三峡左岸电站发电机励磁阳极过电压仿真及其抑制措施研

1、三峡左岸电站发电机励磁阳极过电压仿真及其抑制措施研究验收报告报 告 编 制 ：廖瑞金，程涣超，冯运重庆大学高压绝缘与电工新技术教育部重点实验室二OO四年十一月目 录1工程内容及技术要求32励磁系统产生换相过电压的原理及各种过电压抑制方式分析445大气过电压5合闸过电压6闸过电压62.3换相过电压的抑制方法7.1励磁系统换相过电压抑制方法分析793励磁系统仿真模型的根本结构及验证12121313144三峡电站励磁系统过电压抑制方案仿真的分析174.1 RC整流式滤波电路1718194.2RC三角形滤波电路214.2.1电阻参数的选取224.2.2电容参数的选取234.3 RC星型滤波电路2525

2、264.4 各种滤波方案的比照分析285结论29附录1301 工程内容及技术要求发电机励磁系统为发电机提供励磁电流，它的正常运行是发电机稳定运行的保障。由于采用了可控硅整流，在可控硅导通和截止时会引起短时的换相过电压。换相过电压是周期性的陡脉冲信号，整流系统在为发电机提供励磁电流的同时，该过电压也将持续作用在励磁变压器以及同步发电机转子的主绝缘上。长时间的过电压作用会引起主绝缘的绝缘性能裂化，产生局部放电现象；局部放电的开展将使绝缘性能劣化，最终使绝缘破坏。本工程要求，根据三峡励磁系统的结构及参数建立符合实际的仿真模型；通过各种不同滤波方案的仿真分析，比照不同滤波方案的优劣，提出励磁系统过电压

3、抑制的最优方案，并提供相关技术参数。应到达的技术指标为：过电压幅值应小于工频额定电压的0.5倍，过电压陡度小于5000V/s。说明：工频电压上升率可以到达0.3V/us以上，建议该值做适当调整2 励磁系统产生换相过电压的原理及各种过电压抑制方式分析2.1 励磁系统产生换相过电压的原理分析、，其漏感及每相线路电感可以折合到次级绕组分别用集中电感、表示=。三相桥式整流电路正常运行时，晶闸管、依次轮流导通。图2.1 三相桥式整流电路整流原理图假定在时刻前，晶闸管和导通；在时刻晶闸管收到触发脉冲，此时励磁变压器二次侧相电压>，故管承受正向压降使其导通，而管承受反向压降被迫关断。但是由于管在导通期

4、间，其内部储存了大量少数载流子，并不可能立即恢复截止，这样使得晶闸管和在一短时间内同时导通。此时，a、b两相间产生瞬时的短路，0，短路电流id满足关系式=。短路期间整流电路输出电压瞬时值=(+)/2，为两相对c相线电压的平均值考虑励磁变压器LB次级a、b相的短路阻抗压降相同。，两晶闸管换相时流过的电流波形如图2.3所示。时刻前管电流等于励磁电流，管电流为零；时刻管触发导通，其电流逐步上升，同时下降，开始换相流过程。由于发电机历次绕组LQ大电感的影响，励磁电流可视为恒定值，因此+=恒定值。换相的快慢即及的变化率同时也是短路电流的增长率 =(-)/2。到时刻降到零，=。可此时内仍积聚了大量的少数载

5、流子，不能立即恢复截止，故短路电流过零后继续增加，变为负值，而>。直至时刻，反向恢复电流到达最大值，积存的少数载流子迅速复合完毕，立即恢复截止，故反向电流立刻回零，的正相电流也瞬间归零。晶闸管电流和同时也是电感内的电流，由于、时刻间时间间隔很小，因此，电流变化率极大，因此即使和元件串联的线路电感与变压器漏感很小，产生的感应电势也很大，电感中感应极高的换相过电压。图2.2 桥式整流电路晶闸管上电压波形图 图2.3 、晶闸管换相时电流波形图当可控硅励磁系统的交流电源采用由输电线路供电的降压变压器，线路遭受雷击或静电感应这种从电网侵入的冲击浪涌电压时，必然要在变压器的副边绕组感生过电压。和操作

