铁磁谐振定义
铁磁谐振
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1、铁磁谐振:电网中大量非线性电感元件(变压器、电磁式电压互感器)在正常状态下,工作在励磁特性的非饱和区,但在暂态过程中(例如由于接地故障或断路器操作),电感工作状态会跃变到饱和区,电感上电压或其中通过电流突然异常上升,这种现象就是铁磁谐振。
2、谐振原因:中性点接地系统的110、220kV变电站母线上,通常连接电磁式电压互感器,因而PT是一种非线性电感元件,当发生断路器或刀闸操作,导致母线通过断路器的均压电容供电时,暂态过程可诱发铁磁谐振,结果引起PT和母线上电压急剧增加,PT中电流大幅上升,导致PT烧毁,外绝缘闪烙或避雷器爆炸等事故。
3、谐振分类:依据谐振电压的频率,铁磁谐振可分为工频、分频、和高频谐振,在中性点接地系统空母线上发生较多的是工频谐振。
下面就发生单相接地时开口三角电压的计算做一下讲解,首先来了解两个概念,大电流直接接地系统和小电流不接地或间接接地系统。
这涉及到不同的接地系统开口三角PT变比的选择不一样,一次侧发生接地时计算开口三角电压的向量图也不一样。
小接地电流系统:中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地的三相系统。
在我国划分标准:X0/X1>4~5的系统属于小电流接地系统。
大接地电流系统:在接地电力系统中性点直接接地的三相系统,一般110kV及以上系统或380/220V的三相四线制系统。
我国标准为:X0/X1≤4~5的系统属于大接地电流系统。
其中:X0为系统零序电抗,X1为系统正序电抗。
谐振的几种类型
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谐振的几种类型电力系统中的电容和电阻元件,一般可认为是线性参数。
可是电感元件则不然。
由于振荡回路中包含不同特性的电感元件,谐振将有三种不同的类型。
(1)、线性谐振谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感、变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈,其铁芯中有气隙)和系统中的电容元件所组成。
在正弦电源作用下,当系统自振频率与电源频率相等或接近时,可能产生线性谐振。
(2)、铁磁谐振谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统中的电容元件组成。
受铁芯饱和的影响,铁芯电感元件的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路,在满足一定谐振条件时,会产生铁磁谐振。
(3)、参数谐振谐振回路由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd-Xq间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成。
当参数配合恰当时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,将会造成参数谐振。
什么是谐振过电压因系统的电感、电容参数配合不当,出现的各种持续时间很长的谐振现象及其电压升高,称为谐振过电压。
常见的有线性谐振过电压、铁磁谐振过电压、参数谐振过电压等。
什么是操作过电压因操作或故障引起的暂态电压升高,称为操作过电压,常见的有电弧接地过电压、空载变压器分闸过电压、空载线路分闸过电压、空载线路合闸过电压、解列过电压等。
铁磁谐振的特点(1)、产生铁磁谐振的必要条件是铁心电感的起始值和电感两端的等效电容组成的自振频率必须小于并接近于谐振频率。
(2)、回路参数平滑地变化时,谐振电压、电流会产生跃变。
(3)、谐振时产生反倾现象,即谐振后电感上的电压降由原来与电源电势相同变为相反,电容上的电压降由原来与电源电势反向变为同向。
(4)、谐振频率必须是由电源频率基波和它的简单分数倍分率或整数倍高频。
(5)、谐振后可自保持在一种稳定状态。
(6)、谐振一般在经受到足够强烈的扰动时外激产生,在一定条件下也可以自激产生。
铁磁谐振
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铁磁谐振定义:定义:设备的电容与邻接设备磁饱和电感之间的振荡。
铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式,是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
