基于零序电压和PT电流复合检测的铁磁谐振二次消谐仿真研究

发布时间：2021-02-01 18:12

　　中性点不接地系统中,电磁式电压互感器（PT）极易与线路对地电容发生铁磁谐振,产生持续时间较长的暂时过电压或过电流,甚至造成PT高压熔断器异常熔断和PT损毁事故。铁磁谐振二次消谐措施的重点在于提高铁磁谐振检测的精确性和消谐开关动作的快速性,尤其是对工频谐振的识别。笔者基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立了铁磁谐振仿真电路,通过仿真分析发现PT电流波形在工频谐振条件下有明显区别于正常工作状态的特征,并以此为工频谐振主要判据,进而建立了基于零序电压和PT电流复合检测的二次消谐控制模型,以零序电压和PT电流为判据控制开关闭合,以PT开口三角电流和阻尼电阻发热为判据控制开关断开。通过模拟试验系统和变电站铁磁谐振仿真,验证了该二次消谐模型可以有效识别并消除多种频率的铁磁谐振,且仿真结果表明10 kV和35 kV系统的PT二次侧开口三角绕组的电流断开阈值宜分别取30～80 m A和50～100 m A,二次消谐器中阻尼电阻宜分别取2～10Ω和5～20Ω。 

【文章来源】：电瓷避雷器. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

PT开口三角接阻尼电阻接线示意图

通过大量仿真研究发现，工频谐振时PT电流波形形状与正常运行相差不大，但仍可以发现明显的特征。图2是典型的工频谐振PT电流波形图，其中，t1时刻发生单相接地故障，t2时刻故障恢复，Ir为正常运行工况下PT电流峰值，Imax为接地恢复铁磁谐振PT电流峰值。单相接地期间出现偏磁现象，PT电流正负峰值关于I=0呈不对称分布，一侧远高于正常工况，另一侧略高于正常工况，不超过1.3倍额定值。而故障恢复后，PT电流正负两方向的峰值都远大于正常工况，以这个特征作为工频谐振的判断依据，对低电容电流工况下有较好的识别效果。2 二次消谐开关控制模型

由图3可知，对于10 k V系统，对地电容低于0.1μF时，阻尼电阻的大小对短接电流衰减时间影响不大，阻尼电阻发热均低于20 J;对地电容高于1μF时，阻尼电阻对短接电流衰减时间和阻尼电阻发热影响趋于明显:阻尼电阻高于20Ω时，短接电流衰减时间达到1 s以上，阻尼电阻发热低于150 J。图4 35 k V系统不同对地电容下二次消谐器消谐特性

【参考文献】：
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本文编号：3013210