当前位置:文档之家› 电力系统谐振原因及处理措施分析

电力系统谐振原因及处理措施分析

电力系统谐振原因及处理措施分析
电力系统谐振原因及处理措施分析

在母线上装设中性点接地的三相星形电容器组,增加对地电容这种方法,当增大各相对地电容Co,使XCo/XL<时(谐振区为小于或大于3)回路参数超出谐振的范围,可防止谐振。通过对两种典型伏安特性的铁芯电感进行模拟试验。试验结果表明,谐振区域与阻抗比XCo/XL有直接关系,对于1/2分频谐振区,阻XCo/XL约为~;基波谐振区,XCo/XL约为~;高频谐振区,XC0/XL约为~。当改变电网零序电容时,XCo/XL 随之改变,回路中可能出现由一种谐振状态转变为另一种谐振状态。如果零序电容过大或过小,就可以脱离谐振区域,谐振就不会发生。

电流互感器高压侧中性点经电阻接地,由于系统中性点不接地,Yo 接线的电磁式电压互感器的高压绕组,就成为系统三相对地的唯一金属通道。系统单相接地有两个过渡过程,一是接地时;二是接地消失时。接地时,当系统某相接地时,该相直接与地接通,另两相对地也有电源电路(如主变绕组)成为良好的金属通道。因此在接地时的三相对地电容的充放电过程的通道,不会走电压互感器高压绕组,就是说发生接地时电压互感器高压绕组中不会产生涌流,因为已有某相固定在地电位,也就不会发生铁磁谐振。但是当接地消失时,情况就不同了。在接地消失的过程中,固定的地电位已消失,三相对地的金属通道已无其他路可走,只有走电压互感器高压绕组,即此时三相对地电容(零序电容)3Co中存储的电荷,对三相电压互感器高压绕组电感L/3放电,相当一个直流源作用在带有铁芯的电感线圈上,铁芯会深度饱和。对于接地相来说,更是相当一个空载变压器突然合闸,叠加出更大的暂态涌流。在高压绕组中性点安装电阻器Ro后,能够分担加在电压互感器两端的电压,从而能限制电压互感器中的电流,特别是限制断续弧光接地时流过电压互感器的高幅值电流,将高压绕组中的涌流抑制在很小的水平,相当于改善电压互感器的伏安特性,

电压互感器一次侧中性点经零序电压互感器接地,此类型接线方式的的电压互感器称为抗谐振电压互感器,这种措施在部分地区有成功经验,其原理是提高电压互感器的零序励磁特性,从而提高电压互感器的抗烧毁能力,已有很多厂家按此原理制造抗谐振电压互感器。但是应注意到,电压互感器中性点仍承受较高电压,且电压互感器在谐振时虽可能不损坏,但谐振依然存在。

电压互感器二次侧开三角绕组接阻尼电阻,在三相电压互感器一次侧中性点串接单相电压互感器或在电压互感器二次开口三角处接入阻尼电阻,用于消耗电源供给谐振的能量,能够抑制铁磁谐振过电压,其电阻值越小,越能抑制谐振的发生。若R=0,即将开口三角两端短接,相当于电网中性点直接接地,谐振就不会发生。但在实际应用中,由于原理及装置的可靠性欠佳,这些装置的运行情况并不理想。二次侧电子消谐装置仍有待从理论、制造上加以完善。在单相持续接地时,开三角绕组也必须具备足够大的容量;这类消谐措施对非谐振区域内流过电压互感器的大电流不起限制作用中性点经消弧线圈接地,中性点经消弧线圈接地有以下优点:瞬间单

相接地故障可经消弧线圈动作消除,保证系统不断电;永久单相接地故障时消弧线圈动作可维持系统运行一定时间,可以使运行部门有足够的时间启动备用电源或转移负荷,不至于造成被动;系统单相接地时消弧线圈动作可有效避免电弧接地过电压,对全网电力设备起保护作用;由于接地电弧的时间缩短,使其危害受到限制,因此也减少维修工作量;由于瞬时接地故障等可由消弧线圈自动消除,因此减少了保护错误动作的概率;系统中性点经消弧线圈接地可有效抑制单相接地电流,因此可降低变电所和线路接地装置的要求,且可以减少人员伤亡,对电磁兼容性也有好处。可见,中性点谐振接地是中压电网(包括电缆网络)乃至高压系统的比较理想的中性点接地方式。但是由于不适当操作或某些倒闸过程会导致局部电网在中性点不接地方式下临时运行,所以这种系统也曾经发生过电压互感器谐振,同时安装消弧线圈自然会增加投资,此外,消弧线圈自身的维护和整定还需要不断的完善。

2、中性点直接接地系统谐振消除方法及优缺点

、尽量保证断路器三相同期、防止非全相运行。

、改用电容式电压互感器(CVT),从根本上消除了产生谐振的条件,但是电容式电压互感器价格高、带负载能力差、且仍带有电感,二次侧仍要采用消谐措施。增加对地电容,操作时让母线带上一段空线路或耦合电容器。