其主要特点为:1、谐振回路中铁心电感为非线性的,电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳;2、铁磁谐振需要一定的激发条件,使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等;3、铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后,铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在;4、铁磁谐振过电压一般不会非常高,过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
铁磁谐振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。
浅析铁磁谐振及应对措施
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浅析铁磁谐振及应对措施摘要铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式,是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
首先简述电力系统中性点的接地方式,然后结合我公司中性点不接地系统发生的一起单相接地故障,简要分析铁磁谐振产生的原因,以及应对措施。
关键词电力系统中性点;接地;电压互感器;铁磁谐振1电力系统中性点接地方式电力系统中性点是指线路首端电压所连接的变压器绕组三相接成星形接线时绕组的末端连接点。
电力系统中性点接地是一种工作接地,接地方式通常有中性点直接接地、中性点不接地(绝缘)或经消弧线圈接地等。
1.1中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。
这种接地方式是通过系统中全部或部分变压器中性点直接接地来实现的。
其作用是使中性点经常保持零电位。
当系统发生单相接地故障时,能限制非故障相对地电压的升高,从而可保证单相用电设备的安全。
但中性点直接接地后,单相接地故障电流较大,一般可使剩余电流保护或过电流保护动作,切断电源,造成停电;发生人身一相对地电击时,危险性也较大。
所以中性点直接接地方式不适合对连续供电要求较高及人身安全、环境安全要求较高的场合。
1.2中性点不直接接地系统是指电力系统中性点不接地或经消弧线圈、电压互感器、高电阻与接地装置相连接。
中性点不接地可以减小人身电击时流经人体的电流,降低设备外壳对地电压,单相接地故障电流也很小,且接地时三相线电压大小不变,故一般不需停电,因此供电可靠性高。
中性点不接地系统发生单相接地时,会引起三相电压不平衡:发生单相一点接地时,由于系统与地未构成回路,所以短路点流过的电流较小,主要为容性不平衡电流;发生单相一点接地时,线电压大小不变且对称,因此仍可继续运行一段时间,但一般规定不超过2小时。
1.3发生单相接地故障的危害单相接地又分为金属性接地和非金属性接地两种:金属性接地相电压为零,其他两相电压升高为相电压的1.732倍。
谐振
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2、并联谐振
发生在线圈和电容并联电路中的谐振称为 并联电路的总电流等于线圈电流的有功 分量,电路呈阻性。 并联谐振时电路呈高 阻抗这一特点被用来 并联谐振的特点: 消除某种谐波。 ①总电流达到最小值。当线圈电阻可以忽略 时,总电流接近于零,电路阻抗接近等于无 限大。
1、串联谐振
发生在RLC串联电路中的谐振称为串联谐振。当电 路中的感抗XL等于容抗XC时,电压和电流的相位差ψ= 0o,电压和电流同相位,功率因数等于1,此时电路发生 谐振。因而发生串联谐振的条件是 ωL=1/ ωC 在电力系统中要避免 无线电和电讯工程常 发生串联谐振,以免出 利用串联谐振 谐振时的特点: 现过大电压损坏线圈、 使微弱信号放大 电容器和其他设备。 ①电路的阻抗Z=R,为一纯电阻,且达到最小值,在电 源电压不变的情况下,电流达到最大值,其值为I=U/R ②电感电压和电容电压相等 UL=UC=IXL=IXC=UXL/R=UXC/R 如果XC=XL≥R,则UL=UC≥U ,所以串联谐振也叫电压 谐振。
②线圈支路和电容支路的电流可能比总电流 大许多倍。因此,并联谐振也称电流谐振。
3、铁磁谐振
电压互感器铁磁谐振常发生在中性点不接地系统中。 谐振常受到的激发原因有两种:一是电源对只带电压互感 器的空母线突然合闸;二是发生单相接地。 谐振的后果:电压互感器会出现很大的励磁涌流,使电 压互感器一次电流增大十几倍,诱发电压互感器过电压 。谐波本身可能是基波、分频或者是高频 谐振现象: 电压互感器发生基波谐振的现象是:两相对地电压升高, 一相降低,或者是两相对地电压降低,一相升高。 电压互感器发生分频谐振的现象是:三相电压同时或依 次轮流升高,电压表指针在同范围内低频(每秒1次左右) 摆动。 谐振时其线电压不变
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铁磁谐振
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铁磁谐振,是电力系统自激振荡的一种形式,是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
