一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電力系統模型，特別是一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型。
【背景技術】
[0002]在電力系統中，為了監測發電廠、變電站母線對地電壓，通常在發電機或變電站母線上接有電壓互感器，并且其一次繞組接成星形，中性點直接接地。這樣，電網受到某些擾動的激發時，電壓互感器的激磁阻抗與系統的對地電容形成非線性諧振回路，由于回路參數及外界激發條件的不同，可能造成分頻、基頻或高頻鐵磁諧振過電壓。經統計，電磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振過電壓是中性點不接地系統中最常見、造成事故最多的一種內部過電壓。諧振一方面將會導致系統過電壓，危及弱絕緣設備，造成閃絡跳閘事故，甚至還會導致避雷器爆炸等；另一方面諧振在PT中產生倍數很高的過電流，將會導致PT高壓側熔斷器熔絲熔斷、PT過流燒損或爆炸事故。PT諧振問題已嚴重威脅了電網的安全穩定運行，也是電力系統中某些重大事故的誘發原因之一。
[0003]全國各地中性點不接地系統中PT諧振問題時有報道，如重慶石坪變電站曾頻繁發生PT諧振過電壓，燒斷PT高壓熔斷器幾十次，萬州站也發生過PT諧振事故，重慶電網各供電局10kV、35kV系統也多次發生PT諧振過電壓導致PT燒壞事故，各網省電力系統中PT諧振事故也時有報道。PT諧振問題嚴重地威脅了電網的安全穩定運行，影響了供電的可靠性，是電力系統穩定運行的安全隱患，引起了電力部門和研究人員的極大重視。
[0004]為解決上述問題，消除配電網運行中的安全隱患，提高系統的可靠性，特對PT諧振發生的原因和消除諧振進行模擬研究。

【發明內容】

[0005]本發明的目的就是要解決現有技術問題的不足，提供一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型。
[0006]本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的:一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，包括三相電源和分別連接在三相電源的三條母線A、B、C上的三相電壓互感器PT，還包括電壓表和示波器，所述三相電源的中性點分別連接消弧線圈和電壓表后接地，所述示波器連接到電壓表，所述三相電壓互感器PT的一次繞組接成星形且中性點直接接地。
[0007]進一步的，所述的母線A上連接有斷路器QF。
[0008]更進一步的，所述的三條母線A、B、C上分別連接有線圈和電容器然后接地，以改變電容值的方式改變輸電線路的長度，即改變輸電線路對地電容值。
[0009]優選地，所述的三相電源為10kV交流電源。
[0010]優選地，所述三相電壓互感器PT的型號為JDZX16-10RG。
[0011]優選地，所述三相電壓互感器PT的額定容量2 0VA，額定頻率5 0Hz，額定電流
2.8mA，額定相電壓5.77kV。
[0012]由于采用了上述技術方案，本發明具有如下的優點:
[0013]本發明能夠驗證任何引起母線電壓波動的激勵條件都可能激發鐵磁諧振，產生諧振過電壓過電流，能找出輸電線路對地電容(即輸電線路長度)、單相接地故障發生和故障恢復的時刻是激發鐵磁諧振的主要原因，并且能夠驗證三相電源的中性點接入消弧線圈后單相接地故障恢復后不發生鐵磁諧振，流過三相電壓互感器PT的沖擊電流很小，并且迅速恢復到正常值，起到很好的消除諧振的效果；本發明能夠對于真實的電力系統判斷諧振的發生和消除諧振提供理論依據。
[0014]本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。
【附圖說明】
[0015]本發明的【附圖說明】如下:
