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电压互感器谐波产生的原因

来源:www.xrdq.net   时间:2023-07-24 05:08   点击:240  编辑:admin   手机版

一、电压互感器谐波产生的原因

高压电缆产生零序电流的两个条件:

1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称,只要有零序电压的产生。

2、零序电流有通路。

以上两个条件缺一不可。

零序电流过大的危害:

1、造成零线电流过大,使零线电缆现过负荷引起绝缘老化加速,击穿绝缘造成短路,增加了火灾的隐患。

2、三次谐波在变压器线圈产生零序环流和铁心零序磁场,减少变压器的出力,增加变压器的损耗,使出变压器发热严重。

3、电流和电压畸变增加了供电系统中其它设备和材料的损耗、发热、加速绝缘老化减少使用寿命。

4、零线电流过大,使开关跳闸频繁。

5、中性点零位飘移,使零线对地产生电压,对设备及人身安全造成隐患。

6、电流和电压畸变,增加了供电系统中设备和材料的振动和噪音。

二、电压互感器谐振有什么现象吗

理论上造成这种现象是由于三个相电压的相位差不是标准的120°,假设A相的与B相的角度大于120°,与C相的角度小于120°,那么UAB的线电压大于正常值,UAC的电压小于正常值,UBC的电压基本不变。你可以用仪表测量一下看三个相电压是不是依次相差120°就知道了。原因:三相负荷不对称,一相的负荷明显大于或小于两外两相。

三、电流互感器谐振

关于这个问题,高供高计组合互感器计算方法如下:

1. 确定高供高计组合互感器的额定电压和额定容量,例如,额定电压为10kV,额定容量为1000VA。

2. 根据给定的电路参数,计算互感器的变比。例如,如果高压侧电压为10kV,低压侧电压为100V,则变比为100。

3. 根据变比和额定容量计算高侧和低侧的额定电流。例如,高侧额定电流为100A,低侧额定电流为1000A。

4. 根据高侧和低侧的额定电流和额定容量计算高侧和低侧的阻抗。例如,高侧阻抗为10Ω,低侧阻抗为1Ω。

5. 根据高侧和低侧的阻抗,计算高供高计组合互感器的等效阻抗。例如,等效阻抗为11Ω。

6. 根据等效阻抗和变比,计算高供高计组合互感器的等效电感。例如,等效电感为110mH。

7. 根据等效电感和变比,计算高供高计组合互感器的等效电容。例如,等效电容为1.1μF。

8. 根据等效电感和等效电容,计算高供高计组合互感器的谐振频率。例如,谐振频率为1.45kHz。

注意事项:在计算过程中,应注意单位的统一和精度的控制。同时,应根据实际情况进行修正和调整。

四、电压互感器谐振过电压

  系统的中性点不接地系统,当系统遭到一定程度的冲击扰动,从而激发起铁磁共振现象。由于对地电容和互感器的参数不同,可能产生三种频率的共振:基波共振、高次谐波共振和分频谐波共振。 各种共振的表现形式如下: 基波共振。系统二相对地电压升高,一相对地电压降低。中性点对地电压(可由互感器辅助绕组测得电压)略高于相电压,类似单相接地,或者是二相对地电压降低,一相对地电压升高,中性点有电压,以前者为常见。 分频谐波共振,三相电压同时升高,中性点有电压,这时电压互感器一次电流可达正常额定电流的30~50倍以致更高。中性点电压频率大多数低于1/2工频。 高次谐波共振,三相电压同时升高,中性点有较高电压,频率主要是三次谐波。 在正常运行条件下,励磁电感L1=L2=L3=L0,故各相对地导纳Y1=Y2=Y3=Y0,三相对地负荷是平衡的,电网的中性点处于零电位,即不发生位移现象。 但是,当电网发生冲击扰动时,如开关突然合闸,或线路中发生瞬间弧光接地现象等,都可能使一相或两相对地电压瞬间升高。

如果由于扰动导致A相对地电压瞬间升高,这使得A相互感器的励磁电流突然增大而发生饱和,其等值励磁电感L1相应减小,以致Y1≠Y0,这样,三相对地负荷变成不平衡了,中性点就发生位移电压。如果有关参数配合得当,对地三相回路中的自振频率接近于电源频率,这就产生了严重的串联谐振现象,中性点的位移电压(零序电压)急剧上升。

三相导线的对地电压UA、UB、UC等于各相电源电势与移位电压的向量和,当移位电压较低时向量迭加的结果可能使一相对地电压升高,另外两相则降低;也可能使两相对地电压升高,另一相降低。一般以后者为常见,这就是基波谐振的表现形式。 电压互感器的一组二次侧绕组往往接成开口三角形式,当线路发生单相接地时,电力网的零序电压(即中性点位移电压)就按比例关系感应至开口三角绕组的两端,使信号装置发出接地指示。显然在发生上述铁磁谐振现象时,位移电压同样会反映至开口三角绕组的两端,从而发生虚幻接地信号,造成值班人员的错觉。

由模拟试验中得出,分次谐波谐振时过电压并不高,而电压互感器电流极大,可达额定电流的30~50倍,所以常常使电压互感器因过热而爆炸。

基波谐振时过电流并不大,而过电压较高。

高次谐波谐振时,一般电流不大,过电压很高,经常使设备绝缘损坏。 三次谐波电压的产生可以认为是由电压互感器的激磁饱和所引起的。如中性点绝缘的电源对三相非线性电感供电。由于未构成三次谐波电流的通路,故各相中出现三次谐波电压,并在辅助绕组开口三角处产生各相三次谐波电压合成电压。

当不大的对地电容与互感器并联形成振荡回路,其振荡回路的固有频率为适当数值时将引起甚高的三次谐波过电压。三次谐波共振的发生,需要足够高的运行电压,因为电压低时互感器饱和甚微,它所含的三次谐波将极校基频情况下的电压升高,是因为随铁心电感饱和程度不同,合成导纳可能呈电容性或电感性。回路中电流变化时,合成导纳的数值和相位将显著变化,显然随三相线路各相中电压电流数值不同,各相合成导纳的数值和相位差别将很大,因而引起中性点位移,并使某些相电压升高。

在分次谐波谐振时,三相电压同时升高;在基波谐振时,两相电压升高,一相电压降低;在三次谐波谐振时三相电压同时升高。

五、电压互感器谐振会出现什么现象

PT谐振是电力系统中常见的一种故障。实际运行的220kv及其以下的电压等级和电网结构都曾经发生过PT铁磁谐振。

PT谐振大多数发生在中性点不直接接地的配电网中,由电磁式电压互感器饱和引起,电磁式电压互感器的非线性特性是铁磁谐振产生的根源。

由于谐振时会产生过电压和过电流,长时间的谐振会导致电压互感器的高压熔丝熔断,互感器器身烧毁,瓷绝缘闪络,避雷器爆炸等事故,严重影响电力系统的安全稳定运行。 

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