1、谐振回路中铁心电感为非线性的,电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳;2、铁磁谐振需要一定的激发条件,使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等;3、铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后,铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在;4、铁磁谐振过电压一般不会非常高,过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
铁磁谐振的常用消除办法1)PT一次的中性点加装阻尼电阻。
该方法在已广泛采用,生产定型产品的厂家比较多,在实际运用中都取得了满意的效果。
如西安电瓷厂生产的RXQ系列消谐器,该消谐器串接于PT一次绕组中性点与地之间,内部材料为大容量的非线性碳化硅电阻片及散热片等串联组装于瓷套内而成。
其工作原理为:在低压下消谐器呈高电阻值(可达几百千欧)使谐振在起始阶段不易发展,单相接地时,消谐器上出现千余伏电压,它的非线性电阻下降,使其不影响接地保护的工作。
铁磁谐振的几个特点1)对于铁磁谐振电路,在相同的电源电势作用下回路可能不只一种稳定的工作状态。
电路到底稳定在哪种工作状态要看外界冲击引起的过渡过程的情况。
2)PT的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因,但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值。
此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。
当回路电阻大于一定的数值时,就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。
3)串联谐振电路来说,产生铁磁谐振过电压的的必要条件是因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。
4)维持谐振振荡和抵偿回路电阻损耗的能量均由工频电源供给。
为使工频能量转化为其它谐振频率的能量,其转化过程必须是周期性且有节律的,即…1/2(1,2,3…)倍频率的谐振。
5)铁磁谐振对PT的损坏。
电磁谐振(分频)一般应具备如下三个条件。
①铁磁式电压互感器(PT)的非线性效应是产生铁磁谐振的主要原因。
铁磁谐振的产生及防范措施
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铁磁谐振的产生及防范措施周烨新疆伊犁电力有限责任公司(伊宁835000)摘要:电网的不断发展使线路参数发生变化,铁磁式电压互感器的大量使用,使电网产生铁磁谐振的可能性增大。
所以,为了使电网安全可靠供电,必须采取有效措施防止铁磁谐振的发生。
关键字:非线性谐波;谐振过电压;电感和电容;消谐措施铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式,是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
其主要特点为:(1)谐振回路中铁心电感为非线性的,电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳。
(2)铁磁谐振需要一定的激发条件,使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等。
(3)铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后,铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在。
(4)铁磁谐振过电压一般不会非常高,过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
(5)谐振过电压属于内部过电压的一种,主要产生的原因是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件。
在某些情况下,如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等,在部分电路中形成谐振。
铁磁谐振有两个特点:(1)当电源的电压和频率一定时,L和C的参数在比较大的范围内都可能发生谐振;(2)发生谐振时,在电容及电感上的过电压虽然比电源电压高,但它们是定值,不会趋向于无限。
这种过电压倍数一般为1.5~2.5倍相电压,极个别可达3.5倍以上。
1产生的原因1.1接线方式方面具备如下特点:电源的中性点不接地,有星接的中性点接地的电压互感器;母线及其有电联系的系统有一定数值的等值电容。
