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電力系統諧波產生的原囚主要有兩個方面

發布時間:2019/8/28 21:14:08 訪問次數:4479

   電力系統諧波產生的原囚主要有兩個方面:

   1)具有非線性特性的用電設備。這些設備即使供給它理想的正弦波電壓,它取用的電流也是非正弦的,即有諧波電流存在。其諧波含量決定于它本身的特性和工作狀況,基本上與電力系統參數無關,因而可看作諧波恒流源。這些用電設各產生的諧波電流注人電力系統,使系統各處電壓產生諧波分量。這些設各主要有:換流設各、電氣化鐵道、電弧爐、熒光燈、家用電器以及各種電子節能控制設各等。隨著電力電子技術的發展,系統中大量采用晶閘管技術及其硅整流設備,大到直流輸電用的整流和逆變裝置,小到電視機電源、電池充電器等,這些裝置是非線性時變拓撲負荷,將在系統中產生大量的諧波。

   2)含鐵心的大容量變壓器。變壓器勵磁回路實質上就是具有鐵心線圈的電路,當鐵心飽和后,它就是非線性的,也會產生諧波電流,由于變壓器勵磁電流正、負半波關于橫軸對稱,所以只含有奇次諧波,且以3次為主。當三角形聯結時,3的倍數次諧波不會注入系統,注人系統的諧波電流是6品±1(芘為正整數)次諧波。當運行電壓偏高,鐵心飽和程度變深,又是輕負荷時期,則勵磁電流占總電流比例較大,這時對系統的諧波影響頗大。

    NUGs單相接地故障的暫態分析

    當發生單相接地故障時,接地電容電流的暫態分量可能較其穩態值大很多倍。圖⒎10給出了NES單相接地故障時的暫態過程等效電路,用以分析暫態電容電流和暫態電感電流。圖⒎10中C表示電網的三相對地電容總和;LO表示二相線路和變壓器等在零序回路中的等值電感;R。表示零序回路中的等值電阻(包括故障點的接地電阻和導線

電阻和大地電阻);rE、L分別表示為消弧線圈的有功損耗電阻和電感;%為零序電壓。通過建立微分方程,考慮初始條件,經拉氏變圖⒎10換等一系列的逯算可得暫態電容電流在一般情況下,由于電網中絕緣被擊穿而引起的接地故障,經常發生在相電壓接近于最大值的瞬間,因此可以將暫態電容電流看成是如下兩個電流之和:①由于故障相電壓突然降低而引起的放電電容電流,它通過母線而流向故障點,放電電流衰減很快,其振蕩頻率高達數千赫,振蕩頻率主要決定于電網中線路的參數(RO和L。的數值)、故障點的位置以及過渡電阻的數值;②由非故障相電壓突然升高而引起的充電電容電流,它要通過電源而成回路,由于整個流通回路的電感增大,因此,充電電流衰減較慢,振蕩頻率也較低(僅為數百赫茲)。

   

    從上面的分析可知過渡過程中首半波的最大電流值為可見,jmax為最大電流和穩態電容電流之比,近似等于共振頻率和工頻頻率之比,

它可能較穩態值大幾倍到幾十倍。對于中性點經消弧線圈接地的電網,暫態電感電流的最大值應出現在接地故障發生在相電壓經過零值的瞬間,而當故障發生在相電壓接近于最大值瞬間時暫態電容電流較暫態電感電流大很多。在同一電網中,不論中性點絕緣或是經消弧線圈接地,在相電壓接近最大值發生故障的瞬間,其過渡過程是近似相同的。由于暫態電流的幅值和頻率主要是由暫態電容電流所確定的,從而NES的暫態電容電流分布與NUS的電容電流分布情況類似.




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