、带空载线路可以很好地消谐,但有可能产生一个很大的冲击电流通过互感器线圈,对互感器不利,而耦合电容器十分昂贵,目前尚无高压电容器。

、与高压绕组串接或并接一个阻尼绕组,可消除基频谐振,在发生谐振的瞬间投入此阻尼电阻将会增加投切设备和复杂的控制机构。

、电容吸能消谐,对幅值较高的基频谐振比较有效,但对于幅值较低的分频谐振往往难以奏效。

、在开口三角形回路中接入消谐装置,能自动消除基频和分频谐振,需在压变开口三角绕阻回路中增加1根辅助边线,增大了投资。

、采用光纤电压互感器,可以有效地消除谐振。价格较高,还需要在现场中进一步实验。

六、从运行操作方面去防止谐振的发生。

以上是从设备、技术方面考虑,我们还要从运行操作方面去防止谐振的发生。

1、控制XcE/XL的比值,尽量躲开谐振区。

当XCo/XL≤或XCo/XL≥3时不产生铁磁谐振

当运行相电压Up除以额定电压Un等于时极易发生分频或基波铁磁谐振。

改变运行方式,以改变网络参数,消除谐振

当电压互感器的XL一定时,增加对地电容Co,XCo将减小,XCo/XL

的比值也随之减小,是防止铁磁谐振发生的有效方法。倒闸操作中增加Co的方法一般有:外接电容、介入空载线路或空载变压器、介入电缆线路、拉母联或分段断路器等。

2、控制电源电压、降低铁磁谐振的工作点,使Up/Ue≠。

3、注意倒闸操作中的操作步骤。

当参数处在串联谐振范围时,母线停电的操作顺序:先拉母线电压感器,以切断L,再拉母联断路器,送电时顺序相反;如220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电时,为防止合上两侧刀闸后因断开电容的耦合作用有可能与空母线电磁式电压互感器产生串联谐振,应先合上开关,后合电压互感器刀闸,如属新安装的电磁式电压互感器投产时应考虑带上互感器对母线充电。

电源向母线升压时,先合断路器,使C短接,再升压;

当母差保护动作跳闸时,是一条母线停电,也要及时拉开母联断路器的隔离开关或母线TV的隔离开关,以切断L-C回路。

运行中注意监视备用母线的情况,发现异常,及时进行处理。热备用母线,如发现母线电压又指示时,应首先考虑是否发生了串联铁磁谐振,此时应尽快合上母联断路器将C短接或拉开TV隔离开关;如在系统运行方式和倒闸操作过程中出现了开关断口电容与空母线电磁式PT造成的串联谐振,不管是合开关时出现的谐振过电压,还是拉开关后出现的谐振过电压,最直接有效的办法是迅速拉开或合上主开关或母联开关。如上述措施无法实现时,应迅速汇报调度,合上备用线路开关。由于谐振时电压互感器一次绕组电流很大,应禁止用电压互感器或直接取下一次侧熔断器的方法来消除谐振。

当变压器向接有TV的空载母线合闸充电时,应将变压器中性点接地或经消弧线圈接地。

系统发生并联谐振时,应瞬间短接TV开口三角形绕组,有时也可以消除谐振,尤其是分频谐振特别有效。

为防止电力系统中发生铁磁谐振,杜绝铁磁谐振给电网带来的不安全影响,作为从事电网调度工作的我更是义不容辞的责任,这需要我们在工作中一点一滴地做起,确实为保证电网安全运行、共创和谐社会做出更多努力。

基于智能技术的电力系统自动化设计

基于智能技术的电力系统自动化设计 发表时间:2020-03-17T10:43:33.663Z 来源:《电力设备》2019年第21期作者:高学军 [导读] 摘要:现如今科学技术日益发展,在电力系统自动化中运用智能技术已必不可少,人工智能技术已覆盖了我们生活中的各种领域,并且在我们电力领域中应用空间更加广泛,智能技术种类繁多,并各具优势,因电力系统与我们日常生活不可分割,要保证电力系统的安全、稳定都需要对电力自动化系统技术进行不断提升,电力系统自动化与智能技术相结合,相当于建立了智能的系统化电力平台。 (内蒙古电力(集团)有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古自治区鄂尔多斯 017020) 摘要:现如今科学技术日益发展,在电力系统自动化中运用智能技术已必不可少,人工智能技术已覆盖了我们生活中的各种领域,并且在我们电力领域中应用空间更加广泛,智能技术种类繁多,并各具优势,因电力系统与我们日常生活不可分割,要保证电力系统的安全、稳定都需要对电力自动化系统技术进行不断提升,电力系统自动化与智能技术相结合,相当于建立了智能的系统化电力平台。基于此,本文主要探讨了基于智能技术的电力系统自动化设计。 关键词:智能技术;电力系统;自动化设计 中图分类号:F407.61 文献标识码:C 引言 电力系统为社会生产生活带来方便的同时,也需要相关人员能够深入了解电力自动化控制技术中的不足,充分利用智能技术并发展智能技术优势,使电力系统的电力服务能力得以提升。信息技术不断创新发展,必将使电力系统的自动化控制水平得以进步,从而促进电力领域的发展进步。 1 电力系统自动化控制现状概述 电力系统的自动化控制体系是由多种具有自动控制、分析、决策功能的小部件工作设备装置组合而成的,通常是指电工进行二次电力系统控制。各个组合的功能装置通过数据传输采集和信号采集对电力系统中的整体或是局部甚至于某一单元部件进行协调工作和或者监控调节,进而起到对其进行控制管理的作用。就监视控制工作这一层面来说,自动化控制能在一定程度上帮助确保电力系统安全、稳定、健康的进行持续工作。 但我国现阶段的电力系统自动化控制技术不是完全呈直线上升的。由于受到各种各样外界条件和内在因素的制约,我国的电力系统自动化技术发展受到限制,也存在许多尚未被合理解决的问题。但对电力系统自动化的评价不能以偏概全,需要对其优缺点进行综合分析探究,肯定其给人民生活带来的便利条件。 2 智能技术在电力系统自动化设计中的应用 2.1 发电系统的智能化 在智能技术下,可以有效提升电力系统的控制能力,同时还可以对于电网与电源的结构进行优化,改善其中存在的问题。而智能技术还能够使电力系统的信息传递得到有效的提升,使信息在传输过程中可以使用更为精确地方式进行传输。另外,智能技术的存在对于电力系统而言,还可以带动新能源的发电,如当前的光伏发电、风能发电等。 2.2 电力调度的智能化 基于智能技术,电力系统中可以拥有更为合理的电力调度。而同构智能电网的构建,还可以保障电力系统的安全性。在其中的调度系统中,安全预警系统、数据采集系统等系统都具有非常重要的作用,可以起到针对性的控制与监督效果,并且一旦发生问题,将会自动报警[1]。 2.3 用电系统的智能化 电力系统在实际的运行环节,可能会发生各种各样的问题,而如果不能对于突发情况及时采取有效的处理,将会对于设备的运行以及信息采集等工作产生严重影响。在智能基数背景下,能够实现智能化用电,使电力系统的信息采集工作更为顺利,从而有效提高设备的交互水平。另外,基于智能技术的用电模式下,能够使用电安全得到最大程度上的保障,但是用户要想拥有持续电能,就需要通过其中的交互系统来实现,因为交互系统能够满足不同用户所提出的不同用电需求,从而提高电力系统的服务质量[2]。 3 基于智能技术的电力系统自动化设计策略 3.1 神经网络控制 神经网络技术是一种新型的智能技术类型,通过计算机来模拟人类的神经系统工作,利用计算机算法对数据进行自主分析和判断,从而实现对电力系统的智能化控制目标。神经网络技术还具备较强的学习能力,可以对过去电力系统工作进行总结,形成新的控制方法,其学习能力也有目共睹,最为著名的例子就是计算机深蓝在与国际围棋大师的比赛中取得了胜利。神经网络技术已经得到了较为成熟的发展,将其应用于电力系统自动化控制中,不仅能够降低人工控制的压力,而且也提高了电力控制的效率。神经网络技术的原理是,以信息节点来作为人类大脑的神经中枢,通过计算机的高速计算得到最优数值,并以此作为自动化控制的依据。神经网络技术不仅能够对数字数据进行处理,也能够对图形进行数据挖掘和分析,使电力系统自动化控制途径得以最大程度地优化。 3.2 线性最优的控制系统 线性最优技术是最优控制技术中比较特殊的一类,线性最优技术的本质与特点就是在条件允许的情况下找出控制规律,使自主控制系统达到要求状态,并使某个性能指标达到最优状态。在科技发展迅速的时代,在各种控制领域中线性最优控制技术应用也较为普遍。电力系统自动化技术中怎样够增加输电线路传输的最大距离并且还能提高所输电能质量? 线性最优控制技术就运用到了这一方面。在电力系统自动化运行时,线性最优控制技术中的自我运算,可以使电力系统各个指标达到最优状态,提升电能调度的效率。线性最优控制技术是依托于电力系统存才产生的,所以在电力系统中线性最优控制技术更具优势[3]。 3.3 专家控制技术 该技术在当前的在电力系统中是一项比较成熟的技术。该技术具有较长时间的发展,并应用在电力系统的自动化设计中可以获得良好的效果。专家控制技术可以及时的分辨电力系统的状态,并根据不同的状态采取不同的处理方式。如果一旦出现警报等紧急情况,该技术能够在第一时间识别,同积极响应,使电力系统尽快恢复运行状态。专家控制系统中含有非常多的内容,可以基于电力系统的状态来迅速切换状态,并且还可以对系统展开排除故障等操作。但是,专家控制技术虽然其中具有“专家”,但是实际应用的过程中却不具备模拟专家

