CN204065267U - 一种基于直流偏磁的铁磁谐振回路 - Google Patents

Abstract

一种基于直流偏磁的铁磁谐振回路，包括交流电源控制装置(1)、升压变压器(2)、电容分压器(3)、电容器(4)、电磁式电压互感器(5)、直流偏磁电源装置(6)、录波仪(7)。本实用新型的结构设计合理，巧妙地给电磁式PT铁芯提供直流偏磁，通过对铁芯直流偏磁的控制，使电磁式PT与电容器发生铁磁谐振，更能真实地反映铁磁谐振过电压现象，对研究配电网中铁磁谐振过电压有重要意义。

Description

一种基于直流偏磁的铁磁谐振回路

技术领域

本实用新型涉及基于直流偏磁的铁磁谐振过电压试验技术领域。

背景技术

铁磁谐振过电压是一种常见的中性点不直接接地配电网系统的内部过电压，包括分频谐振、基频谐振和高频谐振，随着系统每相对地容抗X_C的增大，依次可能发生高频谐振、基频谐振、分频谐振，造成配网过电压和PT过电流，使弱绝缘设备发生闪络和PT高压熔断器熔断，甚至损坏PT，严重威胁配电网安全。目前关于配网铁磁谐振过电压的研究虽然很多，包括理论分析、数值仿真分析、试验研究等，从不同的角度解释了电磁式PT铁磁谐振现象及其变化规律，提出了很多抑制铁磁谐振过电压的措施，但由于铁磁谐振的复杂性，谐振依然发生，甚至还出现安装消谐器后，谐振发生次数更加频繁和严重的情况，且现有的铁磁谐振试验回路将PT用非线性电感代替，对于真实反映PT铁磁谐振现象尚有不足，给配电网铁磁谐振研究带来了极大的不便，因此，如能通过试验真实模拟铁磁谐振过电压，在入网前进行试验分析对配电网安全运行有重大意义。

发明内容

为了克服现有铁磁谐振试验回路中存在的不足，本实用新型提供了一种基于直流偏磁的铁磁谐振回路，它的结构设计合理，巧妙地给电磁式PT铁芯提供直流偏磁、直接对电磁式PT进行铁磁谐振过电压试验，更能真实地反映铁磁谐振过电压现象。

本实用新型为实现上述目的，所提供的技术方案是：

一种基于直流偏磁的铁磁谐振回路，本实用新型包括交流电源控制装置、升压变压器、电容分压器、电容器、电磁式电压互感器、直流偏磁电源装置、录波仪；其中，交流电压控制装置、升压变压器、电容分压器、电容器和电磁式电压互感器一次绕组依序并联连接，电磁式电压互感器二次绕组由三个二次绕组W₂₁、W₂₂、W₂₃组成，匝数相同的二次绕组W₂₁、W₂₂并联后与直流偏磁电源装置连接，辅助二次绕组W₂₃与录波仪连接。

本实用新型的直流偏磁电源装置包括直流电源控制箱及监控后台，直流电流发生装置。

本实用新型所述的电容器容量应参考配电网对地电容量选取，并符合相应电压等级。

本实用新型所述的电磁式PT直流偏磁由匝数相同的二次绕组并联提供。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的结构设计合理、简单，利用直流偏磁巧妙地将电磁式PT作为非线性电感，直接对电磁式PT进行铁磁谐振过电压试验，更能真实地反映铁磁谐振过电压现象，给配电网铁磁谐振研究提供了方便。

附图说明

图1为本实用新型中的电磁式电压互感器谐振工作原理；

图2为本实用新型中的直流偏磁调感原理图；

图3为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

一种基于直流偏磁的铁磁谐振回路，本实用新型包括交流电源控制装置1、升压变压器2、电容分压器3、电容器4、电磁式电压互感器5、直流偏磁电源装置6、录波仪7；其中，交流电压控制装置1、升压变压器2、电容分压器3、电容器4和电磁式电压互感器5一次绕组依序并联连接，电磁式电压互感器5二次绕组由三个二次绕组W₂₁、W₂₂、W₂₃组成，匝数相同的二次绕组W₂₁、W₂₂并联后与直流偏磁电源装置6连接，辅助二次绕组W₂₃与录波仪7连接。

本实用新型的直流偏磁电源装置6包括直流电源控制箱及监控后台，直流电流发生装置。

本实用新型所述的电容器容量应参考配电网对地电容量选取，并符合相应电压等级。

本实用新型所述的电磁式PT直流偏磁由匝数相同的二次绕组并联提供。

实施例：参见图1，是电磁式电压互感器谐振工作原理图，对于电磁式电压互感器，励磁阻抗X_m很大，励磁电流I_m很小，即电流I₁≈I_x，如通过直流偏磁改变铁芯的磁导率，在电磁式电压互感器二次侧加入直流电流I₂，因仅有磁联系直流电流I₂不能达到一次侧，不影响一次回路，则X_m变小，励磁电流I_m增加，当I_m≈-I_x时，电压互感器的励磁感抗与电容器容抗相等形成铁磁谐振，I₁≈0电源输出只有有功功率。

参见图2，为直流偏磁调感原理图，通过升压变2与电磁式电压互感器高压绕组W₁连接，直流偏磁电源装置6连接在电磁式电压互感器匝数相同的二次绕组W₂₁、W₂₂两端，给电磁式电压互感器铁芯提供直流偏磁，调节直流偏磁的大小，使励磁电流与电容器电流I _x相等，从而发生铁磁谐振。

参加图3，为本实用新型的结构示意图，本实用新型实施例提供一种基于直流偏磁的铁磁谐振回路，其包括交流电源控制装置1、升压变压器2、电容分压器3、电容器4、电磁式电压互感器5、直流偏磁电源装置6、录波仪7，交流电压控制装置1、升压变压器2，电容分压器3、电容器4、电磁式电压互感器5一次绕组依序并联连接，电磁式电压互感器5匝数相同的二次绕组相并联与直流偏磁电源装置6连接，辅助二次绕组与录波仪7连接。

根据上述说明书和实施例的揭示和指导，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的范围情况下，还可以对上述实施方式进行各种修改或变型，采用与其相同或相似的结构而得到其它铁磁谐振回路，均在本实用新型保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于直流偏磁的铁磁谐振回路，其特征在于，包括交流电源控制装置(1)、升压变压器(2)、电容分压器(3)、电容器(4)、电磁式电压互感器(5)、直流偏磁电源装置(6)、录波仪(7)；其中，交流电压控制装置(1)、升压变压器(2)、电容分压器(3)、电容器(4)和电磁式电压互感器(5)一次绕组依序并联连接，电磁式电压互感器(5)二次绕组由三个二次绕组W₂₁、W₂₂、W₂₃组成，其中匝数相同二次绕组W₂₁、W₂₂并联后与直流偏磁电源装置(6)连接，辅助二次绕组W₂₃与录波仪(7)连接；直流偏磁电源装置(6)包括直流电源控制箱及监控后台，直流电流发生装置。