1.2电路中必须具有下述条件:铁芯电感的起始值和等值电容组成的自振频率小于并接近于共振频率。
这一来,若电感数值减小,回路的自振频率都能增加到恰好等于共振频率;电路中电阻应小于某临界值;非线性电感的变化范围应足够大。
1.3设备方面的原因:电压互感器的伏安特性不好,铁芯过早饱和;母线上接有空载架空线路或电缆线路;开关检修质量不良,特别是三相不同时合闸。
电力系统谐振原因及处理措施分析
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一、概述铁磁谐振就是由铁心电感元件,如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等与与系统的电容元件,如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件,激发持续的铁磁谐振,使系统产生谐振过电压。
电力系统的铁磁谐振可分二大类:一类就是在66kV及以下中性点绝缘的电网中,由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合,在系统电压大扰动(如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等)作用下而激发产生的铁磁谐振现象;另一类就是发生在220kV(或110kV)变电站空载母线上,当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中,或切除(含保护整组传动联跳)带有电磁式电压互感器的空母线时,操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象,即串联谐振,简单地讲就就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生谐振由于谐振波仅局限于变电站空载母线范围内,也称其为变电站空母线谐振。
二、铁磁谐振的现象1、铁磁谐振的形式及象征1)基波谐振:一相对地电压降低,另两相对地电压升高超过线电压;或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出2)分次谐波:三相对地电压同时升高、低频变动3)高次谐波:三相对地电压同时升高超过线电压2、串联谐振的现象:线电压升高、表计摆动,电压互感器开口三角形电压超过100V三、铁磁谐振产生的原因及其分析:1、铁磁谐振产生的原因:1)、有线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击2)、切、合空母线或系统扰动激发谐振3)、系统在某种特殊运行方式下,参数匹配,达到了谐振条件2、串联谐振产生的原因:进行刀闸操作时,断路器隔离开关与母线相连,引发断路器端口电容与母线上互感器耦合满足谐振条件3、电力系统铁磁谐振产生的原因分析电力系统就是一个复杂的电力网络,在这个复杂的电力网络中,存在着很多电感及电容元件,尤其在不接地系统中,常常出现铁磁谐振现象,给设备的安全运行带来隐患,下面先从简单的铁磁谐振电路中对铁磁谐振原因进行分析。
11.3 铁磁谐振的基本原理
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4)中性点可经消弧线圈接地。 5)在零序回路中接入阻尼电阻。
TV开口三角绕组短时接入R; TV一次绕组中性点对地接入非线性消谐电阻;
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开口三角接入阻尼电阻:
• 我国有关规程规定:R<=0.4Xm Xm为互感器在线电压作用下,每相励 磁感抗换算到开口三角绕组两端的电 抗值;
电压
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1.传递过电压
• 是一种线性谐振,但有时会激发铁磁 谐振;
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• 电网出现不对称接地,断路器非全相 或不同期操作时,中性点电压将显著 增大;
• 通过静电、电磁耦合,在不同绕组间 或相邻线路间发生电压传递现象;
• 在不利的参数配合下,出现线性串联 谐振或铁磁谐振状态。
10
• 铁磁谐振的发生是因为铁磁元件的饱 和。过电压受铁芯饱和和回路损耗的 限制;
• 谐振频率不是常数,可以等于电源频 率(50Hz)、可以为工频倍数(高次 谐波)、可以为分数次谐波;
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回路电阻(损耗)的影响:
∆U
R2 > R1
E
m
R2
n R1
I
回路损耗阻碍了回路从正常工作点
跃变到谐振点的过程。
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32
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15
