一种模拟抑制10kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型的制作方法
【专利摘要】一种模拟抑制10kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的三相电压互感器PT，电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有零序电阻R或单相电压互感器PT1。本实用新型在电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有零序电阻R，当系统发生单相接地时，将增大电压互感器PT一次侧的零序阻抗，从而限制电压互感器一次侧的电流，同时可以消除谐振；电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有单相电压互感器PT1，当系统发生单相接地时，电压互感器PT支路承受的冲击电流将减小到原来的1/4，从而有效地抑制谐振过电压过电流；本实用新型能够对于有效消除电网谐振，保证系统安全可靠运行将发挥积极作用。
【专利说明】
一种模拟抑制10kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电力系统模型，特别是一种模拟抑制1kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，为了监测发电厂、变电站母线对地电压，通常在发电机或变电站母线上接有电压互感器，并且其一次绕组接成星形，中性点直接接地。这样，电网受到某些扰动的激发时，电压互感器的激磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路，由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分频、基频或高频铁磁谐振过电压。经统计，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是中性点不接地系统中最常见、造成事故最多的一种内部过电压。谐振一方面将会导致系统过电压，危及弱绝缘设备，造成闪络跳闸事故，甚至还会导致避雷器爆炸等；另一方面谐振在PT中产生倍数很高的过电流，将会导致PT高压侧熔断器熔丝熔断、PT过流烧损或爆炸事故。PT谐振问题已严重威胁了电网的安全稳定运行，也是电力系统中某些重大事故的诱发原因之一。
[0003]全国各地中性点不接地系统中PT谐振问题时有报道，如重庆石坪变电站曾频繁发生PT谐振过电压，烧断PT高压熔断器几十次，万州站也发生过PT谐振事故，重庆电网各供电局10kV、35kV系统也多次发生PT谐振过电压导致PT烧坏事故，各网省电力系统中PT谐振事故也时有报道。PT谐振问题严重地威胁了电网的安全稳定运行，影响了供电的可靠性，是电力系统稳定运行的安全隐患，引起了电力部门和研究人员的极大重视。
[0004]为解决上述问题，消除配电网运行中的安全隐患，提高系统的可靠性，特对PT谐振及抑制措施进行模拟研究。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是要解决现有技术问题的不足，提供一种模拟抑制1kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型。
[0006]本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的:一种模拟抑制1kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的三相电压互感器PT，所述电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有零序电阻R或单相电压互感器PTlo
[0007]进一步的，所述的电阻R为非线性电阻。
[0008]更进一步的，所述的电阻R的阻值14 Ω <R< 50 Ω。
[0009]作为本实用新型的优选方案，所述电压互感器PT的型号为JDZX16-10RG。
[0010]作为本实用新型的优选方案，所述电压互感器PT的额定容量20VA，额定频率50Hz，额定电流2.8mA，额定相电压5.77kV。
[0011 ]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点:
[0012]在电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有零序电阻R，当系统发生单相接地时，将增大电压互感器PT—次侧的零序阻抗，从而限制电压互感器一次侧的电流，同时可以消除谐振；电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有单相电压互感器PTl，当系统发生单相接地时，电压互感器PT支路承受的冲击电流将减小到原来的1/4，从而有效地抑制谐振过电压过电流;本实用新型能够对于有效消除电网谐振，保证系统安全可靠运行将发挥积极作用。
[0013]本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
【附图说明】
[0014]本实用新型的【附图说明】如下:
[0015]图1为本实用新型的一种实施方式的电路图；
[0016]图2为本实用新型的另一种实施方式的电路图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]图1和图2中，Ea，Eb和Ec为三相电源电势。
[0019]如图1所示，一种模拟抑制1kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的型号为JDZX16-10RG的三相电压互感器PT，所述电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有非线性的零序电阻R或单相电压互感器PT1。所述电压互感器PT的额定容量20VA，额定频率50Hz，额定电流2.8mA，额定相电压5.77kV，所述的电阻R的阻值14 Ω <R<50Q ,当系统发生单相接地时，电阻R为50 Ω时比15 Ω时消谐效果好。
[0020]如图2所示，本实用新型的另一种实施方式，一种模拟抑制1kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的型号为JDZX16-10RG的三相电压互感器PT，所述电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有单相电压互感器PTl。所述电压互感器PT的额定容量20VA，额定频率50Hz，额定电流2.8mA，额定相电压5.77kV。设电压互感器PT的零序阻抗为Zm，未接图2所示的单相电压互感器PTl时，电压互感器PT支路的零序阻抗为l/3Zm，当接入单相电压互感器PTl后，整个系统的零序阻抗由原来的l/3Zm变为4/3Zm，相比原来的电压互感器PT增大了 3倍。当系统处于相同的激发条件下，如图2，电压互感器PT支路承受的冲击电流将减小到原来的1/4，从而有效地抑制谐振过电压过电流。
[0021]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种模拟抑制1kV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，包括三相电源和连接在三相电源的三条母线上的三相电压互感器PT，其特征在于:所述电压互感器PT的一次侧中性点与大地之间连接有零序电阻R或单相电压互感器PTl。2.如权利要求1所述的一种模拟抑制IOkV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，其特征在于:所述的电阻R为非线性电阻。3.如权利要求1所述的一种模拟抑制IOkV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，其特征在于:所述的电阻R的阻值14Ω <R<50Q。4.如权利要求1所述的一种模拟抑制IOkV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，其特征在于:所述电压互感器PT的型号为JDZX16-10RG。5.如权利要求1所述的一种模拟抑制IOkV电网三相铁磁谐振的电力系统模型，其特征在于:所述电压互感器PT的额定容量20VA，额定频率50Hz，额定电流2.8mA，额定相电压5.77kV。
【文档编号】H02J3/00GK205429727SQ201520945753
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月24日
【发明人】宫林, 杨春麟, 向菲, 胡晓锐, 王晋宇, 王斌
【申请人】国网重庆市电力公司电力科学研究院, 国家电网公司