串联谐振过电压现象及过电压原因分析
串联谐振过电压现象及过电压原因分析
一、串联谐振过电压现象
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电容器，能量不太大，仅损坏三台互感器未发生。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。
图中tv为电压互感器，q为母联断路器断口，cl为并联电容，cb为母线对地电容。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。
二、串联谐振过电压分析原理1、串联谐振过电压分析铁磁谐振
铁磁谐振仅发生于含有铁芯电感的电路中。铁芯电感的电感值随电压、电流的大小而变化，不是一个常数，所以铁磁谐振又称为非线性谐振。
图2为的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，且在电感和电容两端形成过电压，这种现象称为铁磁谐振现象。
因为谐振回路中电感不是常数，故回路没有固定的自振频率;即（ωo非定值）。当谐振频率fo为工频（50hz）时，回路的谐振称为基波谐振；当ωo为工频的整数倍;如3倍、5倍等）时，回路的谐振称为高次谐波谐振；同样的回路中也可能出现谐振频率为分次（如1/3次、1/5次等）的谐振，称为分次谐波谐振。因此，具有各种谐波谐振的可能性是铁磁谐振的重要特点，这是线性谐振所没有的。
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图中tv为电压互感器，q为母联断路器断口，cl为并联电容，cb为母线对地电容。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。
二、串联谐振过电压分析原理1、串联谐振过电压分析铁磁谐振
铁磁谐振仅发生于含有铁芯电感的电路中。铁芯电感的电感值随电压、电流的大小而变化，不是一个常数，所以铁磁谐振又称为非线性谐振。
图2为的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，且在电感和电容两端形成过电压，这种现象称为铁磁谐振现象。
因为谐振回路中电感不是常数，故回路没有固定的自振频率;即（ωo非定值）。当谐振频率fo为工频（50hz）时，回路的谐振称为基波谐振；当ωo为工频的整数倍;如3倍、5倍等）时，回路的谐振称为高次谐波谐振；同样的回路中也可能出现谐振频率为分次（如1/3次、1/5次等）的谐振，称为分次谐波谐振。因此，具有各种谐波谐振的可能性是铁磁谐振的重要特点，这是线性谐振所没有的。
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