电力技术与电力系统规划研究与探讨

电力技术与电力系统规划研究与探讨 发表时间:2018-08-09T09:45:38.017Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:欧阳普群倪榛潞刘泽群熊明霞袁昆 [导读] 摘要:在本文中,作者以智能电网应用技术及系统作为研究对象,从电力技术的发展以及智能电网规划在电力系统规划中的意义两方面入手,详细分析和阐述了电力技术及电力规划工作,并论证了做好这项工作对促进电力技术乃至整个电网运行系统稳定和长效发展过程中所起到的重要作用和意义。 (国网江西省电力有限公司宜春供电分公司江西宜春 336000) 摘要:在本文中,作者以智能电网应用技术及系统作为研究对象,从电力技术的发展以及智能电网规划在电力系统规划中的意义两方面入手,详细分析和阐述了电力技术及电力规划工作,并论证了做好这项工作对促进电力技术乃至整个电网运行系统稳定和长效发展过程中所起到的重要作用和意义。 关键词:电力技术;智能电网;电力系统;规划研究;意义 引言 从理论上来说,电力系统是指将发电、变电、输电以及用电等电能在运行过程中的循环性工作环节所构成的电能生产、传输、分配以及消费工作有机结合在一起的系统统称。在全球经济一体进程加剧与城市化建设规模不断扩大的推动作用下,不仅电网运行管理体制发生着深刻的变革,现代经济社会电网系统的可靠性需求也在不断提升,这使得相关工作人员需要认识到发展新时期的电网技术已成为电力电网系统不断向前发展的必然选择与趋势。而智能电网技术作为这种新时期电网技术的核心与重点,在电力技术与电力系统规划中发挥着极为重要的作用,需要引起相关工作人员足够的关注。 1 电力技术下智能电网技术的发展分析 在目前能源紧缺问题日益严重的背景下,现代经济社会对电力技术的需求使得一种高效、清洁、可操作、便储存的电力新技术-智能电网成为了当前最具发展空间与潜力的新型电力技术之一。 1.1 智能电网的基本概念分析 何谓智能电网呢?顾名思义它是电网系统以及相关技术智能化的体现。一般而言,智能电网是一种以集成、双向、高效的计算机通信技术为载体,以各种先进的测量、传感、控制、决策技术为依据,以逐步实现整个电网系统的安全、可靠、稳定运行为目的的新型电力技术。 1.2 智能电网的关键特征分析 第一,坚强性。智能电网能够确保在整个电网系统发生突发性或是大面积扰动与故障影响时,终端用户的用电需求仍然能够得到有效满足,且在电网系统受到极端自然天气状况或是外力破坏的作用影响下还能够保持在安全稳定的运行状态,以此实现电力信息的安全保障;第二,自愈性。智能电网不仅具备了持续在线的电网系统安全评估及分析体系,还提供了强大的预防控制及防治体系作为自我输供电能力的保障;第三,兼容性。智能电网与传统意义上的电网系统最大的不同在于它支持了各种清洁可再生能源的介入,并能够通过各种分布式电源与微电网系统的互联来实现各终端用户之间的互动需求,进而使整个电网运行系统所支持的增值服务能够最大限度的契合用户所需;第四,经济性。智能电网为电力市场相关经济活动与交易往来的开展提供诸多的技术支持,它所实现的各种电网运行资源优化配置对于合理降低电网系统运行过程中的传输线路损耗,不断提升电力资源利用效率工作而言有着极为重要的作用与意义。 1.3 智能电网的智能表现 针对上述有关智能电网的关键特征分析,笔者认为智能电网在实际应用过程中之所以被人们称之为“智能”,电网肯定就有着这种电网相对于传统电力技术网络系统更为优越的地方。首先是这种智能电网所表现出的可观测性,电网系统内设置的传感器与采用的有效传感测量技术能够使电网系统任意部分的任意动作及时反映到交互界面上;其次智能电网与观测对象的关系不再仅仅是观测与被观测的关系,同样还具备了控制与被控制、协调与被协调的关系。与此同时,智能电网在数据信息分析决策与环境自我适应方面的优势都使得这种新型电力技术有着比传统电网系统技术更为广阔的发展空间。 1.4 智能电网当中应用到的先进技术 相关工作人员需要认识到智能电网作为新时期电网运行系统的一大分支,是建立在各种先进电力电子技术得以充分应用的基础之上的。具体而言,当前智能电网中所应用到的先进技术有以下几种。 1.4.1 高速双向通信技术 高速双向通信技术从本质上来说是智能电网系统技术自愈特性的最关键体现。它不仅能够实现智能电网自我持续的检测及校正功能,同时也能够对各种在电网系统中潜在或存在的系统运行安全事故进行有效监控与防护,在这些电网系统事故发生之后,高速双向通信技术能够对各输电线路的传输电能进行有效补偿,并及时从新分配潮流,以此杜绝安全事故的隐患进一步扩大,进而使智能电网系统及其相关技术对电力电网的控制能力与服务水平能够得到极大提升。 