電容式電壓互感器速飽和阻尼器優(yōu)化計算模型研究.pdf

1、電容式電壓互感器(Capacitor Voltage Transformer，CVT)，是電力系統(tǒng)110kV及以上電壓等級中的重要電氣設備。由于CVT主要由電容與非線性電感元件構成，在暫態(tài)情況下容易激發(fā)自身的分次諧波鐵磁諧振，目前，抑制CVT鐵磁諧振的主要方法是在CVT二次側加裝阻尼器，因為速飽和阻尼器性能優(yōu)良，阻尼特性好，在CVT阻尼器中得到普遍應用。
　　阻尼器電阻值的大小對于阻尼器的阻尼效果起著至關重要的作用。但目前，對于速

2、飽和阻尼器電阻值選擇的研究甚少，僅能通過一些公式計算出阻尼電阻值一個很大的上限范圍。此外由于計算模型簡單，結果與工程實際情況往往偏差很大。因此，在工程中，一般通過大量的鐵磁諧振試驗來最終確定CVT所需的最佳阻尼電阻值，這種方法工作量大，造成了很大的人力、物力上的浪費。另外基于電磁暫態(tài)計算軟件ATP-EMTP建立CVT鐵磁諧振仿真模型的研究，雖然提高了阻尼電阻選擇的的準確性，但計算量非常大，且需要各元件的準確參數(shù)。
　　根據(jù)鐵磁諧振

3、現(xiàn)象和電路振蕩條件，本文建立了CVT速飽和阻尼器的阻尼電阻值選擇的優(yōu)化計算模型。按照CVT的等值電路，首先建立CVT等值電路的回路方程，然后利用該方程推導出了阻尼電阻達到阻尼條件，必須滿足的一元三次常系數(shù)偏微分方程。通過求解該數(shù)學方程，得到了CVT鐵磁諧振的阻尼條件。根據(jù)該條件可以較容易地計算出各分次諧波下阻尼電阻的取值范圍，可將阻尼電阻值限定在一個很小的范圍內。利用該計算模型，對江蘇無錫日新廠兩臺 CVT產品進行了計算，對比后發(fā)現(xiàn)，該

4、模型計算出的阻尼電阻非常接近工程選用電阻。證明了計算模型的正確性和可行性。本文方法計算量小，可用于指導工程設計。
　　為了充分論證優(yōu)化計算模型的正確性，本文又分別采用了建模仿真和現(xiàn)場實驗的方法，對本文CVT速飽和阻尼器阻尼電阻選擇優(yōu)化模型計算出的阻尼電阻值的范圍進行驗證。在軟件仿真方面，運用EMTP-ATP軟件建立CVT仿真模型，對計算模型確定的阻尼電阻值范圍分別進行了鐵磁諧振仿真；在實驗驗證方面，選取由計算模型確定的范圍中的多個