【摘要】：隨著電網(wǎng)建設(shè)水平的不斷發(fā)展,電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性不斷加強。但是在低電壓配電網(wǎng)領(lǐng)域,由于設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)原因其故障率一直高居不下,特別在10kV的配電網(wǎng)中,經(jīng)常出現(xiàn)由于電壓互感器(PT)飽和導(dǎo)致的鐵磁諧振引起的過電壓嚴(yán)重威脅了配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。雖然國內(nèi)外學(xué)者對此展開了大量研究,探究鐵磁諧振產(chǎn)生的機理,從工程上總結(jié)了許多抑制措施,但由于系統(tǒng)差異性大、外界影響因素復(fù)雜,抑制措施不具備普適性,應(yīng)用效果不佳。因此,研究中性點不接地系統(tǒng)的鐵磁諧振規(guī)律以及外界激發(fā)因素、消諧措施對鐵磁諧振的影響十分必要,進(jìn)一步的對系統(tǒng)消諧措施的選擇提供指導(dǎo)。本文選擇山東省東營市110kV西水變電站10kV供電系統(tǒng)為研究對象,通過理論推導(dǎo)和試驗等方法確定系統(tǒng)中PT、變壓器等設(shè)備的參數(shù),進(jìn)而搭建了變電站的仿真模型。通過電磁暫態(tài)仿真軟件(EMTP)計算該模型在不同系統(tǒng)運行方式、帶PT空母線合閘、單相接地故障、接地電阻等外界因素影響下鐵磁諧振影響的變化規(guī)律,進(jìn)一步的探究了系統(tǒng)在采取不同的消諧措施后鐵磁諧振的變化趨勢,通過定量仿真計算、對比總結(jié)出不同的消諧措施的效果和適用范圍。結(jié)果表明:不同運行方式下由于X∞/Xm值不同,其鐵磁諧振結(jié)果不同;對帶PT空母線合閘在三相合閘不同期(單相滯后時)會出現(xiàn)鐵磁諧振,而合空線路不會出現(xiàn)鐵磁諧振;對單相接地故障消失激發(fā)的鐵磁諧振強度要大于帶PT空母線合閘,而間歇性的弧光接地可能引發(fā)嚴(yán)重的鐵磁諧振。對單相接地故障的接地電阻對鐵磁諧振影響不大,但故障消失時間不同會導(dǎo)致鐵磁諧振性質(zhì)等發(fā)生改變。通過對諧振抑制措施研究發(fā)現(xiàn):在PT高壓側(cè)中性點裝設(shè)非線性電阻或者消諧裝置可以有效的抑制單相接地引發(fā)的鐵磁諧振,但消諧器熱容量需滿足系統(tǒng)要求;4PT法能一定程度上抑制鐵磁諧振,但是在閉口三角上會出現(xiàn)較大環(huán)流,同時要注意零序PT的飽和問題。增大電網(wǎng)對地電容,可以有效抑制帶PT空母線合閘激發(fā)的鐵磁諧振,但是增大對地電容后會導(dǎo)致PT過流的增加。在PT二次側(cè)的開口三角加裝電阻或消諧裝置能有效抑制單相接地故障且故障消失激發(fā)的鐵磁諧振,但是無法有效解決分頻諧振的過電流現(xiàn)象,同時還需把握投入的時機,最好在接地故障消失時,避免產(chǎn)生環(huán)流。
【圖文】：

采用電容式電壓互感器來代替電磁式電壓互感器并不能根除鐵磁諧振和保險熔斷的現(xiàn)逡逑象，而且反而會引起諸如電壓互感器響應(yīng)特性變差，電網(wǎng)運行故障率變高等情況，，逡逑Ｄｒ．Ｒ．Ｐ．ＧＵｐｔａ［２２］提出在ＰＴ開口三角繞組處接入消諧裝置，如圖１－２所示，該消諧裝置逡逑在電網(wǎng)正常運行時不發(fā)揮作用，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)鐵磁諧振時，諧振裝置相當(dāng)于負(fù)載，不斷逡逑的消耗諧波能量，成為阻尼。逡逑ｐＨＱｈ邐邐ｒ——逡逑°邋＇邋邐邐邐｜邐邐逡逑＾－：．．．．．ｒｉＴ＾ＴＦ逡逑圖１－２開口三角接入消諧裝置逡逑在２０世紀(jì)９０年代，Ｄｒ．Ｋ．Ｕｄａｙａｋｕｍａｒ［２１］等首次采用ＥＭＴＰ仿真軟件對鐵磁諧振問逡逑題進(jìn)行研究，設(shè)置了相應(yīng)的電網(wǎng)參數(shù)，并分析了諧振產(chǎn)生時主要的幾個特征參量的變逡逑化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)其能很好的符合現(xiàn)場的實際情況。逡逑４逡逑

邐１０逡逑Ｘ＾ｆｘｍ逡逑圖１－１不同頻率的諧振區(qū)域分布逡逑在２０世紀(jì)６０年代，ＳａｔｉｓｈＬ［２Ｇ］等學(xué)者通過引入相序網(wǎng)絡(luò)不對稱分析方法，開始了逡逑對不對稱的電網(wǎng)故障引起的鐵磁諧振研宄的篇章，Ｚａｅｎｇｌ邋Ｗ邋Ｓ［２Ｑｊ等在此基礎(chǔ)上又進(jìn)行了逡逑單相故障和三相故障的進(jìn)一步分析，引入了行波理論來進(jìn)行解釋，并首次利用數(shù)字仿逡逑真的方法，對鐵磁諧振的產(chǎn)生機理進(jìn)行研宄。逡逑在２０世紀(jì)８０年代，對于鐵磁諧振研宄進(jìn)入到了解決階段，學(xué)者們不再滿足于解逡逑釋現(xiàn)象，而在于研宄出抑制不同類型鐵磁諧振的方法。Ａ．邋ＳａｎｔｏｓｈＫｕｍａｒＰＵＷ究發(fā)現(xiàn)逡逑采用電容式電壓互感器來代替電磁式電壓互感器并不能根除鐵磁諧振和保險熔斷的現(xiàn)逡逑象，而且反而會引起諸如電壓互感器響應(yīng)特性變差，電網(wǎng)運行故障率變高等情況，逡逑Ｄｒ．Ｒ．Ｐ．ＧＵｐｔａ［２２］提出在ＰＴ開口三角繞組處接入消諧裝置
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM864

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2611773