配电线路电容与PT电感阻抗比对铁磁谐振电压电流特性的影响研究

随着电磁式电压互感器(PT)励磁特性的提高,PT产生铁磁谐振的条件、区域等特征发生了变化,这导致电网原有针对铁磁谐振采用的消谐措施有效性也随之降低。基于云南电网某变电站典型PT的铁磁谐振,应用PSCAD/EMTDC软件建立了仿真计算模型,研究线路系统电容电流和PT励磁特性对铁磁谐振的影响。同时,基于建立了10 kV铁磁谐振模拟试验平台,进行了几种典型PT的铁磁谐振模拟试验,以验证PT仿真计算模型。试验和计算结果表明:PT的铁磁谐振模拟试验和仿真计算波形具有良好的一致性; 10 kV和35 kV配电网系统虽有不同的铁磁谐振区间,但均在线路(电容)与PT(电感)的阻抗比为0. 13时发生工频谐振;阻抗比过高极易导致谐振时PT电流过大,而且两个电压系统的影响区域也不同;在特定的阻抗比区间内,会产生很高的铁磁谐振过电压。     

基于零序电压和PT电流复合检测的铁磁谐振二次消谐仿真研究

中性点不接地系统中,电磁式电压互感器(PT)极易与线路对地电容发生铁磁谐振,产生持续时间较长的暂时过电压或过电流,甚至造成PT高压熔断器异常熔断和PT损毁事故。铁磁谐振二次消谐措施的重点在于提高铁磁谐振检测的精确性和消谐开关动作的快速性,尤其是对工频谐振的识别。笔者基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立了铁磁谐振仿真电路,通过仿真分析发现PT电流波形在工频谐振条件下有明显区别于正常工作状态的特征,并以此为工频谐振主要判据,进而建立了基于零序电压和PT电流复合检测的二次消谐控制模型,以零序电压和PT电流为判据控制开关闭合,以PT开口三角电流和阻尼电阻发热为判据控制开关断开。通过模拟试验系统和变电站铁磁谐振仿真,验证了该二次消谐模型可以有效识别并消除多种频率的铁磁谐振,且仿真结果表明10 kV和35 kV系统的PT二次侧开口三角绕组的电流断开阈值宜分别取30～80 m A和50～100 m A,二次消谐器中阻尼电阻宜分别取2～10Ω和5～20Ω。     

柔性直流系统挤出绝缘电缆暂态过电压仿真

电压源换流器高压直流(VSC HVDC)输电系统中广泛应用了挤出绝缘直流电缆。针对开关操作、内部故障以及雷击所引起的暂态过电压对直流电缆系统可靠性的挑战,基于南澳柔性直流输电示范工程,利用PSCAD/EMTDC建立直流电缆系统仿真模型,设置交流单相接地、两相短路、桥臂电抗器接地等不同类型的故障,分析了各类故障条件下直流电缆系统的暂态过电压特性。研究结果表明,直流电缆端部过电压峰值最大可达2 p.u.,且电缆端部出现的过电压幅值与短路电阻值有关。