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Matlab铁磁谐振仿真分析

作　者: 姚迪
导　师: 那履弘
学　校: 东北大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 非线性铁磁谐振电压互感器 Matlab仿真分析
分类号: TM864
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压,多发生在中性点不直接接地的配电网中,在中性点直接接地的电网中也时有发生,谐振时的过电压和过电流,严重影响了系统安全运行。为了保障电力系统中输变电设备和网络安全运行的可靠性和稳定性,充分认识铁磁谐振过电压的产生机理,对铁磁谐振过电压仿真模拟和检测方法的研究显得尤为重要。本文以某10kV变电站为例,基于Matlab仿真平台,考虑到配网中线路各相参数对称,各序分量独立情况,对变电站铁磁谐振仿真模型进行了研究,并仿真了变电站10kV单相接地故障激发的电磁式电压互感器PT谐振情况,对谐振原因进行了深入分析得出：在系统参数满足一定的匹配关系情况下,单相接地故障消失时刻对于能否激发谐振过电压起着关键性作用。本文认为数值仿真计算的方法应作为现在研究非线性谐振问题的首选,因为Matlab的Simulink子程序库独有的Simupower System仿真工具箱中含有可饱和的变压器模块,此元件可完全替代本文仿真模型中的可饱和的电压互感器,通过方便的改变模型中的各种参数,很好的模拟系统中的各种情况,所以只有这种方法才可能对情况各异的系统都能做出相对正确的分析和判断。另外,通过对线路加装对地电容的措施对系统建模型仿真,根据仿真结果发现,对于确定系统加装一定大小的线路对地电容,可以有效的抑制谐振的发生。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
符号说明  9-10
第1章绪论  10-20
  1.1 本课题研究的背景、来源及意义  10-11
  1.2 不同接地方式系统基本运行特性  11-16
  1.3 铁磁谐振概述  16-17
  1.4 国内外研究现状  17-18
  1.5 本文的研究内容  18-20
第2章系统接地与铁磁谐振  20-28
  2.1 系统中性点接地方式  20-21
    2.1.1 引言  20
    2.1.2 中性点接地方式发展史  20-21
  2.2 铁磁谐振  21-26
    2.2.1 引言  21-22
    2.2.2 铁磁谐振一般原理  22-26
  2.3 铁磁谐振参数测量  26-28
第3章燃弧及熄弧理论概述  28-34
  3.1 引言  28-29
  3.2 高频熄弧理论  29-31
  3.3 工频熄弧理论  31-34
第4章铁磁谐振仿真模型建立及仿真分析  34-64
  4.1 Matlab仿真工具  34-37
    4.1.1 Matlab语言特色  34-35
    4.1.2 仿真技术  35-36
    4.1.3 Simupower system  36-37
  4.2 仿真模型的建立概述  37-38
  4.3 电压互感器PT(Potential Transformer)的饱和特性  38-40
  4.4 系统数学模型的建立  40-41
  4.5 系统仿真模型搭建  41-42
  4.6 主要模型参数的确定  42-45
  4.7 仿真及分析  45-58
    4.7.1 考虑初相位对谐振的影响  45-50
    4.7.2 考虑线路参数对谐振的影响  50-53
    4.7.4 考虑故障点接地情况对谐振的影响  53-58
  4.8 加装线路对地电容的抑制谐振措施  58-64
第5章结论及进一步工作  64-66
  5.1 结论  64
  5.2 进一步的工作  64-66
参考文献  66-69
致谢  69

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