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串聯(lián)諧振過(guò)電壓現象及過(guò)電壓原因分析

發(fā)布時(shí)間:2020-10-28 16:50:51 瀏覽次數:2807

一、串聯(lián)諧振過(guò)電壓現象

  某220V變電所,2001年3月2日進(jìn)行220KV西母停運的正常檢修操作,在220KV倒母線(xiàn)的操作中,當220KV所有進(jìn)出線(xiàn)倒至東母運行,斷開(kāi)母聯(lián)斷路器后,發(fā)生串聯(lián)諧振過(guò)電壓。諧振時(shí),220KV西母PT最高電壓達407KV,值班員匯報中調后,中調令220KV旁路斷路器由東母倒西母,并對旁母充電后,諧振消失,時(shí)間持續40min。由于諧振經(jīng)過(guò)斷路器斷口并聯(lián)電容器,能量不太大,僅損壞三臺互感器未發(fā)生爆炸?;ジ衅餮b有波紋金屬膨脹器,事故中膨脹器A、B兩相全部頂出互感器。后經(jīng)試驗發(fā)現,互感器內部絕緣三相均損壞,二次繞組燒毀。事故時(shí)接線(xiàn)見(jiàn)圖1。

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  圖中TV為電壓互感器,Q為母聯(lián)斷路器斷口,CL為并聯(lián)電容,CB為母線(xiàn)對地電容。該互感器為油浸紙絕緣電磁式,由三只獨立的單相互感器組成Yo,yo,d接線(xiàn)。

二、串聯(lián)諧振過(guò)電壓分析原理

1、串聯(lián)諧振過(guò)電壓分析鐵磁諧振

  鐵磁諧振僅發(fā)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(gè)常數,所以鐵磁諧振又稱(chēng)為非線(xiàn)性諧振。

圖2為最簡(jiǎn)單的R、C和鐵芯電感L的串聯(lián)電路。假設在正常運行條件下,其初始狀態(tài)是感抗大于容抗,即ωL>1/ωC,此時(shí)不具備線(xiàn)性諧振條件。但當鐵芯電感兩端電壓有所升高時(shí),或電感線(xiàn)圈中出現涌流時(shí),就有可能使鐵芯飽和,其感抗隨之減小,或者,容抗增大,使ωL=1/ωC(即ω=ωL>1/√LC),滿(mǎn)足串聯(lián)諧振條件時(shí),發(fā)生諧振,且在電感和電容兩端形成過(guò)電壓,這種現象稱(chēng)為鐵磁諧振現象。

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  因為諧振回路中電感不是常數,故回路沒(méi)有固定的自振頻率;即(ωo非定值)。當諧振頻率fo為工頻(50Hz)時(shí),回路的諧振稱(chēng)為基波諧振;當ωo為工頻的整數倍;如3倍、5倍等)時(shí),回路的諧振稱(chēng)為高次諧波諧振;同樣的回路中也可能出現諧振頻率為分次(如1/3次、1/5次等)的諧振,稱(chēng)為分次諧波諧振。因此,具有各種諧波諧振的可能性是鐵磁諧振的重要特點(diǎn),這是線(xiàn)性諧振所沒(méi)有的。