1.4.2 智能固态表针 智能电网应用技术及其系统最大的资源优势整合在于它将传统意义上的电网系统技术中所应用的电磁表技术与读取系统进行了改进,并以一种能够在电力企业与终端用户之间实现双向通信的智能固态表计数与读取系统来替代。这种表针除了能够持续计量电网系统辐射范围内终端用户在一天不同时段内对电能的需求,同是它还能将电力企业所指定的高峰、低谷电力价格信号与费率储存在电力系统计数装置内部,并将在何时段采取何种电费费率政策的相关信息及时反映到终端用户操作界面上,据此实现整个电网系统的智能化应用及操作。 2 电力技术下智能电网规划在电力系统规划中的意义分析 在当前技术条件支持下,我国的大部分有线电路受电力系统规划工作不到位、不细致的因素影响,短时间内极容易出现整个电网线路的超负荷运行问题,再加上某些地区输电线路发展长期滞后,电站建设受到的关注度还远远不够,不仅电网建设工程周期无法得到满足,建成后的运行电网系统安全性能也无法得到可靠保障。与此同时,我国特殊的能源分布结构使电力资源较为充分的西部、北部电力无法及时且高效的输送到对电力资源需求价高的东部、南部区域,电力能源紧张问题始终是制约我国电力行业以及电力电网系统发生的最关键问题,这也使得智能电网的规划工作在当前经济形式发展下显得格外重要。 2.1 首先,对智能电网进行有效的电力系统规划能够实现智能电网高速双线通信技术下双向互动的职能数据传输,进而有利于动态、浮

谐振的危害和防护

https://www.doczj.com/doc/8b11001609.html, 谐振的危害和防护 谐波谐振的危害 串联、并联电路谐振频率与系统电阻无关,当系统谐波源频率天时就会发生串联或并联谐振。若、很小,可以激发二次或三次谐波的高次谐波谐振过电压若、很大,则能激发分频谐波的谐振过电压,这两种谐振过电压都表现为三相对地电压的同时升高,而线电压正常。试验研究表明,基波谐振和高次谐波谐振过电压一般不超过倍额定电压,对于分频谐波谐振,由于受到电压互感器铁芯严重饱和的限制,过电压一般不超过倍额定电压,但励磁电流急剧增加,瞬 时可高达额定励磁电流的几十倍以上,引起高压保险丝的频繁熔断。 ①串联或并联谐振会产生高于电源数倍的电压,施加在回路中的电容器、互感器、断路器等设备上,引起高压电气设备绝缘损坏。在熔断器未及时熔断的情况下会引起电压互感器喷油、绕组烧毁甚至爆炸。 ②谐振引起的过电压,还可以导致氧化锌避雷器的损坏。无间隙氧化锌避雷器的过电压耐受能力有限,如果选用氧化锌避雷器的直流电压偏低,在过电压的作用下连续动作,最终会发生热崩溃而损坏。 ③在电压互感器熔断器不能及时熔断的情况下,引起电压互感器二次电压升高,对二次继电保护设备和计量仪表的绝缘造成损坏或引起继电保护设备的误动。 ④基波谐振时,出现虚幻接地现象,易引起值班人员的误判断,表现为两相电压升高,一相电压降低,线电压正常,其现象与单相接地相同。 ⑤谐振时电压互感器铁芯的饱和会使变比误差增大,影响计量、测量精度。 ⑥谐波谐振引起电网的谐波损耗增大。 谐波谐振的预防和应对措施 ①少谐波源的产生 在选用铁芯设备时尽量选用励磁特性好、伏安特性高、铁芯不易饱和的电磁式电压互感器、变压器、电抗器。在选用电磁电压互感器时应注意同时提高三相电压互感器的励磁特性和伏安特性曲线的线性度,尽量选用同型号、同批次生产的单相电压互感器,也可以采用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器。 断路器三相不同时合闸,由于合闸瞬间三相电压的不同,会引起的三相负载的不对称,使电源的中性点产生位移,中性点对地电压与电源电压叠加会使三相对地电压同时升高或两相、单相对地电压升高,使回路中的电磁式电压互感器或电抗器线圈很快饱和,激磁电流的波形发生畸变,产生高次谐波。 ②限制谐波源注入电网的谐波电流在谐波源处装设交流滤波器是防止谐波源向系统注入谐波电流的有效而通用的措施。 交流滤波器分为调谐滤波器分为单调滤波器和双调滤波器和高通滤波器,对产生较低次数如、、次谐波含量较大的大容量的谐波源,可对每次谐波各装一个单调滤波器,将谐波分别滤除对次数较高的各次谐波如次及以上各次,可通过安装一个高通滤波器将其谐波全部滤除。将有源电力滤波器装设在谐波源处,用于抑制谐波源产生的绝大部分的谐波电流注入系统。 ③采取有效措施使系统的参数处于谐振范围之外改变参数,避开谐振区域控制投入电压互感器的台数。改变投入补偿电容器的组数,在保证系统功率因数要求的前提下,通过改变系统的容性参数,以避开谐振区域。中性点不接地系统经消弧线圈接地。少油断路器断口均压电容与母线电压互感器发生串联谐振时,在断路器遮断容量允许的条件下,取消断路器断口均压电容器。投入空载线路,改变系统的感性或容性参数。