[0016]圖1為本發明的電路圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0018]如圖1所示，一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，包括10kV的三相電源1和分別連接在三相電源的三條母線A、B、C上的型號為JDZX16-10RG的三相電壓互感器PT，所述三相電壓互感器PT的額定容量20VA，額定頻率50Hz，額定電流2.8mA，額定相電壓5.77kV，還包括電壓表2和示波器3，所述三相電源1的中性點分別連接消弧線圈6和電壓表2后接地，所述示波器3連接到電壓表2，所述三相電壓互感器PT的一次繞組接成星形且中性點直接接地。三相電源1的中性點經消弧線圈6接地能夠幫助電弧的熄滅，防止單相弧光接地過電壓、過電流。同時三相電源1的中性點接消弧線圈相當于在三相電壓互感器PT每一相勵磁電感上并聯一個電感，由于消弧線圈的電感值比三相電壓互感器PT勵磁電感小得多，相當于將三相電壓互感器PT等效零序電感短路，打破了參數匹配關系，使諧振不易產生。
[0019]進一步的，所述的母線A上連接有斷路器QF，斷路器QF合上代表A相發生單相接地故障，斷路器Q斷開表示接地故障消失，示波器測得的三相電源1的中性點電壓即為系統的零序電壓。
[0020]更進一步的，在單相接地故障作為激發諧振的條件，所述的三條母線A、B、C上分別連接有線圈4和電容器5然后接地，圖1中LA、LB、LC為三相線路參數，以改變電容值的方式改變輸電線路的長度，即改變輸電線路對地電容值，單相接地故障激發下電壓互感器會進入飽和，電感值迅速減小，同時不斷改變電容值，在此過程中，當電感值減小到與輸電線路對地電容值滿足諧振條件時，系統產生鐵磁諧振過電壓和過電流。
[0021]綜述，本發明夠驗證任何引起母線電壓波動的激勵條件都可能激發鐵磁諧振，產生諧振過電壓過電流，能找出輸電線路對地電容(即輸電線路長度)、單相接地故障發生和故障恢復的時刻是激發鐵磁諧振的主要原因，同時三相電源1的中性點接入消弧線圈6后單相接地故障恢復后不發生鐵磁諧振，流過三相電壓互感器PT的沖擊電流很小，并且迅速恢復到正常值，起到很好的消除諧振的效果。
[0022]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，包括三相電源和分別連接在三相電源的三條母線A、B、C上的三相電壓互感器PT，其特征在于:還包括電壓表和示波器，所述三相電源的中性點分別連接消弧線圈和電壓表后接地，所述示波器連接到電壓表，所述三相電壓互感器PT的一次繞組接成星形且中性點直接接地。2.如權利要求1所述的一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，其特征在于:所述的母線A上連接有斷路器QF。3.如權利要求1所述的一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，其特征在于:所述的三條母線A、B、C上分別連接有線圈和電容器然后接地。4.如權利要求1所述的一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，其特征在于:所述的三相電源為10kV交流電源。5.如權利要求1所述的一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，其特征在于:所述三相電壓互感器PT的型號為JDZX16-10RG。6.如權利要求1所述的一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，其特征在于:所述三相電壓互感器PT的額定容量20VA，額定頻率50Hz，額定電流2.8mA，額定相電壓5.77kV。
【專利摘要】一種抑制電壓互感器鐵磁諧振的仿真模型，包括三相電源和分別連接在三相電源的三條母線A、B、C上的三相電壓互感器PT，還包括電壓表和示波器，所述三相電源的中性點分別連接消弧線圈和電壓表后接地，所述示波器連接到電壓表，所述三相電壓互感器PT的一次繞組接成星形且中性點直接接地。由于采用了上述技術方案，本發明能夠驗證三相電源的中性點接入消弧線圈后單相接地故障恢復后不發生鐵磁諧振，流過三相電壓互感器PT的沖擊電流很小，并且迅速恢復到正常值，起到很好的消除諧振的效果；本發明能夠對于真實的電力系統判斷諧振的發生和消除諧振提供理論依據。
【IPC分類】G09B23/18
【公開號】CN105243941
【申請號】CN201510825021
【發明人】宮林, 胡曉銳, 向菲, 王晉宇, 王斌
【申請人】國網重慶市電力公司電力科學研究院, 國家電網公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月24日