Hvorfor udviser spændingstransformatorer ferroresonans?

Under normale omstændigheder er kernen i en spændingstransformator umættet, og spolens induktive reaktans er større end den kapacitive linjereaktans, så ferroresonans vil ikke forekomme. Men når fejlen forsvinder, eller når en ubelastet samleskinne tilsluttes, ledningen er jordet, eller lynet slår ned, ændres trefasepotentialet, og kondensatorens startstrøm løber gennemspændingstransformerspole. Strømmen påspændingstransformerstiger, hvilket får spolen til at mætte, og induktansværdien falder hurtigt. Når Xl=1/Xc opstår ferroresonans.

voltage transformers

Diagrammet ovenfor viser et typisk ledningsdiagram for transformerstationsskinne, hvor L er den magnetiserende induktans af instrumenttransformatoren, L0 er samleskinnen-til-jordinduktans, og C0 er samleskinnens-til-jordkapacitans.

Derfor, når den ene samleskinne er afbrudt i en dobbeltskinneforbindelse, hvis skinneafbryderen har resonansforhold, skal den primære skillekontakt på samleskinnetransformatoren åbnes først, og derefter skal afbryderen åbnes for at forhindre den ferromagnetiske resonans mellem samleskinneafbryderens afbryderkapacitans og samleskinnetransformatoren.

Årsager til ferromagnetisk resonans i spændingstransformatorer

I ujordede neutrale systemer er det ferroresonante fænomen ispændingstransformatorer(PT'er) er hovedsageligt relateret til de ikke-lineære induktansegenskaber afspændingstransformerog LC-kredsløbet dannet af systemets kapacitans. Følgende er en detaljeret forklaring:

Ikke-lineære induktansegenskaber for spændingstransformatorer

Under normal drift vil magnetiseringskurven forspændingstransformerkernen er i det lineære segment, og induktansværdien forbliver relativt stabil. Men når der opstår visse forstyrrelser i systemet, såsom en enkelt-fase jordfejl, falder spændingen af den defekte fase, mens spændingen af de ikke-defekte faser stiger, hvilket fører til kernemætning. Efter kernemætning falder spændingstransformatorens induktansværdi med stigende strøm og udviser ikke-lineære induktanskarakteristika.

Kondensatorer og ikke-lineær induktans danner et resonanskredsløb

I ujordede neutrale systemer er der fordelt kapacitans mellem leder og jord, og strøkapacitans mellem faserne af samleskinnen og ledningen. Disse kapacitanser sammen med induktansen afspændingstransformer, danner et LC-resonanskredsløb. NårJDZW-35 spændingstransformerkerne mættes, forårsager ændringen i dens induktansværdi en ændring i kredsløbets egenfrekvens. Når frekvensen af strømforsyningen er lig med eller tæt på den naturlige frekvens af LC-kredsløbet, kan ferromagnetisk resonans være exciteret.