(串联谐振电路分析)

《电子设计与制作》 课 程 设 计 报 告

目录 一:题目………………………………………………………..二:原理………………………………………………………….三:电路图……………………………………………………….四:实验内容…………………………………………………….五:实验分析……………………………………………………六:心得体会…………………………………………………….

一、题目:串联谐振电路分析 二、原理 1.串联谐振的定义和条件 在电阻、电感、电容串联电路中,当电路端电 压和电流同相时,电路呈电阻性,电路的这种状态叫做串联谐振。 可以先做一个简单的实验,如图所示,将:三个元件R 、L 和C 与一个小灯泡串联,接在频率可调的正弦交流电源上,并保持电源电压不变。 实验时,将电源频率逐渐由小调大,发现小灯泡也慢慢由 暗变亮。当达到某一频率时,小灯泡最亮,当频率继续增加时, 又会发现小灯泡又慢慢由亮变暗。小灯泡亮度随频率改变而变 化,意味着电路中的电流随频率而变化。怎么解释这个现象呢? 在电路两端加上正弦电压U ,根据欧姆定律有 || U I Z = 式中 2 2 2 2 1 ||()()L C Z R X X R L C ωω= +-= +- L ω和 1 C ω部是频率的函数。但当频率较低时,容抗大而感抗小, 阻抗|Z|较大,电流较小;当频率较高时,感抗大而容抗小,阻抗|Z|也较大,电流也较小。在这两个频率之间,总会有某一频率,在这个

频率时,容抗与感抗恰好相等。这时阻抗最小且为纯电阻,所以,电流最大,且与端电压同相,这就发生了串联谐振。 根据上述分析,串联谐振的条件为 L C X X = 即 001 L C ωω= 或 01LC ω= 01 2f LC π= 0f 称为谐振频率。可见,当电路的参数 L 和C 一定时,谐振频率 也就确定了。如果电源的频率一定,可以通过调节L 或C 的参数大小来实现谐振。 2、串联谐振的特点 (1)因为串联谐振时,L C X X =,故谐振时电路阻抗为 0||Z R = (2)串联谐振时,阻抗最小,在电压U 一定时,电流最大,其值 为 00|| U U I Z R = = 由于电路呈纯电阻,故电流与电源电压同相,0? = (3)电阻两端电压等于总电压。电感和电容的电压相等,其大小

基于MATLAB的电力系统仿真

《电力系统设计》报告题目: 基于MATLAB的电力系统仿 学院:电子信息与电气工程学院 班级: 13级电气 1 班 姓名:田震 学号: 日期:2015年12月6日 基于MATLAB的电力系统仿真 摘要:目前,随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长,电力系统规模越来 越庞大,超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用,这对于合理利用能源,充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面,随着国民经济的高速发展,以城市为中心的区域性用电增长越来越快,大电网负荷中心的用电容量越来越大,长距离重负荷输电的情况日益普遍,电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色,电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小,因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。 电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行,可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点,利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型,得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果,并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。 关键词:电力系统;三相短路;故障分析;MATLAB仿真 目录 一.前言.............................................. 二.无穷大功率电源供电系统仿真模型构建............... 1.总电路图的设计......................................

电力系统各种研究领域和主题

1. co muni cati on&con trol in power system 2. electric power systems: an alysis and control 3. Electrical En ergy System 电能系统 4. embedded gen eratio n 嵌入式发电 5. fu ndame ntals of power system economics 6. Ha ndbook of Electric Power Calculati ons 7. market operatio ns in electric power systems 8. P0WER QUALITY 电能质量 9. Risk assessme nt of power systems 电力系统风险评估 1O.Switchi ng Power Supply Desig n 开关供电设计 11. un dersta nding electric power systems 电力系统学习 12. u ndersta ndi ng Power Quality problems 电能质量问题学习 13. electric energy econo mic methods 电能经济方法 14. FACTS Modelling and Simulation in Power Networks 灵活交流输电:在电网中的仿真 与模拟 15. HV DC.a nd.FACTS.C on trollers.Applicatio ns.of.Static.Co nverters.i n.P ower.Systems 高 压直流和灵活交流控制器在电力系统中应用 16丄 OAD-FLOW ANALYSIS IN POWER SYSTEMS 电力系统潮流分析 17.Operati on of Market-orie nted Power Systems 市场化电力系统运营 18. Power Generation Operation and Control 发电 运行和控制 19. Power system eco nomics 电力系统经济学 20. power system harm onics 电力系统谐波 21. Power System Operatio ns and Electricity Markets 电力系统运行和电力市场 22. Power System Restructuring and Deregulation 电力系统改制和放松管制 (即电力市场) 23. voltage stability of electric power systems 电力系统电压稳定 24. Transients in Power Systems 电力系统(电磁)暂态 25. tra nsie nt stability of power systems 电力系统暂态稳定 26. Wi nd Energy Ha ndbook 风电手册 27. distrbuted gen erati on-the power paradigmfor the new mille nn ium 分布式发电 28. electric power distributi on han dbook 酉己电手册 29. electric power engin eeri ng han dbook 电力工程手册 30. spatial load forecasting ( 空间)电力负荷预测 31. power transer-principles and applications 电力变压器 -原理和应用 32. electric power tran ser engin eeri ng 电力系统变压器工程 33. wi nd and solar power system 风电和太阳能发电 34. Electric Power Distribution Reliability 配电网可靠性 35. Ag ing power delivery in frastrutures 送电结构 36. Re newable and Efficie nt Electric Power Systems 可再生与高效电力系统 电力系统通讯与控制 电力系统:分析与控制 电力系统经济学基础 电力系统计算手册 电力系统市场运行

