電力系統中的電容和電阻元件,一般可認為是線性參數,可是電感元件則不然。由于振蕩回路中包含不同特性的電感元件,諧振有如下三種不同的類型:
(1)線性諧振
諧振回路由不帶鐵芯的電感元件或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件和系統中的電容元件所組成。在正弦電源作用下,當系統自振頻率與電源頻率相等或接近時,可能產生線性諧振。
(2)參數諧振
諧振回路由電感參數作周期性變化的電感元件和系統電容元件組成。當參數配合恰當時,通過電感的周期性變化,不斷向諧振系統輸送能量,將會造成參數諧振。
(3)鐵磁諧振
諧振回路由帶鐵芯的電感元件和系統中的電容元件組成。受鐵芯飽和的影響,鐵芯電感元件的電感參數是非線性的,這種含有非線性電感元件的回路,在滿足一定諧振條件時,會產生鐵磁諧振。
系統由于電感、電容參數配合不當,出現的各種持續時間很長的諧振現象及其電壓升高的諧振過電壓。常見的有線性諧振過電壓、鐵磁諧振過電壓、參數諧振過電壓。那么為什么說鐵磁諧振最難預防,它有什么特點和危害?
鐵磁諧振的特點
(1)產生鐵磁諧振是鐵心電感的起始值和電感兩端的等效電容組成的自振頻率必須小于并接近于諧振頻率。
(2)回路參數平滑地變化時,諧振電壓、電流會產生躍變。
(3)諧振時產生反傾現象
(4)諧振頻率必須是由電源頻率基波和它的簡單分數倍分率或整數倍高頻。
(5)諧振后可自保持在-一種穩定狀態。
(6)諧振一般在經受到足夠強烈的擾動時外激產生,在一定條件下也可以自激產生。
在開關操作或發生故障時,這些電感和電容元件可能形成不同自振頻率的振蕩回路,在外加電源作用下產生諧振現象,引起鐵磁諧振過電壓。常見的鐵磁諧振有PT斷線諧振、傳遞過電壓、電磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振和串聯電容補償線路中的鐵磁諧振。鐵磁諧振不僅能夠破壞電氣設備的絕緣、燒毀設備,還可能影響過電壓保護裝置的正常工作。因此,鐵磁諧振過電壓是諧振過電壓中最常見的,也是最難以預防的。
