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摘 要

配 电 网 中 ， 励 磁 电 感 是 具 有 非 线 性 特 征 的 ， 是 以 在 一 定 前 提 下 ， 电 磁 式 电 压 互 感 器 （ P T ） 会 产 生 铁 磁 谐 振 ， 如 果 发 生 这 种 情 况 ， 系 统 的 运 行 将 会 受 到 影 响。 本 论 文 从 谐 振 的 基 本 原 理 着 手 ， 建 立 谐 振 状 态 模 型 ， 通 过 计 及 设 备 元 件 、 配 电 网 络 、 环 境 条 件 、 故 障 操 作 等 各 类 因 素 。 分 析 对 谐 振 过 电 压 产 生 一 定 的 抑 制谐 振 过 电 压 的 措 施 ： 例 如 在 系 统 网 络 中 接 入 消 谐 器 等 设 备 后 ， 分 析 抑 制 措 施 的 机 理 并 由 此 得 到 一 定 的 参 数 。 采 用 A T P - E M T P 软 件 进 行 定 量 数 值 计 算 ， 利 用 该 软 件 仿 真 配 电 网 加 入 抑 制 措 施 前 后 的 变 化 ， 并 根 据 仿 真 结 果 分 析 抑 制 措 施 的 性 能 ， 得 到 最 合 适 的 参 数 和 结 论 。

关键词：配电网；铁磁谐振；分类建模；抑制措施；仿真分析

Abstract

Du e t o t h e n o n l i n e a r c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e e l e c t r o m a g n e t i c v o l t a g e t r a n s f o r m e r ( P T ) , t h e f e r r o m a g n e t i c r e s o n a n c e c a n b e p r o d u c e d u n d e r c e r t a i n c o n d i t i o n s , w h i c h a f f e c t s t h e s a f e o p e r a t i o n o f t h e s y s t e m . T h e a u t h o r e m b a r k s f r o m t h e b a s i c p r i n c i p l e o f r e s o n a n c e , p e c u l i a r t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k i n t h e r e s o n a n t o s c i l l a t i o n c i r c u i t o f c l a s s i f i c a t i o n m o d e l i n g . T h r o u g h t h e m e t e r a n d d i s t r i b u t i o n n e t w o r k t o p o l o g y , e q u i p m e n t p a r a m e t e r e l e m e n t s , e n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s , f a u l t o r o p e r a t i o n f a c t o r s , t h e e s t a b l i s h m e n t o f t h e m o d e l o f t h e r e s o n a n t s t a t e . T h e n t h e r e s o n a n t o v e r v o l t a g e s u p p r e s s i o n m e a s u r e s a r e a n a l y z e d : c o n s i d e r a c c e s s s y s t e m e l i m i n a t i n g f e r r o r e s o n a n c e , e l i m i n a t i n g a r c s u p p r e s s i o n c o i l a n d o t h e r e q u i p m e n t , a n d o n r e s o n a n c e o v e r v o l t a g e s u p p r e s s i o n , s u p p r e s s i o n d e v i c e m e c h a n i s m a r e a n a l y z e d t h e o r e t i c a l l y a n d d e t e r m i n e t h e i n h i b i t i o n o f e q u i p m e n t p a r a m e t e r s . F i n a l l y u s i n g E M T P a s a t o o l f o r n u m e r i c a l c o m p u t i n g a n d c o n n e c t e d t o a t y p i c a l d i s t r i b u t i o n n e t w o r k e q u i p m e n t a n d w i r e l i n e s a s t h e s i m u l a t i o n c o m p u t i n g p r o t o t y p e p a r a m e t e r s , s i m u l a t i o n a n a l y s i s o f p o w e r g r i d s i n a d d i n g e q u i p m e n t b e f o r e a n d a f t e r t h e c h a n g e o f t h e s t a t e o f s u p p r e s s i o n , c o m p a r a t i v e a n a l y s i s s u p p r e s s i o n e q u i p m e n t p e r f o r m a n c e , a d j u s t t h e c o n t r o l l i n g e q u i p m e n t .

K e y w o r d s : d i s t r i b u t i o n s y s t e m ; f e r r o m a g n e t i c r e s o n a n c e ; c l a s s i f i c a t i o n m o d e l ; s u p p r e s s i o n m e a s u r e s ; E M T P ; s i m u l a t i o n a n a l y s i s ;

目 录

摘 要 I

Abstract I

第一章 绪 论 1

1.1 引 言 1

1.2 研究历史背景及现状 1

1.2.1 历史背景 1

1.2.2 现状与存在问题分析 2

1.3 本文研究目的和主要研究内容 2

1.3.1 研究目的 2

1.3.2 主要研究内容 3

1.4 研究设计方案论证 3

第二章 铁磁谐振的机理 5

2.1 铁磁谐振的定义及产生原因 5

2.2 谐振发生的必要条件 5

2.3 铁磁谐振的特点 5

2.4 铁磁谐振的分类及各种谐振的特点 5

2.5 电力系统常见非线性谐振过电压 6

2.5.1 传递过电压 6

2.5.2 线引起的谐振过电压 6

2.5.3 电磁式电压互感器饱和引起的谐振过电压 7

2.6 小结 8

第三章 铁磁谐振仿真 9

3.1 搭建网络模型 9

3.2 仿真模型的建立 11

3.3 仿真分析 11

3.4 仿真得到的谐振结果 12

第四章 谐振过电压抑制措施仿真分析 16

4.1 PT一次侧中性点接消谐电阻作为消谐器来抑制铁磁谐振 16

4.1.1 PT一次侧中性点接消谐电阻为消谐器的机理 16

4.1.2 PT一次侧中性点接消谐电阻作为消谐器的仿真 16

4.1.3 多次试验的仿真结果 19

4.1.4 仿真结论（一次侧中性点接电阻作为消谐器） 21

4.2 中性点通过消弧线圈接地 22

4.2.1 全补偿 22

4.2.2 欠补偿 23

4.2.3 过补偿 24

4.2.4 用中性点经消弧线圈接地方法抑制铁磁谐振措施总结 24

4.3 中性点经电阻接地 24

4.3.1 中性点经电阻接地仿真 24

4.3.2 中性点经电阻接地仿真结果分析 24

4.4 开口三角接阻尼电阻来抑制铁磁谐振 25

4.4.1 开口三角接阻尼电阻来抑制铁磁谐振的机理 25

4.4.2 开口三角接阻尼电阻来抑制铁磁谐振的仿真 25

4.4.3 PT开口三角接阻尼电阻来抑制铁磁谐振的仿真结论 27

4.5 增大对地电容来抑制铁磁谐振 27

4.5.1 增大对地电容来抑制铁磁谐振的原理 27

4.5.2 增大对地电容来抑制铁磁谐振的仿真 28

4.5.3 增大对地电容来抑制铁磁谐振的结论 30

4.6 抑制铁磁谐振的其他措施 30

致 谢 32

参考文献 33

绪 论

1.1 引 言

由于国民经济正在迅速发展, 我国电网的规模和结构也在日复一日年复一年地扩大，并且越来越复杂, 如果没有对电力供电系统进行一系列防范措施，过电压将很大程度对电力网络的安全运行产生影响。

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