TV铁磁谐振故障的原因及预防措施探讨

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ TV铁磁谐振故障的原因及预防措施探讨Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-5046-45 TV铁磁谐振故障的原因及预防措施 探讨 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1故障原因 在电网中应用的TV,有许多无消谐装置,仅采用熔丝保护。由于其固有特性,在系统参数突变,如线路接地、配电变压器单相接地、补偿电容的投切、拉合刀闸及跌落式熔断器、投切空载线路及变压器、增减负荷等因素诱发下,易激发引起铁磁谐振过电压。 2故障危害 TV发生铁磁谐振时,常有三相电压同时升高,产生非工频过电压,其值可达额定值的2~3倍,严重破坏电压质量,危及或破坏系统的稳定,造成TV熔丝熔

断,绝缘击穿烧毁;严重时还会造成电网瓦解大面积停电。 3预防措施 (1)采用防谐设备。选用励磁特性好、不易磁饱和TV,如JSJW、JDZX、JDJJ2及JDX系列TV。 选用抗铁磁谐振TV,JSZG—10型三相五柱环氧树脂浇注绝缘TV,它将大大提高抗谐振、耐过电压和防止烧毁的能力。 选用四台JDZJ型TV组合,即将第四台各侧绕组分别串接在高压、低压侧中线上及开口三角回路中。正常运行时中线绕组几乎没有电压,在分频谐振时,由于中线绕组的串入L增加一倍,基本上维持原感抗,限制励磁涌流,防止磁饱和,从而防止产生分频谐振。

RLC串联电路谐振练习题

一、选择题 1、RLC 并联电路在f 0时发生谐振,当频率增加到2f 0时,电路性质呈( ) A 、电阻性 B 、电感性 C 、电容性 2、处于谐振状态的RLC 串联电路,当电源频率升高时,电路将呈现出( ) A 、电阻性 B 、电感性 C 、电容性 3、下列说法中,( )是正确的。 A 、串谐时阻抗最小 B 、并谐时阻抗最小 C 、电路谐振时阻抗最小 4、发生串联谐振的电路条件是( ) A 、R L 0ω B 、LC f 1 0= C 、LC 1 0=ω 5、在RLC 串联正弦交流电路,已知XL=XC=20欧,R=20欧,总电压有效值为220V ,电感上的电压为( )V 。 A 、0 B 、220 C 、 6、正弦交流电路如图所示,已知电源电压为220V ,频率f=50HZ 时,电路发生谐振。现将电源的频率增加,电压有效值不变,这时灯泡的亮度( )。 A 、比原来亮 B 、比原来暗 C 、和原来一样亮 7、正弦交流电路如图所示,已知开关S 打开时,电路发生谐振。当把开关合上时,电路呈 现( )。 A 、阻性 B 、感性 C 、容性 二、计算题 1、在RLC 串联电路中,已知L=100mH,R=Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数. 2、 一个串联谐振电路的特性阻抗为100Ω,品质因数为100,谐振时的角频率为1000rad/s,试求R,L 和C 的值. 3、一个线圈与电容串联后加1V 的正弦交流电压,当电容为100pF 时,电容两端的电压为100V 且最大,此时信号源的频率为100kHz,求线圈的品质因数和电感量。 4、已知一串联谐振电路的参数Ω=10R ,mH 13.0=L ,pF 558=C , 外加电压5=U mV 。

基于matlab的电力系统潮流仿真计算

华中科技大学文华学院 毕业设计(论文) 题目:基于matlab的电力系统潮流 仿真计算 学生姓名:学号: 学部(系): 专业年级: 指导教师:职称或学位:硕士 2010 年 5 月 22日

华中科技大学文华学院毕业设计(论文) 目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (2) Key Words (2) 前言 (3) 1 电力系统潮流计算概述 (4) 1.1 电力系统概述 (4) 1.2 潮流计算介绍 (4) 1.3 国内用得较多的几种潮流计算软件简介 (5) 2 潮流计算的数学模型 (6) 2.1 导纳矩阵的原理及计算方法 (6) 2.1.1 自导纳和互导纳的确定方法 (6) 2.1.2 节点导纳矩阵的性质及意义 (6) 2.1.3 非标准变比变压器等值电路 (8) 2.2 潮流计算的基本方程 (9) 2.3 电力系统节点分类 (11) 2.4 潮流计算的约束条件 (12) 3 牛顿-拉夫逊法概述 (13) 3.1 牛顿-拉夫逊法基本原理 (13) 3.2 牛顿--拉夫逊法潮流求解过程 (14) 3.3 牛顿—拉夫逊法的程序框图 (17) 4 潮流仿真程序 (19) 4.1 Matlab简介 (19) 4.2 矩阵的运算 (19) 4.3 牛顿—拉夫逊法潮流计算程序 (20) 结束语 (21) 参考文献 (22) 致谢 (23) 附录 (24)

