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    串聯諧振過電壓現象

    发布者:     发布时间:2019-07-18

      串聯諧振過電壓現象

      某220V变电所,2001年3月2日进行220KV西母停运的正常检修操作,在220KV倒母线的操作中,当220KV所有进出线倒至东母运行,断开母联断路器后,发生串联谐振过电压。谐振时,220KV西母PT最高电压达407KV,值班员汇报中调后,中调令220KV旁路断路器由东母倒西母,并对旁母充电后,谐振消失,时间持续40min。由于谐振经过断路器断口并联電容器,能量不太大,仅损坏三台互感器未发生爆炸。互感器装有波纹金属膨胀器,事故中膨胀器A、B两相全部顶出互感器。后经试验发现,互感器内部绝缘三相均损坏,二次绕组烧毁。事故时接线见图1。

      

    串联谐振过电压原因-事故时接线图


      图中TV为电压互感器,Q为母联断路器断口,CL为并联電容,CB为母线对地電容。该互感器为油浸纸绝缘电磁式,由三只独立的单相互感器组成Yo,yo,d接线。

      串聯諧振過電壓分析

      1、串聯諧振過電壓分析鐵磁諧振

      鐵磁諧振僅發生于含有鐵芯電感的電路中。鐵芯電感的電感值隨電壓、電流的大小而變化,不是一個常數,所以鐵磁諧振又稱爲非線性諧振。

      图2为最简单的R、C和铁芯电感L的串联电路。假设在正常运行条件下,其初始状态是感抗大于容抗,即ωL>1/ωC,此时不具备线性谐振条件。但当铁芯电感两端电压有所升高时,或电感线圈中出现涌流时,就有可能使铁芯饱和,其感抗随之减小,或者,容抗增大,使ωL=1/ωC(即ω=ωL>1/√LC),满足串联谐振条件时,发生谐振,且在电感和電容两端形成过电压,这种现象称为铁磁谐振现象。

      

    串联谐振过电压原因-谐振回路


      因爲諧振回路中電感不是常數,故回路沒有固定的自振頻率;即(ωo非定值)。當諧振頻率fo爲工頻(50Hz)時,回路的諧振稱爲基波諧振;當ωo爲工頻的整數倍;如3倍、5倍等)時,回路的諧振稱爲高次諧波諧振;同樣的回路中也可能出現諧振頻率爲分次(如1/3次、1/5次等)的諧振,稱爲分次諧波諧振。因此,具有各種諧波諧振的可能性是鐵磁諧振的重要特點,這是線性諧振所沒有的。


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