近年由于瀘州電網(wǎng)的快速發(fā)展、再加上今年又是電網(wǎng)建設(shè)年，瀘州電網(wǎng)也進(jìn)行了大量的改造和擴(kuò)建工程，大到500kV、小到10kV配網(wǎng)都有較大的變化，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)變得更加復(fù)雜、靈活、堅(jiān)強(qiáng)。但就是因?yàn)殡娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)的較大變化(如中低壓電網(wǎng)的擴(kuò)大，出線回路數(shù)增多、線路增長(zhǎng)，電纜線路的逐漸增多，中低壓電網(wǎng)對(duì)地電容電流亦大幅度增加等)以前電網(wǎng)中少有發(fā)生的鐵磁諧振現(xiàn)象，現(xiàn)在卻時(shí)有發(fā)生，由于諧振時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，給電網(wǎng)安全造成了積大的威脅，如不采取有效的消除措施，可能會(huì)造成設(shè)備損壞、甚至還會(huì)誘發(fā)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的電力系統(tǒng)事故。下面就電網(wǎng)中的鐵磁諧振談?wù)勎覀€(gè)人的認(rèn)識(shí)、見(jiàn)解。

1.概述

鐵磁諧振是由鐵心電感元件，如發(fā)電機(jī)、變壓器、電壓互感器、電抗器、消弧線圈等和系統(tǒng)的電容元件，如輸電線路、電容補(bǔ)償器等形成共諧條件，激發(fā)持續(xù)的鐵磁諧振，使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振過(guò)電壓。

電力系統(tǒng)的鐵磁諧振可分二大類：一類是在66kV及以下中性點(diǎn)絕緣的電網(wǎng)中,由于對(duì)地容抗與電磁式電壓互感器勵(lì)磁感抗的不利組合,在系統(tǒng)電壓大擾動(dòng)(如遭雷擊、單相接地故障消失過(guò)程以及開(kāi)關(guān)操作等)作用下而激發(fā)產(chǎn)生的鐵磁諧振現(xiàn)象;另一類是發(fā)生在220kV(或110kV)變電站空載母線上，當(dāng)用220kV、110kV帶斷口均壓電容的主開(kāi)關(guān)或母聯(lián)開(kāi)關(guān)對(duì)帶電磁式電壓互感器的空母線充電過(guò)程中，或切除(含保護(hù)整組傳動(dòng)聯(lián)跳)帶有電磁式電壓互感器的空母線時(shí)，操作暫態(tài)過(guò)程使連接在空母線上的電磁式電壓互感器組中的一相、兩相或三相激發(fā)產(chǎn)生的鐵磁諧振現(xiàn)象，即串聯(lián)諧振，簡(jiǎn)單地講就是由高壓斷路器電容與母線電壓互感器的電感耦合產(chǎn)生諧振由于諧振波僅局限于變電站空載母線范圍內(nèi)，也稱其為變電站空母線諧振。

2.鐵磁諧振的現(xiàn)象

2.1鐵磁諧振的形式及象征

2.1.1基波諧振： 一相對(duì)地電壓降低，另兩相對(duì)地電壓升高超過(guò)線電壓;或兩相電壓降低、一相電壓升高超過(guò)線電壓、有接地信號(hào)發(fā)出。

2.1.2分次諧波： 三相對(duì)地電壓同時(shí)升高、低頻變動(dòng)

2.1.3高次諧波： 三相對(duì)地電壓同時(shí)升高超過(guò)線電壓

2.2串聯(lián)諧振的現(xiàn)象：線電壓升高、表計(jì)擺動(dòng)，電壓互感器開(kāi)口三角形電壓超過(guò)100V

3.鐵磁諧振產(chǎn)生的原因及其分析

3.1鐵磁諧振產(chǎn)生的原因：

3.1.1有線路接地、斷線、斷路器非同期合閘等引起的系統(tǒng)沖擊

3.1.2切、合空母線或系統(tǒng)擾動(dòng)激發(fā)諧振

3.1.3系統(tǒng)在某種特殊運(yùn)行方式下，參數(shù)匹配，達(dá)到了諧振條件

3.2串聯(lián)諧振產(chǎn)生的原因：進(jìn)行刀閘操作時(shí)，斷路器隔離開(kāi)關(guān)與母線相連，引發(fā)斷路器端口電容與母線上互感器耦合滿足諧振條件

3.3電力系統(tǒng)鐵磁諧振產(chǎn)生的原因分析

電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)中，存在著很多電感及電容元件，尤其在不接地系統(tǒng)中，常常出現(xiàn)鐵磁諧振現(xiàn)象，給設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)隱患，下面先從簡(jiǎn)單的鐵磁諧振電路中對(duì)鐵磁諧振原因進(jìn)行分析。

3.4簡(jiǎn)單的鐵磁諧振電路中諧振原因分析

在簡(jiǎn)單的R、C 和鐵鐵芯電感L電路中，假設(shè)在正常運(yùn)行條件下，其初始狀態(tài)是感抗大于容抗，即ωL > (1/ωC)，此時(shí)不具備線性諧振條件，回路保持穩(wěn)定狀態(tài)。但當(dāng)電源電壓有所升高時(shí)，或電感線圈中出現(xiàn)涌流時(shí)，就有可能使鐵芯飽和，其感抗值減小，當(dāng)ωL = (1/ωC)時(shí)，即滿足了串聯(lián)諧振條件，在電感和電容兩端便形成過(guò)電壓，回路電流的相位和幅值會(huì)突變，發(fā)生磁諧振現(xiàn)象，諧振一旦形成，諧振狀態(tài)可能“自保持”，維持很長(zhǎng)時(shí)間而不衰減，直到遇到新的干擾改變了其諧振條件諧振才可能消除。

3.5電力系統(tǒng)鐵磁諧振產(chǎn)生的條件

電力系統(tǒng)中許多元件是屬于電感性的或電容性的，如電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消弧線圈為電感元件，補(bǔ)償用的并或串聯(lián)電容器組、高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件，而線路各導(dǎo)線對(duì)地和導(dǎo)線間既存在縱向電感又存在橫向電容，這些元件組成復(fù)雜的LC 震蕩回路，在一定的能源作用下，特定參數(shù)配合的回路就會(huì)出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。由于鐵芯電感的磁通和電流之間的非線性關(guān)系，電壓升高導(dǎo)致鐵芯電感飽，極容易使電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，如果不考慮線路的有功損耗和相間電容，僅考慮電壓互感器電感L 與線路的對(duì)地電容Co ,當(dāng)C大到一定值，且電壓互感器不飽和時(shí)，感抗XL大于容抗XCo。而當(dāng)電壓互感器上電壓上升到一定數(shù)值時(shí)，電壓互感器的鐵芯飽