电力系统什么是谐振(电力系统谐振和振荡的区别)
2024-12-29

电力系统中谐振是指什么

谐振分为串联谐振和并联谐振。前者存在于L、C串联支路,后者存在于L、C并联回路。如果串联的L、C的电抗值相等,那么又因为流经他们的电流相同,于是它们各自两端的电压就正好大小相等,方向相反(即相位差180度),于是整条支路两端的电压就为0。

谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路的区别是不会出现零序量。在电力系统中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如过电压或过电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。

KV谐振一般是指额定电压为6KV的电力系统母线发生谐振故障。谐振即物理的简谐振动,物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比,且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。

在电力系统中,谐振现象是非常重要的概念。并联谐振作为一种完全的补偿机制,使得电源无需提供无功功率,仅需提供电阻所需的有功功率。当电路达到谐振状态时,其总电流降至最小值,但支路电流往往超过总电流,因此并联谐振也被称作电流谐振。

什么是电力系统中的谐振

谐振分为串联谐振和并联谐振。前者存在于L、C串联支路,后者存在于L、C并联回路。如果串联的L、C的电抗值相等,那么又因为流经他们的电流相同,于是它们各自两端的电压就正好大小相等,方向相反(即相位差180度),于是整条支路两端的电压就为0。

谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路的区别是不会出现零序量。在电力系统中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如过电压或过电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。

在电力系统中,分频谐振、高频谐振和基频谐振是与系统中导线对地的分布电容与电压互感器并联运行的综合电感相关的一种现象。这些谐振的发生与导线对地电容的大小及与电压互感器并联运行的综合电感的感抗值有关。当导线对地电容与电压互感器并联运行的综合电感之比值较小,发生的谐振称为分频谐振。

谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路得区别是不会出现零序量。 在物理学里,有一个概念叫共振:当策动力的频率和系统的固有频率相等时,系统受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。

电力系统谐振产生的原因

电力系统中的次同步谐振(SSR)的产生往往与外部电气网络的阻尼特性密切相关。电气阻尼,特别是机组轴系所处网络的阻尼能力,是评估SSR潜在风险的重要指标。当固定串补线路在特定频率范围内带来负阻尼时,如果这个负阻尼的强度超过发电机组的机械正阻尼,就可能导致轴系在扰动下引发次同步谐振。

电力系统的振荡与系统中导线对地分布电容的容抗XC和电压互感器并联运行的综合电感的感抗XL有关,一般会出现三种形式。(1)当感抗XL和容抗XC比值较小时,发生的谐振是分频谐振,过电压倍数较低,一般不超过5倍的相电压。(2)当XC和XL的比值较大时,发生的是高频谐振,过电压的倍数较高。

电力系统还存在另外一种并联谐振,那就是输电线路与大地存在分布电容,也就存在容抗,当整个系统的感抗与容抗相等时也会出现并联谐振。至于串联谐振,在一般只出现在一些特殊用途的电路中,在电力系统中几乎不会出现。

系统铁磁谐振产生的根本原因是铁芯饱和,即电压互感器的励磁特性不好,铁磁元件的饱和效应本身,也限制了过电压的幅值,回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。

电力系统次同步谐振简介

电力系统中的次同步谐振(SubSynchrousResonance, SSR)是一个涉及高压远程输电时的复杂物理现象。当输电线路采用串联电容补偿以提高稳定性时,电容C与线路电感L共同决定了一个固有谐振频率,这个频率通常低于50Hz,记为F = 1/(2π*√(LC)。

次同步谐振是一种电力系统中的电气现象,它发生在发电机的电气系统和与之相连的电网之间,导致电气设备的不正常运行和潜在的损坏。在电力系统中,发电机通常通过电力变压器与电网相连。当电网中存在与发电机轴系自然扭振频率相近的电气扰动时,可能会引发次同步谐振。

在电力系统中,次同步谐振现象涉及到频率阻抗的变化,特别是当转子电阻和负滑差导致负电阻分量出现时。当次同步频率接近同步频率,滑差减小,负电阻增大。当这个负电阻值超过回路电阻,可能导致自激,形成感应发电机效应,增加系统的次同步电压和电流,甚至可能对发电机及其他设备造成损害。

次同步振荡是电力系统中的一个专用术语。关于次同步振荡问题的最早讨论始于1937年,但直到1971年,有关轴系扭振的问题皆被忽略。1970年12月和1971年10月,美国Mohave电站先后两次因次同步谐振而引起发电机组大轴损坏,其中第二次事故的发生,引发了一股世界范围内对次同步谐振研究的热潮。

电力系统中的次同步谐振(SSR)的产生往往与外部电气网络的阻尼特性密切相关。电气阻尼,特别是机组轴系所处网络的阻尼能力,是评估SSR潜在风险的重要指标。当固定串补线路在特定频率范围内带来负阻尼时,如果这个负阻尼的强度超过发电机组的机械正阻尼,就可能导致轴系在扰动下引发次同步谐振。

交流输电系统中采用串联电容补偿是提高线路输送能力、控制并行线路之间的功率分配和增强电力系统暂态稳定性的一种十分经济的方法。但是,串联电容补偿可能会引起电力系统的次同步谐振(SSR,SubsynchronousResonance),进而造成汽轮发电机组的轴系损坏。