 -
國家能源局印發2020年能源工作指導意見:從嚴控制、按需推動煤電項目建設
2020-06-29煤電,能源轉型,國家能源局
-
高塔技術助力分散式風電平價上網
2020-10-15分散式風電,風電塔筒,北京國際風能大會 -
創造12項世界第一!世界首個柔性直流電網工程組網成功
2020-06-29?清潔能源,多能互補,風電 -
桂山風電項目部組織集體默哀儀式
2020-04-08桂山風電項目部組織
-
國內最高額定水頭抽蓄電站2#引水上斜井滑模混凝土施工順利完成
2020-10-30抽水蓄能電站,長龍山抽水蓄能電站,水力發電 -
今后秦嶺生態環境保護區內不再審批和新建小水電站
2020-06-29小水電,水電站,水電 -
3.2GW!能源局同意確定河北新增三個抽水蓄能電站選點規劃
2020-06-29抽水蓄能,抽水蓄能電站,國家能源局
-
重新審視“雙循環”下的光伏行業
2020-11-02光伏行業,光伏技術,光伏出口 -
官司纏身、高層動蕩、工廠停產 “保殼之王”天龍光電將被ST
2020-09-11天龍光電,光伏設備,光伏企業現狀 -
央視財經熱評丨光伏發電的平價時代到了嗎?
2020-08-24儲能,光伏儲能,平價上網