鐵磁諧振的基本原理第1頁(yè)，共31頁(yè)。1.鐵磁諧振第2頁(yè)，共31頁(yè)。ULUC第3頁(yè)，共31頁(yè)。諧振發(fā)生的必要條件：

ωL>1/ωC因?yàn)殡姼胁皇浅?shù)，所以諧振頻率也不是常數(shù)；工頻諧振高頻諧振分頻諧振第4頁(yè)，共31頁(yè)。進(jìn)入穩(wěn)定諧振狀態(tài)的條件：ULUCE?Ua1a2a3P第5頁(yè)，共31頁(yè)。a1,a2,a3工作點(diǎn)分析：a1是穩(wěn)定工作點(diǎn)，電路呈感性，電容、電感電壓較低，回路電流較小，是非諧振工作點(diǎn)。a2是不穩(wěn)定工作點(diǎn)，微小擾動(dòng)可使工作點(diǎn)偏離a2；第6頁(yè)，共31頁(yè)。a3是穩(wěn)定工作點(diǎn)，電路呈容性，電容電感電壓和電流急劇增大，稱(chēng)為諧振狀態(tài)的工作點(diǎn)。為什么P點(diǎn)（ωL=1/ωC）不是諧振點(diǎn)？因?yàn)镻點(diǎn)不是穩(wěn)定工作點(diǎn)，回路將偏離P點(diǎn)，最終工作點(diǎn)穩(wěn)定在a3點(diǎn)。因?yàn)閍3點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)諧振過(guò)電壓和過(guò)電流，因此將a3稱(chēng)為諧振點(diǎn)。第7頁(yè)，共31頁(yè)。鐵磁諧振的激發(fā)：Emn?UI外電源E的增大超過(guò)m點(diǎn)后，回路電流從感性突變?yōu)槿菪?，并進(jìn)入諧振工作點(diǎn)n第8頁(yè)，共31頁(yè)。分析結(jié)論：1）工作電壓較低時(shí)，存在兩個(gè)工作點(diǎn)a1和a3；2）工作電壓超過(guò)一定值時(shí)，只存在一個(gè)工作點(diǎn)a3