基于matlab的电力系统潮流仿真计算 摘要 传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面,结果显示不直观,难于与其他分析功能集成。网络原始数据输入工作量大且易于出错。随着计算机技术的飞速发展,MICROSOFT WINDOWS操作系统早已被大家所熟悉,其友好的图形用户界面已成为PC机的标准,而DOS操作系统下的应用程序因其界面不够友好,开发具有WINDOWS风格界面的电力系统分析软件已成为当前的主流趋势。另外,传统的程序设计方法是结构化程序设计方法,该方法基于功能分解,把整个软件工程看作是一个个对象的组合,由于对某个特定问题域来说,该对象组成基本不变,因此,这种基于对象分解方法设计的软件结构上比较稳定,易于维护和扩充。 本文介绍了图形化潮流计算软件的开发设计思想和总体结构,阐述了该软件所具备的功能和特点。结合电力系统的特点,软件采用 MATLAB语言运行于WINDOWS操作系统的图形化潮流计算软件。本系统的主要特点是操作简单,图形界面直观,运行稳定.计算准确。计算中,算法做了一些改进,提高了计算速度,各个类的有效封装又使程序具有很好的模块性.可维护性和可重用性。 关键词:电力系统潮流仿真计算;牛顿—拉夫逊法潮流计算; MATLAB

电力系统研究分析简答题

电力系统分析简答题

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

电力系统分析自测题 第1章绪论 二、简答题 1、电力系统的额定电压是如何定义的?电力系统中各元件的额定电压是如何规定的? 答:电力系统的额定电压:能保证电气设备的正常运行,且具有最佳技术指标和经济指标的电压。 电力系统各元件的额定电压:a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%,用于补偿线路上的电压损失。c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压,二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。 2、什么是最大负荷利用小时数? 答:是一个假想的时间,在此时间内,电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。 三、计算题 P18 例题 1-1 P25 习题 1-4

第2章电力系统元件模型及参数计算 二、简答题 1、多电压等级网络参数归算时,基准值选取的一般原则? 答:电力系统基准值的原则是:a.全系统只能有一套基准值b.一般取额定值为基准值c.电压、电流、阻抗和功率的基准值必须满足电磁基本关系。 2、分裂导线的作用是什么?分裂数为多少合适? 答:在输电线路中,分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小,分裂的根数越多,电抗下降也越多,但是分裂数超过4时,电抗的下降逐渐趋缓。所以最好为4分裂。 3、什么叫电力线路的平均额定电压?我国电力线路的平均额定电压有哪些? 答:线路额定平均电压是指输电线路首末段电压的平均值。我国的电力线路平均额定电压有 3.15kv、6.3kv、10.5kv、15.75kv、37kv、115kv、230kv、345kv、525kv。 三、计算题 1、例题 2-1 2-2 2-5 2-7 2、习题 2-6 2-8 3、以下章节的计算公式掌握会用。 2.2输电线路的等值电路和参数计算 2.4 变压器的等值电路和参数的计算 2.5 发电机和负荷模型(第45页的公式)2.6 电力系统的稳态等值电路 第3章简单电力网的潮流计算 二、简答题 1、降低网络损耗的技术措施?

谐波谐振产生的原因及危害分析

谐波谐振产生的原因及危害分析 摘要:在电网运行中,不可避免地会产生谐波和谐振。当谐波谐振发生时,其电压幅值高、变化速度快、持续时间长,轻则影响设备的安全稳定 运行,重则可使开关柜爆炸、毁坏设备,甚至造成大面积停电等严重 事故。本文就其定义、产生原因、危害及预防措施作以介绍,供参考。 1.定义 谐波是一个周期的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍,又称高次谐波。通俗地说,基波频率是50HZ,那么谐波就是频率为100HZ、150HZ、200HZ...N*50HZ的正弦波。 谐振是交流电路的一种特定工作状况,是指在含有电阻、电感、电容的交流电路中,电路两端电压与其电流一般是不同相位的,当电路中的负载或电源频率发生变化,使电压相量与电流相量同相时,称这时的电路工作状态为谐振。谐波在电网中长期存在,而谐振仅是电网某一范围内的一种异常状态。 2.产生的原因 谐波的产生是由于电网中存在着非线性负荷(谐波源),如电力变压器和电抗器、可控硅整流设备、电弧炉、旋转电机、家用电器等,另外,当系统中发生谐振时,也要产生谐波。 谐振的发生是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件,在某些情况下,如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等,在部分电路中形成谐振。谐波也可产生谐振,由谐波源和系统中

的某一设备或某几台设备可能构成某次谐波的谐振电路。 3.造成的危害 3.1谐波的危害 谐波电流和谐波电压的出现,对公用电网是一种污染,它使用电设备所处的环境恶化,也对周围的通信系统产生干扰。电力电子设备广泛应用以前,人们对谐振及其危害就进行过一些研究,并有一定认识,但那时谐波污染没有引起足够的重视。近三四十年来,各种电力、电子装置的迅速使用,使得公用电网的谐波污染日趋严重,由谐波引起的各种故障和事故也不断发生,谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。 (1)谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热 甚至发生火灾。 (2)谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重 过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以 至损坏。 (3)谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使上述(1)和(2)的危害大大增加,甚至引起严重事故。 (4)谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并会使电气测量仪表计量不准确。 (5)谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量;

电力系统的现状与发展趋势

我国电力系统的现状与发展趋势 马宁宁 (曲阜师范大学电气信息与自动化学院邮编: 276826) 摘要:我国电力系统情况复杂,为了能够深入了解我国电力系统的发展形势,对我国电力的系统进行了调查。 我国电力系统的整体现状比较好,随着经济的增长,电力需求也越来越大,但是存在地区的差异。电源结构也存在在一些问题,要调整这种电源结构,需从以下三个方面着手:一是每一种电源尤其火电需要进行技术进步调整;二是水电、火电及其他发电形式的比例应合理调整;三是电源布局也应调整。我国煤炭资源储藏量不少,但分布极不合理。负荷高的地方如华东地区基本没有煤,煤大部分集中在西北部或华北北部。而适宜建水电的地方大部分在西部。水能资源不少,但分布不合理。应该通过电网建设调整布局使电力资源得到最大优化我国幅员辽阔各种可再生资源比较丰富,要充分利用可再生资源,能够实现绿色电能的效果。 关键词:电力系统、能源、电源结构 China's electric power system status and development trend Ma Ningning (Qufu Normal university electricity information and automated institute zip code: 276826) Abstract:The more complicated the situation of China's electric power system, in order to understand the depth of China's electric power system development situation of China's electricity system were investigated. China's electric power system's overall status quo is better, with economic growth, electricity demand is also growing, but the existence of regional differences. Power structures also exist on some issues, it is necessary to adjust the power structure, to begin from the following three aspects: First, every kind of fire power, in particular the need for technological progress adjustment; Second, hydropower, thermal power and other forms of power generation should be proportional

