知识点讲解
1.谐振过电压特点
持续时间比操作过电压时间要长,甚至可稳定存在,直到破坏谐振条件为止;可在各电压等级发生,多发生在35kV及以下系统中。
2.谐振过电压分类
根据电感元件的特性不同谐振分为三种不同类型:
线性谐振:谐振回路由不带铁芯的电感元件或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件与系统中电容组成,若当自振频率与电源频率相等或接近时,就会发生线性谐振。
铁磁谐振(非线性谐振):谐振回路由电感元件带有铁心(如变压器、电压互感器等)与系统中电容组成,电感一般都会出现饱和现象,其电感参数是非线性。若满足谐振条件,就会发生铁磁谐振。
参数谐振:谐振回路由电感参数发生周期性变化的电感元件与系统中电容组成,当参数配合时,通过电感的周期性变化会不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。
3.线性谐振过电压限制措施
(1)使回路脱离谐振状态或增加回路损耗
(2)在电力系统设计和运行时,应设法避开谐振条件降低断路器触头间的恢复电压和降低重燃后的过电压。
4.铁磁谐振的特点
(1)电感和电容的伏安特性必须相交,因而铁磁谐振可以大范围产生。
(2)同一电源电动势作用下,回路可能有不止一种稳定工作状态。
(3)非线性元件的根本原因,但其饱和特性本身又限制了过电压幅值。另外回路中损耗,也能使过电压降低,当回路电阻值大到一定数值时,不会出现强烈的谐振现象
5.铁磁谐振限制措施
(1)改善电磁式电压互感器的激磁特性,或改用电容式电压互感器。
(2)在电压互感器开口三角绕组中接入阻尼电阻,或在电压互感器一次绕组的中性点对地接入电阻。
(3)在有些情况下,可在10kV及以下的母线上装设一组三相对地电容器,或用电缆段代替架空线段,以增大对地电容,从参数搭配上避免谐振。
(4)将系统中性点临时经电阻接地或直接接地,或投入消弧线圈,消除谐振过电压。
6.参数谐振过电压
电感元件的电感参数周期性变化的典型:发电机。限制措施是发电机投入电网运行前,设计部门要进行自激的校核
考点分析
(1)谐振产生过电压是串联;
(2)谐振的分类依据;
(3)各种谐振对应的限制措施;
(4)铁磁谐振常发生地点和条件;
(5)参数谐振最典型例子。
习题演练
1.在电力系统中发生铁磁谐振时,谐振回路中电感参数是()。
A.时变
B.线性
C.受控
D.非线性
2.电力网中,当电感元件与电容元件串联且感抗等于容抗时,就会发生()谐振现象。
A.电压
B.电流
C.铁磁
D.参数
3.下列过电压持续时间最长的是()。
A.大气过电压
B.工频过电压
C.操作过电压
D.谐振过电压
4.抑制参数谐振过电压的措施是()。
A.使回路脱离谐振状态或者增加回路的损耗
B.发电机在正式投入运行前,设计部门要进行自激的校验,避开谐振点
C.改善电磁式电压互感器的激磁特性
D.在电压互感器开口三角绕组中接入阻尼电阻,或在电压互感器一次绕组的中性点对地接入电阻
习题辨析
1.D。
解析:当电感元件带有铁心时。一般都会出现饱和现象,这时电感不再是常数,而是随着电流或磁通的变化而改变,在满足一定条件时,就会产生铁磁谐振现象。
2.A。
解析:在电感和电容组成的串联电路中,当电路端电压和电流同相或电路的功率功率因素等于1时,称为电压谐振。发生电压谐振条件是:XL=XC。
3.D。
解析:操作过电压的持续时间一般为几毫秒至几十毫秒,但在特殊条件下,可能产生纳秒级的操作过电压波。谐振过电压持续时间比操作过电压长得多,甚至可稳定存在,直到破坏谐振条件为止。但在某些情况下,谐振发生一段时间后会自动消失,不能自保持。
4.B。
解析:发电机在正式投入运行前,设计部门要进行自激的校验,避开谐振点,因此一般不会出现参数谐振现象。