谐振过电压产生原因?
一、谐振过电压产生原因?
谐振过电压原因:
(1) 线性谐振过电压:谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。
(2) 铁磁谐振过电压:谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。
(3) 参数谐振过电压:由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd ~ Xq间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。
二、铁磁谐振过电压是怎样产生的?
在中性点不接地系统中,容易产生铁磁谐振过电压。中性点不接地系统中,母线上经常会有接线方式是高压侧为星形连接、中性点接地的电磁式电压互感器。
系统正常运行时,电压互感器的励磁阻抗很大,和电容C0并联后每相对地阻抗呈容性,三相基本平衡。但是当系统出现扰动(例如三相非同期合闸、单相接地故障消失等,使电压互感器三相电感饱和程度不同时,电压互感器的励磁阻抗和系统对地电容形成谐振回路。由于回路参数和激发条件不同,可能造成分频、工频和高频铁磁谐振过电压,可能造成系统两相或三相对地电压同时升高,电网对地电压的变动表现为电源中性点位移,也就是使电网出现零序电压,将全部反映至互感器的开口三角形绕组,引起虚幻的接地信号,造成值班人员的错觉。由于中性点谐振接地系统中,消弧线圈的电感值远小于电压互感器的励磁电感,基本不可能发生电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压现象。
三、rlc串联谐振中什么对谐振频率产生哪些影响?
RC和LC振荡器是两种不同的振荡电路,原理不一样特点也不一样,单说谐振频率的话,RC的谐振频率应该是等于2*pi*R*C分之一,LC的是2*pi*根号下L*C这个式子整体的倒数。在实际中由于电源内阻、电感电阻、电容阻值的影响,谐振电路的频率特性会受到各种各样的的影响。
四、串联谐振为什么并联?
串联谐振对谐振频率阻抗最低,相当于短路,如果并联,叫相当于把信号中的谐振频率分量旁路了。
五、电力常识中谐振过电压是怎样产生的?
(1)线性谐振过电压。
谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。
(2)铁磁谐振过电压。
谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。
因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。
六、为什么耐压试验串联谐振?
串联谐振相比传统耐压试验装置来说,在使用上更加轻便,易移动。这是更多人选择串联谐振做耐压试验的原因之一。特别是野外试验,传统耐压试验装置一般配有重量体积很大的试验变压器,虽然现在的试验变压器和试验操作台基本上都装上的滚轮,在移动上更方便,但试验变压器的重量还是非常重的,如果遇上大容量被试品,试验变压器的体积重量都会增加。而串联谐振耐压试验装置就很好的解决了这一问题,因为串联谐振耐压试验装置采用的是分体式,由主机、励磁变压器、电抗器等等组合而成,每一个组成部分在体积和重量上都大大小于传统试验变压器,且分体式的组合,可以方便使用者更灵活得增减电抗器,以配合现场试验需求。
七、为什么分闸合闸会产生过电压?
在10kv电力系统中,控制线路的开关都是经过重重设计,看不到线路开断口的。为什么高压开关设计要这么隐蔽,其中一个很重要的原因就是开关操作瞬间会产生过电压。过电压是在开关分闸、合闸或发生故障时引起的,如果电路中的电阻较大,则比较容易消减。
高压开关柜都会有灭弧措施,以尽快消除过电压,所以高压开关触头通常设计在一个密闭的灭弧绝缘环境内。高压开关灭弧性能不够强,在开断时触头间会发生电弧重燃引起过电压,特别是在开断空载长线路时。高压开关灭弧能力过强,在电流还未过零时,强行截断电弧,也会产生很高的感应电动势,形成截流过电压。同时开关分合闸速度过慢,也会产生过电压。
八、操作过电压是什么,为什么会产生操作过电压?