；3）存在兩個(gè)工作點(diǎn)時(shí)，正常時(shí)處于a1工作點(diǎn)；當(dāng)出現(xiàn)劇烈過(guò)渡過(guò)程時(shí)，工作點(diǎn)可能越變到a3，激發(fā)諧振現(xiàn)象。第9頁(yè)，共31頁(yè)。鐵磁諧振的特點(diǎn)：發(fā)生鐵磁諧振的必要條件是ωL>1/ωC；滿(mǎn)足必要條件前提下，回路存在不止一種工作狀態(tài)，是否進(jìn)入諧振狀態(tài)，要看電源過(guò)渡過(guò)程劇烈程度；鐵磁諧振產(chǎn)生過(guò)電壓與過(guò)電流，且能自我保持；第10頁(yè)，共31頁(yè)。鐵磁諧振的發(fā)生是因?yàn)殍F磁元件的飽和。過(guò)電壓受鐵芯飽和和回路損耗的限制；諧振頻率不是常數(shù)，可以等于電源頻率（50Hz）、可以為工頻倍數(shù)（高次諧波）、可以為分?jǐn)?shù)次諧波；第11頁(yè)，共31頁(yè)?；芈冯娮瑁〒p耗）的影響：Emn?UIR1R2R2>R1回路損耗阻礙了回路從正常工作點(diǎn)躍變到諧振點(diǎn)的過(guò)程。第12頁(yè)，共31頁(yè)。高次諧波諧振基本現(xiàn)象：以三次諧波為例，中性點(diǎn)出現(xiàn)較高三次諧波電壓，與工頻電壓疊加。往往使三相電壓同時(shí)升高或一相升高。較高的高次諧波諧振過(guò)電壓可能引起電壓互感器絕緣損壞或避雷器爆炸；第13頁(yè)，共31頁(yè)。分?jǐn)?shù)次諧波諧振基本現(xiàn)象：不僅具有一定幅值的過(guò)電壓，也會(huì)在電感線(xiàn)圈中出現(xiàn)極大的過(guò)電流倍數(shù)（可達(dá)額定電流的幾百倍以上）；往往造成TV高壓熔斷器熔絲燒斷、嚴(yán)重的燒毀TV；因?yàn)轭l差，三相電壓表出現(xiàn)低頻擺動(dòng)；分頻諧振常常發(fā)生在有串聯(lián)補(bǔ)償?shù)碾娋W(wǎng)中；第14頁(yè)，共31頁(yè)。基波諧振基本現(xiàn)象：中性點(diǎn)出現(xiàn)位移電壓；某一相電壓數(shù)值降低，但不為零；其余兩相對(duì)地電壓升高，其值超過(guò)線(xiàn)電壓，產(chǎn)生“虛幻接地”現(xiàn)象。零序電壓往往同時(shí)出現(xiàn)過(guò)電壓；第15頁(yè)，共31頁(yè)。小結(jié)：鐵磁諧振的發(fā)生是因?yàn)殍F磁元件的飽和；發(fā)生鐵磁諧振的必要條件是ωL>1/ωC；電源出現(xiàn)劇烈擾動(dòng)時(shí)，回路可能進(jìn)入諧振狀態(tài)；諧振頻率可以是工頻、高次諧波和分次諧波；回路損耗對(duì)諧振起到限制作用；第16頁(yè)，共31頁(yè)。電力系統(tǒng)常見(jiàn)非線(xiàn)性諧振過(guò)電壓傳遞過(guò)電壓斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓電磁式電壓互感器鐵磁諧振過(guò)電壓第17頁(yè)，共31頁(yè)。1.傳遞過(guò)電壓是一種線(xiàn)性諧振，但有時(shí)會(huì)激發(fā)鐵磁諧振；第18頁(yè)，共31頁(yè)。電網(wǎng)出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)接地，斷路器非全相或不同期操作時(shí)，中性點(diǎn)電壓將顯著增大；通過(guò)靜電、電磁耦合，在不同繞組間或相鄰線(xiàn)路間發(fā)生電壓傳遞現(xiàn)象；在不利的參數(shù)配合下，出現(xiàn)線(xiàn)性串聯(lián)諧振或鐵磁諧振狀態(tài)。第19頁(yè)，共31頁(yè)。防止傳遞過(guò)電壓的方法：避免出現(xiàn)中性點(diǎn)位移電壓，可盡量使斷路器三相同期動(dòng)作，不出現(xiàn)非全相操作；選擇消弧線(xiàn)圈的脫諧度，錯(cuò)開(kāi)串聯(lián)諧振條件；第20頁(yè)，共31頁(yè)。2.斷線(xiàn)引起的諧振過(guò)電壓電力系統(tǒng)中常見(jiàn)基波鐵磁諧振。斷線(xiàn)諧振一般包括以下情況：線(xiàn)路故障斷線(xiàn)；斷路器不同期合閘；熔斷器不同時(shí)熔斷；只要電源側(cè)或負(fù)荷側(cè)有一側(cè)中性點(diǎn)不接地，可能組成復(fù)雜的非線(xiàn)性諧振回路，出現(xiàn)諧振過(guò)電壓。第21頁(yè)，共31頁(yè)。三相對(duì)稱(chēng)電源接有空載變壓器第22頁(yè)，共31頁(yè)。等值電路第23頁(yè)，共31頁(yè)。戴維南等值電路發(fā)生基波鐵磁諧振的必要條件：第24頁(yè)，共31頁(yè)。防止斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓的技術(shù)措施保證斷路器的三相同期動(dòng)作；避免發(fā)生拒動(dòng)；不采用熔斷器；加強(qiáng)線(xiàn)路的巡視和檢修，預(yù)防發(fā)生斷線(xiàn)；斷路器操作后又異?，F(xiàn)象，可立即復(fù)原，并進(jìn)行檢查；中性點(diǎn)接地電網(wǎng)中，操作中性點(diǎn)不接地的負(fù)載變壓器時(shí)，應(yīng)將變壓器中性點(diǎn)臨時(shí)接地。第25頁(yè)，共31頁(yè)。3.電磁式電壓互感器飽和引起的諧振過(guò)電壓第26頁(yè)，共31頁(yè)。等值接線(xiàn)下面分析正常時(shí)和劇烈擾動(dòng)時(shí)的TV上的電壓和電流第27頁(yè)，共31頁(yè)。分析結(jié)論：正常時(shí)，中性點(diǎn)電位等于零，回路呈容性；當(dāng)出現(xiàn)劇烈擾動(dòng)時(shí)，鐵芯電感飽和；當(dāng)參數(shù)配合不當(dāng)，發(fā)生串聯(lián)諧振，在中性點(diǎn)（對(duì)地電容）出現(xiàn)很高的電壓；中性點(diǎn)位移，將引起TV三相電壓發(fā)生變化第28頁(yè)，共31頁(yè)。限制諧振過(guò)電壓的措施：1）選用勵(lì)磁特性好的TV或用電容式電壓互感器（CVT）；2）增大對(duì)地電容，使容抗(Xc)與感抗(XL)的比值小于0.01可避免諧振

。3）在出現(xiàn)諧振時(shí)，可臨時(shí)投入線(xiàn)路，增大電容消除諧振；4）中性點(diǎn)可經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地。5）在零序回路中接入阻尼電阻。TV開(kāi)口三角繞組短時(shí)接入R；TV一次繞組中性點(diǎn)對(duì)地接入非線(xiàn)性消諧電阻；第29頁(yè)，共31頁(yè)。開(kāi)口三角接入阻尼電阻：我國(guó)有關(guān)規(guī)程規(guī)定：R<=0.4Xm