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求教,谐波过电压相关知识

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谐波过电压在哪些情况下产生?谐波过电压是怎么计算的?

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kanet·0.00

2017-05-31 21:33:10提问

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  在实际电力系统中,配电变压器的故障接地、输电线路断线、熔断器的不对称熔断以及三相断路器的不同期操作等,均能构成串联谐振回路,只要有足够强烈的冲击扰动,并且参数配合不当(如一定的线路长度、断线点),就会激起基频、分频、高频谐振,另外,中性点不接地系统中电磁式电压互感器饱和引起中性点工频、谐波位移电压 。

谐振过电压是电力系统中电感、电容等储能元件在某些接线方式下与电源频率发生谐振所造成的过电压。产生都与电网的运行状态、参数或与带铁心设备的磁回路有关。

1)超高压线路的平行谐振过电压。超高压线路一般装设了并联电抗器后,就要考虑平行谐振可能产生的过电压问题。所谓平行谐振,是指带电的线路部分通过空间电容耦合,对不带电的对地连接有电感(并联电抗器或变压器)的空线部分构成谐振的条件,而在空线上产生过电压。这也适用于单回线非全相情况(单相故障时可能出现非全相谐振过电压),而这种情况通常在工程设计中关注较多,一般我国500kV装设并联电抗器的线路都使用单相重合闸,然后在并联电抗器中性点加装小电抗(另一作用是防止潜供电流),当然这需要校核高抗中性点侧的绝缘水平。很多国外系统曾在500kV长线路上装设了中性点直接接地的高压并联电抗器,而又采用单相重合闸的情况,不但单相重合闸成功率极低,还发生过因断相引起谐振过电压而损坏设备的事故。中性点小电抗原理:如在并联电杭器中性点加小电抗器,小电抗器的电抗值是按单相开后接近完全补偿相间耦合电容的条件决定的,因而其感抗值很大,不构成L,C串联回路;耦合到断开的空线的电压很低。实际工程中平行谐振有判断的简单方法:即空线的并联电抗补偿度(百分比)与所连接电感的X0/X1的比值,这块内容比较多,就不展开了,主要是引出一个重要结论:就是过补偿也可能引起谐振,应该避免。多回路的谐振和单回路原理差不多,只是情况复杂些。
2)谐波谐振过电压。也是主要存在于小机带长线情况(令人烦恼的工况),由于这样结构方式的自然谐振频率较低,个别甚至低于工频,有可能因变压器的磁饱和或串补电容产生的谐波与之发生谐振。工频过电压迫使变压器饱和,引起谐波,多发生于变压器特性不好,电网电压偏高的情况,这时变压器的励磁电流将大大增加(内含大量谐波电流)。

3)变压器谐振过电压CIGRE曾经分析过此类过电压发生的几种原因:近区故障。线路较长,但仅在距离变压器15km以内的线路处发生故障,特别是与变压器相连只有一回线,近处发生两相或三相故障时比较危险。从短路容量大的母线处向短线路一变压器组充电。切断变压器励磁涌流。好像国外这种事故有发生(特别是美国),但国内好像没有过,也可能是过去有的变压器事故可能是谐振过电压造成,但由于没有从这方面分析,真实原因往往不清。但是,随着高电压、大容量变压器的发展,国外的事故经验值得吸取。为预防这种事故的措施也值得研究。比如尽可能改善保护变压器的避雷器性能,例如将带间隙的阀型避雷器改为氧化锌避雷器;对高电压、大容量变压器(包括升压和联络两个最高电压级的)尽可能不用分接头(美国所有因谐振过电压而损坏变压器的故障都与调整分接头有关);设计选型及整定变压器保护时应避免变压器充电励磁涌流而误动等等。





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  船长·140.00

2017-11-10 00:25:31回答

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1.电力系统恢复初期容易产生谐波过电压。

在恢复初期,当系统阻抗和线路电容参数构成并联谐振条件时,轻载或空载变压器投入所引起的谐波畸变将被放大,从而产生很高的谐波过电压,由于此时系统的阻尼较小,所产生的谐波过电压将会持续较长时间。

2.励磁涌流可能引起谐波过电压

励磁涌流里含有较大的 234 次谐波分量, 当存在小负荷带长线路的特殊工况,一旦对大容量主变进行空充操作时, 就会使得励磁涌流里的谐波电流沿着输电线路逐渐放大, 并在线路末端产生较大的谐波过电压和谐波畸变率这种危害不仅仅会对系统的电能质量产生影响, 更为严重的是会大量损坏一次设备, 造成片区的停电甚至跨网。

至于详细的计算方法,推荐你参考下面两篇文章

电力系统故障恢复初期的谐波过电压问题_程改红.pdf

励磁涌流引发的谐波过电压机理分析以及抑制措施研究_魏巍.pdf


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  千金一诺·0.00

2017-07-09 16:53:12回答

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    当电网内有无功补偿电容器时问题尤其严重,因电容器组和系统自身的电感可能在某个谐波频率下形成并联谐振回路,造成谐波的放大,使谐波电压超过了大多数应用场合的允许值。

    波电压理论也是根据电压进行傅里叶分解,但是也可以根据谐波电流和阻抗来计算。谐波电压=谐波电流*谐波阻抗,其中谐波阻抗=系统阻抗*h,h是第h次谐波。

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  Alex·380.00

2017-07-08 14:37:49回答

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