單相接地故障與串聯(lián)諧振的辨識

單相接地故障與串聯(lián)諧振的辨識諧波諧振是電力系統(tǒng)中較為常見的現(xiàn)象之一，根據(jù)其造成危害的形式不同，可分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振.前者易引起過電壓現(xiàn)象，后者易引起過電流危害.諧振會進一步加重電壓、電流的畸變，有時甚至會造成電力器件、相連接設備的損壞，引起系統(tǒng)的安全性故障。串聯(lián)諧振的基本特點電力系統(tǒng)是感性和容性元件的復雜組合，當系統(tǒng)中某一節(jié)點或者支路出現(xiàn)非線性負荷時，極易引起系統(tǒng)的諧振情況.產(chǎn)生串聯(lián)諧振時，線路中的阻抗最小，導致線路出現(xiàn)過電流現(xiàn)象[13].圖1給出了k倍工頻下的等效電源、阻抗示意圖.假設元件參數(shù)分別為Vk設元件參數(shù)分別為Vk=lzO°V為R=1。，L=10mH,C=20.68pF.圖中的電感和電容滿足:jL-jL=°?很容易發(fā)現(xiàn)，此時電路中阻抗最小，電流與電壓的關系為乙=匕/氏 (2)在諧振頻率下，品質因數(shù)Q接近于QlsJ/R,(3)式中：cok為諧振角頻率.品質因數(shù)代表的含義為施加在電感上的電壓對電源電壓放大的情況.八*?~~*~WrYP-外片十圖1串聯(lián)諧振電路示意圖圖2給出了圖1所示電路的阻抗、相角隨頻率變化的曲線.當頻率小于350Hz時，電路呈容性；大于350Hz時，電路呈感性.即可認為電路在350Hz（7次諧波）時發(fā)生了串聯(lián)諧振.此時品質因數(shù)Q二219.91,電感和電容的電壓嚴重放大.0■ ■ ? 1 0■ ■ ? 1 ?1002<X) 400$00600700MO900<?>阻抗特性?90 1 1 j 1 1 1100 200300400 SOO700 SOO 900(b)相向特性圖2小以謂板電路幅穩(wěn)將情支路法原理支路（元件）是電路中最小的組成部分，不論是串聯(lián)諧振還是并聯(lián)諧振，都是從某一支路（元件）出現(xiàn)過壓或過流現(xiàn)象得出的結論.另外，從支路的角度衡量諧振的發(fā)生,不僅具有檢查裝置過電流、過電壓的情況，而且對校驗裝置的安裝、規(guī)劃具有指導作用.因此，串聯(lián)諧振的發(fā)生和支路密切相關，而非僅僅只有節(jié)點或者回路.典型的串聯(lián)諧振等效電路見圖3.圖3典型的串聯(lián)諧振等效電路示意對于一個復雜的線性網(wǎng)絡，選擇某一待考察支路，將其與網(wǎng)絡的其他部分進行聯(lián)合.步驟如下：步驟1將系統(tǒng)中的電壓源或電流源置0;步驟2將系統(tǒng)的線路、元件參數(shù)按諧波阻抗（在頻率f下）進行處理，其中包括：發(fā)電機、負荷、濾波器等；步驟3對除去考察支路的網(wǎng)絡求取其在頻率f下的等效阻抗；步驟4串聯(lián)一個頻率為f,幅值為1單位的諧波電壓源，得到此時支路的電流；步驟5判定f是否大于考察頻率范圍，若是，停止；若否，將f二f+Af代入步驟3繼續(xù)進行.測試系統(tǒng)串聯(lián)諧振時，只要有一個很小的諧波電壓在相關的支路上串聯(lián)，就會在該支路以及系統(tǒng)中引起非常大的諧波電流.本文首先選用圖