小结:
• 铁磁谐振的发生是因为铁磁元件的饱和; • 发生铁磁谐振的必要条件是ωL>1/ωC; • 电源出现剧烈扰动时,回路可能进入谐振
状态; • 谐振频率可以是工频、高次谐波和分次谐
波; • 回路损耗对谐振起到限制作用;
铁磁谐振原理和反铁磁谐振的方法
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铁磁谐振原理和反铁磁谐振的方法张烨李中琴(新乡学院,河南新乡453003)应甩科技睛蓟铁磁谐振是电力系统中一种内部过电压现象。
钦磁谐振过电压是电力系统中的一种非线幢共据现象发生时,系统出现明显的高于额定工作,grx而持续时间较长的电压升高和电位差升高而造成的,使电网的安全运行遭到严重破坏,人身安全受到严重威胁。
因此,研究铁磁谐振的原理和反铁磁谐强的方法至关重要。
£;c;键阕]铁磁{毒撂;铁磁谐据电压;反皴磁谐振铁磁谐振是一个长期困扰电力系统安全的复杂问题。
它产生的过电压和过电流通常可达到系统设备额定值的数倍而造成损坏,给电力系统安全带来巨大威盼。
在电力系统的振荡回路中,电压互感器是铁心电感元件,如果有某种大扰动或操作,PT(电压互感器)的非线性铁,0嘻先可能饱和,从而与线路和设备的对地电容形成特殊的单相或三相共振国路,激发起持续的、较高幅值的过电压,这就是铁磁谐振过电压。
1铁磁谐振产生的原理铁磁谐振可以是基波谐振、高次谐波谐振、还可以是分次谐波谐振,如图下图f f r-示,,是最简单的电阻R,电容C和铁心电感L的串联电路。
假设在正常运行条件下其初始感抗大于容抗(c-)L>I/06C),电路T-'-R-备线性谐振的条件,但是当铁心电感两端的电压有所升高时,电感线圈中出现涌流,这就有可能使铁,0饱和,其感抗随之减小,一直可以降到∞L=I/∞C,使之满足串联谐振的条件,在电感、电容两端形成过电压,这种现象称为铁磁谐振现象。
因为谐振回路中的电感和电容不是常数,回路没有固定的宇振频率,同样的回路中,既可以产生谐振频率等于电源频率的基波谐振,也能产生高次谐波和分次谐波,因此具有各种谐波振荡的可能性是铁磁谐振的重要特点。
jRL图1铁磁谐振有以下几个主要特点:1)对铁磁谐振电路,在相同的电源电视作用下,回路可能有不兵—种稳定的工作状态,如基波的非诣振状态和谵锈献态。
宅路到底稳定在哪种状态要看外界;中击引起过度过程的情况。
PT产生铁磁谐振的原因以及消谐原理
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铁磁谐振发生后常常引起电压互感器(PT)烧毁、爆炸等恶性事故。
原因是电力系统中有大量的储能元件,如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件,电容器、线路对地电容、断路器的断口电容等电容元件。
这些元件组成了许多串联或并联的振荡回路。
在正常的稳定状态下运行时,不可能产生严重的的振荡。
但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化,就很可能发生谐振。
例如在中性点非有效接地系统,其中一相断线接地,受电变压器和相间电容;电压互感器和线路对地电容;空载变压器和空载长架空线路电容所形成的振荡回路,都有可能发生谐振。
谐振常常引起持续时间很长的过电压。
电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下,通常铁芯磁通密度不高,铁芯并不饱和,如在过电压下铁芯饱和了,电感会迅速降低,从而与电容产生谐振,也就是常说的铁磁谐振。
铁磁谐振不仅可在基频( 50HZ )下发生,也可在高频(170HZ) 、低频(17HZ,25HZ) 下发生。
正常运行时,电压互感器开口三角的电压(3U0)理论上是0V,在实际运行中一般也不会超过10V。
当系统发生单相接地时,3U0将迅速升高,达到30到120V,形成过电压。
当系统上电时,由于三相不同期等原因,会在电压互感器中产生很大的谐波电流,导致互感器内部铁芯饱和了,造成二次侧的波形发生畸变,当畸变足够大时,就形成了铁磁谐振。
铁磁谐振产生的条件一般有:1、中性点非有效接地系统;2、非线性电感元件和电容元件组成振荡回路。
回路线性状态时的自振频率小于某此低频谐振频率,当铁芯饱和而电感减小时,回路自振频率增加,恰好等于某此低频谐振频率;3、振荡回路中的损耗足够小,所以谐振实际发生在系统空载或轻载时;4、电感的非线性要相当大;5、有激发作用时,即系统有某种过电压、电流的扰动,如跳、合闸,瞬间接地、瞬间短路等。
二次消谐原理:1、利用消谐装置实时监测PT 开口三角电压,运用DFT算法计算出零序电压四种频率的电压分量。
利用装置中压敏元件的电抗随谐波电压而变化,从而破坏PT铁磁谐振的产生条件。
铁磁谐振自保持

铁磁谐振自保持一、基本概念铁磁谐振自保持是指在外部施加激励的情况下,系统能够自行保持在某一稳定工作状态的现象。
在铁磁材料中,由于电磁耦合作用,当外部激励频率接近铁磁共振频率时,会发生共振现象,使得系统处于某一特定状态下,能够自持续工作。
