配电网铁磁谐振原理及防护内容简介

本书介绍了国内外铁磁谐振研究现状及成果，侧重于铁磁谐振防治的实际应用。重点介绍了交流配电系统铁磁谐振原理、激发条件、影响因素、防护技术及防护设备性能检测、PSCAD仿真技术。全书分为6章，第1章介绍了配电网铁磁谐振过电压原理，第2章介绍了配电网铁磁谐振发生条件及影响因素，第3章介绍了铁磁谐振防护技术及选用原则，第4章介绍了铁磁谐振防护设备性能检测，第5章介绍了电压互感器铁磁谐振试验，第6章介绍了配电网铁磁谐振仿真计算与分析。

第1章 配电网铁磁谐振过电压原理 1

1.1 配电网谐振过电压 2

1.2 铁磁谐振原理 3

1.2.1 非线性电感的特性 3

1.2.2 铁磁谐振回路 4

1.2.3 铁磁谐振产生的物理过程 5

1.2.4 铁磁谐振的代数分析法 8

1.3 铁磁谐振振荡模式 12

1.4 配电网铁磁谐振种类 14

1.4.1 电磁式电压互感器铁磁谐振 14

1.4.2 配电变压器铁磁谐振 17

1.5 铁磁谐振的危害及案例 20

1.5.1 铁磁谐振的危害 20

1.5.2 分频谐振案例 21

1.5.3 工频谐振案例 23

第2章 配电网铁磁谐振发生条件及影响因素 26

2.1 配电网铁磁谐振发生条件 26

2.1.1 铁磁谐振区域 26

2.1.2 系统中不平衡能量 28

2.2 铁磁谐振的影响因素 28

2.2.1 电容电流 28

2.2.2 电压互感器励磁特性 34

2.2.3 并联电压互感器组数 37

2.2.4 阻尼 37

2.2.5 故障消失时刻 38

第3章 铁磁谐振防护技术及选用原则 39

3.1 铁磁谐振防护技术相关标准介绍 39

3.2 消弧线圈 40

3.3 一次消谐器 43

3.4 二次消谐器 46

3.4.1 传统二次消谐器 46

3.4.2 微机二次消谐器 47

3.5 4单元电压互感器法(4PT) 54

3.6 电容式电压互感器 56

3.7 提高电压互感器饱和拐点电压 59

3.8 增加系统对地电容 60

3.9 减少接地电压互感器组数 60

第4章 铁磁谐振防护设备性能检测 61

4.1 SiC一次消谐器 61

4.1.1 性能参数 61

4.1.2 性能要求 62

4.1.3 试验 63

4.2 微机二次消谐装置 64

4.2.1 性能参数 64

4.2.2 试验 65

第5章 电压互感器铁磁谐振试验 67

5.1 铁磁谐振试验系统基本组成 67

5.1.1 试验电源及滤波装置 67

5.1.2 试验设备 68

5.2 铁磁谐振模拟试验 68

5.2.1 分频谐振 68

5.2.2 工频谐振 73

5.2.3 高频谐振 74

5.2.4 参数不平衡谐振 75

5.3 防护设备性能试验 76

5.3.1 SiC一次消谐器消谐性能试验 76

5.3.2 消弧线圈消谐性能试验 82

5.3.3 二次消谐器消谐性能试验 83

第6章 配电网铁磁谐振仿真计算与分析 89

6.1 仿真软件介绍 89

6.1.1 技术背景 89

6.1.2 主要的研究范围 90

6.1.3 目前应用情况 91

6.1.4 各版本限制 91

6.2 电磁式电压互感器铁磁谐振仿真计算与分析 91

6.2.1 基本模型 91

6.2.2 一次消谐器模型 94

6.2.3 消弧线圈模型 96

6.2.4 二次消谐器模型 96

6.2.5 接地引起的铁磁谐振仿真分析 97

6.2.6 断线引起的铁磁谐振仿真分析 105

6.2.7 接地引起的铁磁谐振防护技术仿真分析 107

6.2.8 断线引起的铁磁谐振防护技术仿真分析 111

6.2.9 线路参数不平衡时铁磁谐振防护技术仿真分析 113

6.3 配电变压器铁磁谐振仿真计算与分析 117

6.3.1 基本模型 117

6.3.2 铁磁谐振仿真分析 117

6.3.3 铁磁谐振防护技术仿真分析 122

参考文献 125 2100433B

前言

符号说明

第1章概述

1．1铁磁谐振现象

1．2铁磁谐振现象分析

1．3铁磁谐振辨识技术

1．4铁磁谐振信号检测方法

1．5铁磁谐振抑制方法

第2章铁磁谐振的基本原理

2．1单相铁磁谐振基本原理

2．2三相铁磁谐振基本原理

2．3新能源并网对配电网铁磁谐振影响分析

第3章铁磁谐振信号检测与分析

3．1铁磁谐振机理仿真验证分析

3．2谐振信号的检测原理

3．3仿真分析

第4章配电网铁磁谐振辨识方法

4．1基频铁磁谐振的电压特征

4．2单相接地故障的电压特征

4．3基频铁磁谐振的零序电压特征辨识方法

4．4基于系统阻抗比较的基频铁磁谐振辨识方法

4．5基于相模变换的铁磁谐振非线性网络的辨识

第5章配电网铁磁谐振抑制方法与仿真分析

5．1传统铁磁谐振抑制方法

5．2配电网铁磁谐振过电压柔性抑制实现

5．3仿真分析

附录A10kV配电网铁磁谐振检测信号特征提取MATLAB程序

参考文献

后记 2100433B

配电网铁磁谐振的辨识技术与抑制技术对提高供电可靠性意义重大。《配电网铁磁谐振辨识与抑制技术》介绍了铁磁谐振的发生机理、特征及相关规律，以及现有铁磁谐振的信号检测与抑制方法；基于铁磁谐振信号检测与分析，提出了一种新的有效的配电网铁磁谐振的辨识与抑制方法；通过仿真分析，证实了方法的有效性。

《配电网铁磁谐振辨识与抑制技术》适合配电网运维技术人员使用。

虽然铁磁谐振在国内外已有很多研究成果，在电网运行中也采取了许多消谐措施，但小电流接地系统的铁磁谐振事故却依然频繁发生。当调控员误将铁磁谐振当成接地或断线故障进行排查而延迟事故处理时，一次设备往往会发生严重损坏 。