配电网铁磁谐振过电压的研究

发布时间：2017-03-30 22:23

  本文关键词：配电网铁磁谐振过电压的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在中性点不接地配电网中,电磁式电压互感器(TV)的励磁电感具有非线性特性,一定条件下容易饱和,继而产生铁磁谐振过电压,严重威胁电力系统的安全运行。在长期的理论研究与工程实践中,国内外专家对铁磁谐振过电压的产生机理进行了深入分析,提出了一系列铁磁谐振过电压的抑制方法。但由于非线性特性的复杂性、电力系统运行方式的灵活性以及各种消谐措施本身的局限性,铁磁谐振过电压仍时有发生,直到今天都没能完全解决。因此,对铁磁谐振抑制措施进行更深入的研究有着重大的意义。本文以浙江省某变电站为基础,利用ATP-EMTP程序建立仿真模型,对配电网铁磁谐振过电压的影响因素进行了分析,对三相TV中性点接入单相TV(4TV)、TV一次侧绕组中性点接入非线性电阻、系统中性点经消弧线圈接地、TV开口三角形接阻尼电阻、改善TV励磁特性、母线上装设中性点直接接地的三相电容器组等铁磁谐振过电压抑制措施进行了详细的仿真比较研究。仿真结果表明,TV一次侧绕组中性点接入非线性电阻能够有效消除铁磁谐振,速度快而且具有一定的全局消谐能力,明显优于4TV接线方式。非线性电阻的伏安特性对消谐效果有较大影响,但非线性系数α不影响消谐能力,换言之非线性电阻和线性电阻消谐效果一样。考虑到非线性电阻热容量较大,还是推荐采用非线性电阻。消弧线圈有较强的过电流抑制能力,突出的全局消谐能力,但暂态过程偏长。当系统电容电流较大时,消弧线圈暂态过程缩短,过电压抑制能力增强,消谐效果很好,推荐优先使用。此外本文还对其他消谐措施的原理、有效性进行了分析。
【关键词】：配电网 电磁式电压互感器 铁磁谐振 单相接地 单相TV 非线性电阻 消弧线圈 阻尼电阻
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM864
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 课题研究的背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第2章 配电网铁磁谐振过电压的产生机理16-29
• 2.1 非线性电感的性质16
• 2.2 串联谐振回路的分析16-23
• 2.2.1 图解法16-18
• 2.2.2 代数法18-23
• 2.3 配电网铁磁谐振过电压23-27
• 2.3.1 等值电路23
• 2.3.2 基频谐振23-27
• 2.3.3 谐波谐振27
• 2.4 铁磁谐振的参数区间27-28
• 2.5 铁磁谐振的危害28
• 2.6 小结28-29
• 第3章 仿真模型与参数设置29-32
• 3.1 仿真软件29
• 3.2 设备型号与参数29-30
• 3.3 变电站仿真接线图30-32
• 第4章 铁磁谐振过电压的影响因素32-41
• 4.1 谐振区间的仿真计算32-33
• 4.2 TV伏安特性的改善对于铁磁谐振的影响33-34
• 4.3 合闸时刻对于基频铁磁谐振的影响34-37
• 4.3.1 合闸时刻点的选取34-36
• 4.3.2 合闸时刻对工频分量的影响36-37
• 4.4 单相接地消失时刻对于铁磁谐振的影响37-38
• 4.5 单相接地位置对于铁磁谐振的影响38-39
• 4.6 小结39-41
• 第5章 铁磁谐振过电压的抑制措施41-68
• 5.1 计算条件41
• 5.2 系统铁磁谐振波形41-42
• 5.3 系统侧TV中性点经单相TV接地42-47
• 5.3.1 原理及接法42-43
• 5.3.2 两种接法的仿真比较43-45
• 5.3.3 消谐的全局性45-47
• 5.4 TV一次侧中性点经非线性电阻接地47-53
• 5.4.1 消谐原理47
• 5.4.2 非线性特性的影响47-51
• 5.4.3 非线性电阻消谐的全局性51-52
• 5.4.4 零序电压异常升高的解决方法52-53
• 5.5 系统中性点经消弧线圈接地53-58
• 5.5.1 消谐原理53
• 5.5.2 不同电网规模下的消谐效果53-57
• 5.5.3 消弧线圈消谐的全局性57-58
• 5.6 TV开口三角形接阻尼电阻58-63
• 5.6.1 原理及接法58
• 5.6.2 阻尼电阻的选取58-60
• 5.6.3 阻尼电阻的投入时刻60-61
• 5.6.4 消谐的全局性61-62
• 5.6.5 微机消谐装置62-63
• 5.7 选用励磁特性较好的TV63-64
• 5.8 其它铁磁谐振抑制措施64-65
• 5.8.1 母线上装设中性点接地的三相星型电容器组64
• 5.8.2 减少同一网络中并联TV台数64
• 5.8.3 使用电容式电压互感器64-65
• 5.9 小结65-68
• 第6章 结论68-70
• 参考文献70-73
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果73

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本文编号：278235