铁磁谐振自保持不仅可以提高系统的稳定性和灵敏度,还可以降低系统的能耗和成本,因此受到广泛关注和应用。
二、原理机理铁磁谐振自保持的原理主要是基于铁磁材料的特性和电磁耦合作用。
铁磁材料在外加交变电磁场的作用下会产生磁化过程,通过磁场和电场之间的相互作用产生能量交换和转换过程,从而实现系统的自持续振动。
铁磁谐振自保持的机理涉及到磁-电耦合效应、磁致伸缩效应、磁致电效应等多种物理效应,需要综合考虑材料的特性、结构的设计和电磁场的激励等因素。
三、应用铁磁谐振自保持在传感器、电动机、变压器等领域有着广泛的应用。
在传感器中,通过铁磁谐振自保持可以实现对外部环境的敏感检测,提高传感器的稳定性和精度。
在电动机中,铁磁谐振自保持可以提高电动机的效率和响应速度,降低能耗和噪音。
在变压器中,铁磁谐振自保持可以实现能量传递和转换的自持续性,提高变压器的效率和稳定性。
四、发展趋势随着科学技术的不断发展和进步,铁磁谐振自保持的应用领域将会进一步拓展和深化。
未来,铁磁谐振自保持将更加广泛应用于智能感知、智能控制、智能制造等领域,为实现智能化和自动化生产提供关键技术支持。
同时,铁磁谐振自保持在材料、结构和电磁场等方面仍然存在许多挑战和难题,需要加强基础研究和技术创新,推动其发展为高效、可靠的核心技术。
总之,铁磁谐振自保持作为一种重要的物理现象和技术手段,对提高系统的稳定性和性能具有重要意义。
通过深入研究和探讨铁磁谐振自保持的基本概念、原理机理、应用及发展趋势,可以更好地理解其作用机制和应用价值,推动其在实际工程中的广泛应用和推广。
希望在不久的将来,铁磁谐振自保持能够成为智能制造和智能控制的重要支撑技术,为推动产业升级和经济发展做出更大的贡献。
电压互感器铁磁谐振及其防范措施
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电压互感器铁磁谐振及其防范措施电压互感器是电力系统中常见的一种变压器,用于将高电压变压为低电压,以便测量和保护设备的使用。
然而,电压互感器在使用过程中可能遇到铁磁谐振问题,需要采取防范措施。
本文将详细介绍电压互感器的铁磁谐振原因、影响及其防范措施。
铁磁谐振是指电压互感器在特定运行条件下产生共振现象,造成设备无法正常工作。
其原因主要有两个方面。
首先,电压互感器中心抽头的电感不足,由于电感与电容并联连接,导致谐振频率较低。
其次,由于电压互感器绕组接地或绕组与地之间的绝缘存在问题,引起谐振频率下的绕组电感和绕组与地电容的谐振。
铁磁谐振对电压互感器的影响可以分为两个方面。
首先,铁磁谐振会导致电压互感器输出电压的谐波失真,影响系统的稳定性和可靠性。
其次,由于谐振时电压互感器输出电压为零,将无法正常测量和保护设备,可能引起设备故障或损坏。
为了防范电压互感器的铁磁谐振问题,可以采取以下措施:1.设计合理的电压互感器。
在电压互感器的设计中,应合理选择中心抽头的电感值,使其能够满足系统的谐振要求。
同时,应根据实际情况,采用适当的过电压保护措施,以提高电压互感器的抗干扰能力。
2.实施良好的绝缘措施。
电压互感器的绕组应采用合适的绝缘材料,并且要进行良好的绝缘处理,保证绕组与地之间的绝缘性能。
3.定期检测和维护。
定期对电压互感器进行绝缘电阻测试和回路谐振频率测试,检测系统中是否存在绝缘故障和谐振问题。
同时,对电压互感器进行定期维护和检修,确保其工作可靠和稳定。
4.安装过压保护装置。
在电压互感器的输入和输出电路中,可以安装过压保护装置,对输入电压进行监测和保护,一旦出现过压情况,及时切断电压互感器的输入电路,保护电压互感器不受破坏。
在实际使用中,需要根据具体情况综合考虑这些防范措施,并进行合理的设计和安装。
只有确保电压互感器的设计合理、绝缘良好、定期检测和维护等,才能有效地防范铁磁谐振问题的发生,保证系统的稳定性和可靠性。
铁磁谐振原理
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(1)铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式,是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用续性、高幅值谐振过电压现象。
其主要特点为:1、谐振回路中铁心电感为非线性的,电感量随电流增大、铁心饱和而下降;2、铁磁谐振需要一定的激发条件,使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等;3、铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后,铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在;4、铁磁谐振过电压一般不会非常高,过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
