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配电网的铁磁谐振机理和消谐措施的研究

作　者: 胡成
导　师: 黄彦全
学　校: 西南交通大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 铁磁谐振 PT模型消谐措施低频过饱和电流
分类号: TM864
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 233次
引　用: 2次
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内容摘要

铁磁谐振过电压是配电网中常出现的一种内部过电压。为了监测发电及变电站母线对地电压,通常在母线上接有电压互感器,电压互感器一次侧绕组多接成星形,中性点直接接地。此时电压互感器的励磁阻抗和系统的对地电容形成非线性谐振电路。由于回路参数及外界激发条件的不同,可能产生分频、工频或高频铁磁谐振。谐振时的过电压和过电流,严重影响了系统安全运行。因此充分认识铁磁谐振的机理,对铁磁谐振过电压模型进行仿真显得尤为重要。本文针对35kV和10kV系统,基于MATLAB仿真平台,建立了电磁式电压互感器模型和中性点不接地系统中35kV和10kV配电网的铁磁谐振模型。在仿真过程中,对MATLAB平台下的PT模块进行了模拟仿真实验,得到了良好的效果。讨论了仿真过程中的实际线路简化,及相关消谐措施。验证了4PT接线方式能良好的抑制铁磁谐振的发生。通过所做课题,对某电业局石桥铺站和新皂站出现的PT高压侧熔断器熔断进行了分析。针对由于铁磁谐振的低频谐振所引起的低频过饱和电流,提出了抑制铁磁谐振的方法,并且验证了4PT接线方式能良好的抑制过电流和过电压。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 国内外现状分析  11-12
  1.3 论文的主要工作  12-14
第2章铁磁谐振机理  14-31
  2.1 单相铁磁谐振过电压原理分析  14-16
  2.2 三相铁磁谐振的基本原理  16-22
    2.2.1 等值电路  16
    2.2.2 电压互感器的非线性特性  16-17
    2.2.3 铁磁谐振的特点  17-21
    2.2.4 中性点位移电压  21-22
  2.3 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压  22-28
    2.3.1 工频位移过电压  23-26
    2.3.2 谐波谐振过电压  26-28
  2.4 铁磁谐振的表现及危害  28-30
  2.5 限制铁磁谐振过电压的措施  30
  2.6 本章小结  30-31
第3章仿真模型的建立  31-38
  3.1 电磁式电压互感器(PT)模块  31-36
    3.1.1 饱和变压器模型的建立  31-32
    3.1.2 PT饱和特性参数的设定  32-33
    3.1.3 仿真计算  33-36
  3.2 电源模块  36
  3.3 线路模块  36-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章配电网的铁磁谐振仿真  38-50
  4.1 实际系统的简化计算假定  38
  4.2 配电线路分支简化的有效性分析  38-41
  4.3 系统侧加小电容防止合空线谐振  41-43
  4.4 系统侧PT中性点消谐措施讨论  43-48
    4.4.1 PT高压侧接阻尼  43-44
    4.4.2 4PT接线方式  44-48
  4.5 改善PT伏安特性的影响  48-49
  4.6 本章小结  49-50
第5章配电网消谐实例分析  50-66
  5.1 事故概况  50-51
  5.2 运行经验  51-52
  5.3 初步原因分析  52-53
  5.4 石桥铺站的PT熔断器熔断分析  53-59
    5.4.1 PT饱和特性参数的设定  53
    5.4.2 线路参数的确定  53-54
    5.4.3 石桥铺站仿真模型的建立  54-55
    4.4.4 PT开口三角侧接消谐器  55-56
    5.4.5 抑制石桥铺站PT高压熔断器熔断的措施  56-58
    5.4.6 石桥铺站的整改措施  58-59
  5.5 新皂站PT爆炸原因分析与仿真  59-64
    5.5.1 仿真参数计算  59
    5.5.2 PT爆炸原因分析  59-61
    5.5.3 各种情况下的仿真  61-63
    5.5.4 抑制措施  63-64
    5.5.5 新皂站的整改措施  64
  5.6 整改方案分析——4PT方案  64-65
  5.7 本章小结  65-66
总结  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-72
攻读学位期间发表的论文  72-73

配电网的铁磁谐振机理和消谐措施的研究

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