产生操作过电压的原因,是由于电力系统的许多设备都是储能元件,在断路器或隔离开关开断的过程中,储存在电感中的磁能和储存在电容中的静电场能量(电能)发生了转换、过渡的振荡过程,由振荡而引起过电压。
操作过电压的特点是持续的时间通常比雷电过电压长,而又比暂态过电压短。一般在数百微秒到100ms之间,并且衰减的很快。通常可以利用标准操作冲击波来模拟。
电力系统发生操作过电压的原因很多,一般有以下几种情况:
(l)切断电感性负载而引起的操作过电压。
例如切断空载变压器、消弧线圈、电抗器和电动机等引起的过电压。
(2)切断电容性负载而引起的操作过电压
例如切断空载长线路、电缆线路或电容器组等引起的过电压。
(3)合上空载线路(包括重合闸)而引起的操作过电压。
例如具有残余电压的系统在重合闸过程中,由于再次充电而引起的重合闸操作过电压。
此外,还有间歇性弧光接地、电力系统因负荷突变或系统解列、甩负荷而引起的操作过电压。在这种情况下,通常系统以操作过电压开始,接着还会出现持续时间较长的暂态过电压。
九、LC串联谐振电路,产生谐振高压的原理?及相关的计算公式?
在RLC串联电路中,因为电感上的电压UL和电容上的电压UC是反相的,电感上的电压超前电阻上的电压UR 90度,电容上的电压滞后电阻上的电压90度,电感和电容上的电压相互抵消,抵消后的差额(UL-UC)与电阻上的电压方向差90度。求电路的总电压U时,就要把UR作为一条直角边,把(UL-UC)作为一条直角边,把U作为斜边来解直角三角形。于是有:
电路的总电压U=√UR^2+(UL-UC)^2 (都在根号里面) (1)
UR=电路里的总电流I * 电阻R;
UL=电路里的总电流I * 电感的感抗XL;
UC=电路里的总电流I * 电容的容抗XC;
U= 电路里的总电流I * 总阻抗Z;
把这些关系代入(1)式,得:
阻抗Z=√R^2+(XL-XC)^2 (都在根号里面) (2)
当电路发生谐振时,XL刚好等于XC,所以,电路里总阻抗达到了最小值
Z=R;
电流达到了最大值
I=U/R。
对于总电路来说,电感和电容相当于一点阻抗都没有了。但他们各自本身是有阻抗的,只不过对总电路来说互相抵消了而已。因为电感的感抗是随频率上升的,电容的容抗是随频率下降的,正好在谐振频率时他们两者相等。
这时,电感上的电压:
UL=I*XL
电容上的电压:
UC=I*XC
他们大小相等,方向相反。
设谐振频率为f0,则
XL=2*∏*f0*L
XC=1/(2*∏*f0*C)
即:
2*∏*f0*L=1/(2*∏*f0*C)
f0=1/(2*∏*√L*C) (3)
我们把谐振时电感或电容上的电压与电源电压的比值,定义为电路的品质因数Q。其物理意义就是看看电感或电容上的电压比电源电压大了多少倍。
因为谐振时电阻上的电压刚好等于电源电压,所以:
Q=UL/U=UC/U=XL/R=XC/R=2*∏*f0*L/R=1/(2*∏*f0*C*R)
那么为什么谐振时电感或电容上的电压会高于电路的总电压Q倍呢?就是因为电路里的电流达到了最大值,而电感的感抗又与电容的容抗相等。所以他们都达到了电源电压的Q倍。从上面的公式还可以看到,想增大Q值,必须尽量减少电路里的“等效”串联电阻。想减少Q值,就要增大R。
我为什么要在串联电阻前加“等效”二字呢?是因为分析电路时,应把并联在电感或电容上的电阻“等效”为串联电阻来看待。
十、为什么串联谐振电路和并联谐振电路都有r?
串联谐振电路中电阻r越小,电路的品质因数Q越大,幅频特性曲线越尖锐,谐振电路的选择性越好,灵敏度越高,通频带越窄。
电阻r越大,电路的品质因数Q越小,幅频特性曲线越平坦,谐振电路的选择性越差,灵敏度越低,通频带越宽。一般在满足通频带的情况下尽可能提高Q值。
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