(2)中文词条名:铁磁谐振过电压现象和消除办法是什么?英文词条名:答:现象:三相电压不平衡,一或两相电压升高超过线电压。
消除办法:改变系统参数。
(1)断开充电断路器,改变运行方式。
(2)投入母线上的线路,改变运行方式。
(3)投入母线,改变接线方式。
(4)投入母线上的备用变压器或所用变压器。
(5)将TV开口三角侧短接。
(6)投、切电容器或电抗器。
发生铁磁谐振的防范措施中国电力网 2008年1月9日13:47 来源:点击直达中国电力社区110 kV良站10 kV系统为中性点不接地系统,在10 kV系统出现A相单相接地时,发生10 kV母线干式电压互感器烧坏的故障。
事后检查,母线电压互感器本体炸裂、内部绝缘物喷出,非接地相B、C相一次熔丝熔断,母线电压互感器的避雷器未动作,中性点所接消谐电阻正常,中性点绝缘正常,励磁特性在正常范围,二次回路绝缘正常。
现分析单相接地时,电压互感器烧坏及铁磁谐振产生的原因。
电力系统中存在着许多储能元件,当系统进行操作或发生故障时,变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振,对电力系统安全运行构成危害。
在中性点不接地的非直接接地系统中,铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的,是造成事故较多的一种内部过电压。
这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断,重则烧毁电压互感器,甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。
铁磁谐振——精选推荐
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主要目的是防止6KV系统的铁磁谐振1、谐振的电磁机理:母线系统发生铁磁谐振分并联谐振和串联谐振。
所谓并联铁磁谐振是指中性点不接地或小接地系统中,母线系统的对地电容3CE与母线电磁电压互感器PT(一次中性点接地)的非线性电感L组成的谐振回路,如图1(a)所示;所谓串联铁磁谐振是指大电流接地系统中,断路器断口均压电容C与母线电磁电压互感器PT的非线性电感L组成的谐振回路(待我厂网控SF6开关更换后,由于所有发电机出口、母联、分段、线路开关断口不存在并联电容,不会出现串联谐振)2、铁磁谐振与接地事故现象的异同点。
6KV母线互感器的一组二次侧绕组接成开口三角的形式,当母线发生单相接地时,6KV系统的零序电压(即中性点位移电压)就按变比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UN同样会反映至开口三角绕组的两端,从而发出假的接地信号,造成值班人员的误判断,但系统中实际并未出现接地故障点。
此时三相对地电压的变化与接地故障时的现象也截然不同。
3、磁谐振的后果。
谐振产生时,系统将出现过电压,并将绝缘薄弱处击穿;避雷器放炮;6KV母线电压互感器过电流烧损或一次保险熔断,从而导致低电压保护误动,厂用电源中断,导致停电、停机事故的发生。
4、铁磁谐振产生的原因:1)不接地系统的中性点位移电压,由于6KV母线中性点(23B及20B乙低压侧绕组为角形接线)不接地,将产生中性点位移电压ÚN。
ÚN的大小与铁磁谐振回路三相对地阻抗-PT非线性电感L、系统对地电容CE是否平衡有关,可按节点电压法求得、5、止铁磁谐振过电压的措施:为防止出现铁磁谐振过电压,应从设备、技术及操作上采取综合措施。
这些措施实施的目的,在于避免形成铁磁谐振的条件。
一般从以下几个方面考虑:①选择合理的运行方式及操作方式;②改变XL、XC的比值,躲开谐振区;③选择特性优良的PT;④保证断路器三相同期动作等等。
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铁磁谐振是指一种物理现象,主要发生在带有铁磁元件的电路中,是由铁磁元件的非线性电感和铁磁元件的电磁耦合所引起的。
铁磁谐振具体指的是:当外施正弦交流电压加到电路中时,与铁磁元件的矫顽力Hc和磁滞回线宽度Br的乘积成正比,与其他因素无关。
这个现象被称为铁磁谐振。
铁磁谐振在电力系统中,当电压互感器铁芯饱和时可能发生,此时过激和谐波谐振也属于铁磁谐振。
为了避免铁磁谐振现象,通常会采取以下措施:
1.采用不带铁芯的电感元件或采用电容、电阻元件构成无源滤波
器,或者采用同步调相机、晶闸管等元件以构成有源滤波器。
2.尽量减小电压互感器的容量,采用电容补偿的方法使回路中发
生谐振时,因电容与电压互感器电感构成并联关系,可减小电压互感器容抗,从而降低产生铁磁谐振的电压。
3.在电压互感器二次侧开口三角形绕组两端并联阻尼电阻,同时
将开口三角形绕组两端对地并联电容器,以减小正常运行时三角形绕组中的电流。
4.在电压互感器二次侧开口三角形绕组两端并联阻尼电阻,同时
将开口三角形绕组两端对地并联电容器,以减小正常运行时三角形绕组中的电流。
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