参数谐振分析

1、1高电压技术参数谐振参数谐振2参数谐振参数谐振n参数谐振的原因p电机旋转时的电感参数发生周期性变化p同步发电机接有容性负载时（如空载线路）p即使激磁电流很小，也会使发电机的端电压和电流急剧上升，最终产生很高的过电压。又称为自励磁，过电压为自励磁过电压同步自励磁3异步自励磁参数谐振参数谐振n参数周期性变化 同步电抗： 周期变化 异步电抗： 周期变化 设电感变化曲线如下图，每个电源周期内在Ld和Lq间 变化两周qqddLXLX 和qdXX 和电机端部接电容性负载参数谐振参数谐振n参数谐振发展过程设：L1=2L2 ；t = 0时，回路有微小电流 i1=1，电感储能W1，则 自振频率： 变动周期： 2

2、1TTTCLTfCLTf2221112141 ;21415参数谐振参数谐振nt = t1，电感突变(L1L2)，磁链不能突变，电流发生突变至2，储能增加一倍CWU/21pt1 t t2，周期为T2的自由振荡。t=t2 电感突变(L2L1)，电流过零，磁能为零，能量以电能形式贮存在电容C中22 122211iiiLiL，1121221112 21WLiWiLW，12221WCU 能量增加来自使参数发生变化的机械能6 参数谐振发展过程参数谐振发展过程pt=t3，电感突变(L1L2)，磁链不能突变，电流发生突变至 ，储能为4W1nt2 t t3，周期为T1的自由振荡，t=t3，电能全部转化为磁能，根

3、据能量不灭定理，电流升至22 122211iiiLiL，2 2221 31 1311 222LiLiii ，1211242342421WiLiLW7 参数谐振发展过程参数谐振发展过程nt=t4，电感突变(L2L1)，电流过零时电容端电压为p如此循环，电流依次递增 CWU/22113522iii14642iii 经过电磁振荡，不断把机械能转化为电磁能，回路中能量愈积愈多，电感电流和电容电压越来越大8 参数谐振发展过程参数谐振发展过程qdXXn产生参数谐振的条件 电机的电感参数变化的频率是电源频率的两倍，参数谐振的频率为电源的频率p考虑回路损耗，XC和R参数的配合p异步自激参数谐振条件p同步自激参

4、数谐振条件qcdXXXCLCLqd11自励磁边界曲线dcqXXX9参数谐振参数谐振n参数谐振特点p谐振所需的能量由改变参数的原功机所供给，不需要单独的电源电压对于同步电机来说，改变参数的能源就是汽轮机或水轮机。同时，在起始阶段，只要回路中具有某些残余能量，例如，转子剩磁割切绕组而产生不大的感应电压，或电容两端有微小的残压，就可保证谐振现象的持续发展10参数谐振参数谐振n参数谐振特点p实际电网中存在着一定的损耗电阻，所以每次参数变化所引入的能量应当足够大，即(L1-L2)应足够大，以便不仅可以补偿电阻中的能量损耗，并使回路中的储能愈积愈多，保证谐振的发展11参数谐振参数谐振n参数谐振特点p谐振发

5、生后，回路中的电流和电压的幅值，理论上能趋于无穷大，这与线性谐振现象有着显著区别（即使在完全谐振的条件下，其振荡的幅值也受损耗电阻所限制）p参数谐振发生后，随着电流的增大，电感线圈达到磁饱和状态，电感值迅速变小，使回路自动地偏离谐振条件，从而限制了谐振过电压和过电流的幅值12参数谐振参数谐振n参数谐振特点p当参数变化的频率与谐振频率之比等于当参数变化的频率与谐振频率之比等于2时，谐时，谐振最容易发振最容易发。如比值等于1、2/3、1/2等，谐振虽可能发生，但是随着参数变化频率的减小，能量的引入相应减小，因而难于抵偿回路中的能量损耗，谐振的可能性大大减小，或者甚至变成不可能 13参数谐振参数谐振n消除参数谐振的措施p采用快速自动调节励磁装置，一般能消除同步自励磁p增大回路中的阻尼电阻，使它大于1和值，则可防止自励磁p若条件许可，空载线路的充电合闸，应在大容量的系统侧进行，不在孤立电机侧进行14参数谐振参数谐振n消除参数谐振的措施p增加