CVT鐵磁諧振特性及其抑制方法研究.pdf

1、近年來，隨著電網(wǎng)電壓等級(jí)的升高，電容式電壓互感器（CVT）在電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在一定條件下，CVT本身會(huì)發(fā)生鐵磁諧振，這會(huì)對(duì)CVT產(chǎn)生嚴(yán)重危害。因此研究CVT鐵磁諧振特性及其抑制方法十分重要。
　　早期的CVT鐵磁諧振特性及其抑制方法研究主要集中于理論和試驗(yàn)研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電磁暫態(tài)計(jì)算軟件的發(fā)展，目前 CVT的仿真研究最為普遍和高效，但是大部分仿真研究都是基于簡(jiǎn)化的CVT等效電路模型，或只考慮了中間變壓器和速飽和電抗型

2、阻尼器的靜態(tài)磁飽和特性，沒有考慮磁滯效應(yīng)、輔助消諧設(shè)備氧化鋅避雷器（MOA）的泄漏電流容性分量。為了最真實(shí)地反映CVT鐵磁諧振特性，本文考慮了中間變壓器和速飽和電抗型阻尼器磁滯效應(yīng)以及避雷器泄漏電流容性分量等因素，改進(jìn)了CVT電路仿真模型，同時(shí)通過CVT鐵磁諧振試驗(yàn)，驗(yàn)證了電路仿真模型的準(zhǔn)確性。
　　利用仿真模型，本文對(duì) CVT鐵磁諧振特性進(jìn)行了一系列的仿真研究。在磁滯效應(yīng)、避雷器泄漏電流容性分量對(duì) CVT鐵磁諧振特性的影響的仿真

3、研究中發(fā)現(xiàn)：磁滯效應(yīng)對(duì) CVT鐵磁諧振有重要影響，會(huì)使過電壓和短路電流更高，使鐵磁諧振條件更為惡劣，但磁滯損耗有利于抑制鐵磁諧振；考慮避雷器泄漏電流容性分量時(shí)，二次側(cè)短路引起的鐵磁諧振，短路電流在峰值前后的波形上會(huì)有一段紋波電流，與試驗(yàn)波形完全吻合，合理地解釋了試驗(yàn)中電流含有紋波的現(xiàn)象。
　　對(duì) CVT鐵磁諧振誘發(fā)因素以及不同工作電壓下所誘發(fā)的鐵磁諧振特性的仿真研究表明：一次側(cè)短路后又恢復(fù)不會(huì)引起鐵磁諧振，而一次側(cè)合閘和上電、二次

4、側(cè)短路后又恢復(fù)供電會(huì)引起強(qiáng)烈的鐵磁諧振；隨著工作電壓的降低，CVT鐵磁諧振的分次諧波數(shù)也隨之升高，1.2倍過電壓下一般為1/3分頻諧振，0.8倍電壓下為1/4分頻諧振。
　　對(duì)于目前普遍采用的MOA配合速飽和電抗型阻尼器抑制鐵磁諧振的方法，本文也進(jìn)行了仿真和試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：并非理論計(jì)算范圍內(nèi)的任何阻尼電阻值都能滿足阻尼鐵磁諧振的需求，而是存在一個(gè)最佳值或范圍；在實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，可以先通過理論計(jì)算出阻尼電阻的大致范圍，再通過

5、仿真研究縮小該范圍，最后再通過試驗(yàn)確定最佳電阻值。
　　對(duì)中間變壓器和速飽和電抗型阻尼器鐵心磁密的選擇的仿真研究表明：提高中間變壓器的磁密有利于抑制鐵磁諧振，降低速飽和電抗器的磁密有利于抑制鐵磁諧振。提高中間變壓器鐵心磁密能夠降低同一過電壓下鐵心的飽和深度，提高分次諧波數(shù)，降低諧振能量；降低阻尼器鐵心磁密能使阻尼器快速進(jìn)入飽和段，提供阻尼功率。但為了保持精度并起到快速阻尼的作用，一般取1.2倍過電壓下的磁密為0.9倍的飽和磁密。<