电力系统的设计与开发

国家电力设备资源管理系统的设计与实现 刘培峰 (河北科技师范学院工商管理学院,信息管理与信息系统专业1202班) 指导教师:许伟丽 摘要:电力设备是电力生产企业进行生产活动的重要物质技术基础。设备的管理水平、利用效率都会对电力生产企业的运营和管理带来直接的影响。文章通过介绍课题的背景、意义以及国内外研究现状,指出目前电力公司采用人工方式管理设备存在的问题,从而指明建立电力设备管理系统的必要性和紧迫性。在此基础上,严格按照GBT 8567-2006规范和软件生命周期的六个阶段对系统进行分析、设计和开发。最后,在开发完成后通过一部分核心代码和运行界面对软件进行说明。 关键词:电力设备;资源管理;Strust;MVC 1 绪论 1.1 课题背景 在这个时代,一个企业现代信息技术水平的高低,将成为企业竞争力强弱的重要标志。只有迅速掌握好互联网信息技术,按现代的管理方法管理企业的物流、和信息流,实现企业管理信息化[1]。只有这样才能全面提升企业资源配置水平,提高企业的运行效率。 21世纪是科技信息时代,陈旧的管理模式不是适应新时代的要求,它存在着管理效率低下、记录容易出错等一系列缺点。对于以上的种种缺点,会对企业的经济效益差生很大影响,增加了企业运营成本,降低了企业的生产力。 1.2 研究意义 为了使设备管理人员更好地知道设备的情况与设备维修人员更好地对设备进行检修和校准,由此开发设备管理系统,使得设备各种记录实现计算机化,脱离无纸化,并且数据化。 2 可行性分析 2.1 社会可行性 国家电力设备资源管理系统主要目的是对电力公司的电力设备进行管理,并且严格按照国家法律法规来进行研究和实践,并无法律和政策方面的限制。 2.2技术可行性 本系统采用的是MySQL、JSP和Java开发,Windows 10 Professional操作系统。由于Java、JSP 功能强大,而MySQL灵活并且易维护,在开发方面具有容易理解、开发速度快的特点,以及这些技术大量的实际应用,所以Java、MySQL、JSP是开发设备管理系统的最好选择[2]。 2.3 操作可行性 目前,大多数的计算机都能运行本系统。在系统开发前,进行了充分的用户调研,开发的系统操作简单、易于上手、容易理解,并且系统的界面简单,提示的信息完整,由相关人员进行简单指导就能够方便的操作本系统。 3 需求分析 3.1 技术需求 系统在技术上要求:

浪涌冲击和谐振及防范措施

浪涌冲击和谐振及防范措施 概述 电容器可用于改善交流系统的功率因数,但同时也会产生负作用。在一些情况下,使用电容器是产生负作用的主要原因;在另一些情况下,电容器又会受负作用的危害。不管在那一类情况,电气工程师都应了解系统的状况,采取必要的措施,防止浪涌冲击和谐振造成的危害。目前,随着斩波直流设备,尤其是SCR 驱动设备越来越广泛的应用,这两方面的危害日趋严重。 浪涌冲击的产生 浪涌冲击(瞬态脉冲尖峰)问题的出现,可以追溯到本世纪三十年代,当时它是由医疗用X射线机而引发。到了四十年代,由大型电弧焊机和冶炼炉引发的电压闪变引起了工程师的广泛注意。 浪涌冲击在近年来变得更为严重,随着斩波型开关电源设备(如计算机及UPS等)和大型整流电源设备的广泛使用,浪涌冲击和谐波畸变变得更为普遍。即使没有电容器,线路中的干扰事件也会经常发生,由此引发的设备误动作、电压畸变、过电流及不平衡电流等现象经常发生。 另外,电力系统中开关的分合、熔断器的动作、设备绝缘击穿、大容量设备的投切启动及其它故障等,都会引发浪涌冲击脉冲干扰。 浪涌冲击的危害在谐振发生时将会更严重。在脉冲的一系列频谱中,当线路电感量和电容量接近时,便有可能引发谐振,导致谐波在系统的局部地区放大。谐振不仅会随着瞬间干扰产生高电压和过电流,使事态恶化,也会在基频系统中叠加谐振电流,引起设备和绝缘过热,甚至烧毁损坏。 整流设备对电网运行的影响 近年来,整流系统的应用日趋广泛,已成为浪涌冲击和谐振的主要原因,如商业大厦中的电梯变频调速驱动系统,不间断电源供电系统(UPS)等。同时,整流触发电路(Rectifier Firing Circuit)也会引发浪涌冲击和谐振问题。 整流设备不仅导致波形畸变,也常令功率因数下降,因此需要安装补偿电容器以改善功率因数,但是电容器又容易引发谐振问题,在轻载时必须切除。 在整流器电路分析中有三个因素应受到注意: 第一.电路中开关分合引发的瞬间浪涌干扰。整流器和逆变器是一系列复杂的固态开关电路,它们首先从交流电源电路的一相中吸取电流,然后又转到下一相,不断循环,依次给同一输出导线供电(直流输出)。当电流由一相导线转换到另一相时,两相导线基本处于短路状态,虽然短路状态仅持续零点几毫秒,却造成尖峰和缺口脉冲浪涌干扰,如图-1,

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档