消弧线圈的阻尼电阻及其对系统的影响分析

1.
阻尼电阻的作用​

阻尼电阻有2个主要作用，1是用于抑制中性点的位移电压，2是用于抑制系统可能发生的串联谐振，本质上讲二者是同一个事情。难点在于选取多大的阻尼电阻是合适的，过小的阻尼电阻无法有效抑制位移电压，而过大的阻尼电阻会抑制系统对故障识别的敏感度，也会影响系统电容电流监测算法的精确性。​

2.
阻尼电阻抑制中性点位移电压原理​

2.1 无消弧线圈条件下，零序电压变化规律

为了分析阻尼电阻抑制中性点位移电压，则首先需要看一下，如果系统没有阻尼电阻的情况下，中性点电压的变化是怎样的。​

图中是消弧线圈投入前的电网等值接线图。按照基尔霍夫电流定律。​

这里做一个假设，变压器的电动势是三相对称的，大小相等，方向互差120°。​

正常绝缘条件下，三相的电导是平衡的，有

，则

。

令

，

，则可以进行化简

为方便进行定量讨论，如果认为对地的绝缘电阻足够大可忽略，则可以最终化简为式（2）​

其中
为
即逆时针旋转120°，按照公式（1），如果三相平衡，即
，则
为0。​

那么问题就出现在，如果三相不平衡的情况下，零序电压将如何变化。​

其中
和
为常数，
也是一个幅值不变，角度为0的向量。那么
的幅值和角度，就全部由
的大小所决定。​

我们可以将式（1）利用欧拉公式改写

再化简得公式（2）

可以得出如下规律：

1.
如果
，则虚部为零，零序电压与A相电势
同向；​

2.
如果
，则实部为零，
时方向超前
90度，
时方向滞后
90度，这种情况基本不会出现；​

3.
更常见的情况是，
一定大于0，
时方向超前
，在第一象限；
时方向滞后
在第四象限。​

2.2 有消弧线圈的情况

2.2.1 传统基于脱谐度与阻尼率的位移电压公式的适用范围

非故障运行时的电压谐振等值回路如图所示。

消弧线圈的阻尼电阻及其对系统的影响分析​