6、过电压相比，大气过电压倍数更高，但是作用时间是短暂的，一般仅为几十微秒。对此类过电压多采用避雷器等设备予以保护。由于励磁变压器的绕组间存在着寄生电容，为此，励磁变压器的电源投入或切出以及大气过电压均会在变压器中产生交流过电压。对于合闸引起的过电压，假定为一次和二次绕组间的寄生电容，为二次绕组对铁芯之间的电容，在励磁变压器一次合闸瞬间，由和电容构成的充电电路引起位移电荷，由此，可求得一次传到二次侧的过电压为：变压器容量越大，一次侧电压越高，合闸引起的过电压越严重，因此，必须采用有效的保护措施。为限制此操作过电压，措施之一是在一次和二次绕组之间加一金属静电屏蔽层，屏蔽层与接地铁芯相连，这样，使一次

7、和二次绕组间的电容接近于零值。当有外部过电压侵入时，为屏蔽电容所短接，不再对低压绕组构成危害。抑制过电压另一措施是在二次绕组端接入一对地电容C20，当确定限制过电压倍数为Ku2时，C20之值可由下式求得：2.2.3 分闸过电压变压器分闸所产生的过电压比合闸过电压大得多。在电源变压器空载情况下，如果在电源电压过零时突然断开电源，那么会产生严重的瞬变过电压。变压器空载时，原边绕组中只有励磁电流，它在相位上滞后于电源电压近90°，过零时，到达最大值。相应的磁通也到达最大值。如此时突然切断变压器，使由最大值变到零，那么相应的和都很大，结果在副边绕组中感应出很高的瞬时过电压。产生过电压的倍数最

8、高可达正常反向峰值电压的810倍，一般情况下也有45倍。抑制这种过电压的措施是将储存在电感中的能量转换到与变压器二次绕组并联的过电压吸收电阻电容网络中。另外，可控硅整流电路直流侧开关断开时，由于电流突变，将在交流回路的电感上产生过电压。发电机运行中如发生突然短路，失步或非同期合闸等故障，那么在转子绕组中会产生很高的感应过电压，危及可控硅励磁系统整流电路的平安运行。从以上分析可以看出，在设计的过电压抑制方案中，在能有效降低换相过电压的同时，也能够大幅地降低45倍幅值过电压的幅值及陡度。A- 避雷器；B-接地电容；C-抑制电容；D-阻容保护；E-整流式阻容保护；F-硒堆保护；G-压敏电阻；H-元件

9、阻容保护；I-可控硅投入开关图2.4 可能采用的几种励磁系统过电压保护措施在励磁系统保护方案设计中，理论上可行的各种过电压保护措施如图2.4所示。对于每一套可控硅励磁系统视具体情况选择其中几项，以构成合理的保护，使其既简单可靠，吸收暂态能量大，限制过电压的能力强，又不影响正常运行，且寿命长，功耗低。其中避雷器主要用于抑制大气过电压，保护变压器。为抑制投入变压器时由于绕组间存在分布电容而引起副边绕组过电压，可在变压器中设置屏蔽层，或在变压器形中性点和地之间装设接地电容，或在副边出线与地之间合理接入抑制电容(图2.4中B、C)；可将副边过电压抑制到较低的数值。为抑制切除空载变压器励磁系统电流i0引

10、起的过电压，可采用电容器、硒堆或压敏电阻等这类贮能或耗能元件，以吸收变压器中贮存的能量(图2.4中的D、E、F、G)。压敏电阻具有正反向相同的很陡的伏安特性见图2.7。它具有很多优点，是一种较好的，运用广泛的过电压保护元件。压敏电阻用作过电压保护的接线，如图2.8所示。当回路电压大于时，压敏电阻可以在很短的时间里动作，到达抑制过电压的目的。压敏电阻作为线路保护器件时常用的接线方式如图2.8所示。图2.7 压敏电阻的伏安特性图2.8 压敏电阻保护接线在采用压敏电阻进行换相过电压抑制过程中，压敏电阻虽能抑制过电压幅值，但由于压敏电阻动作时间很快，到达ns级，抑制过电压幅值后电压的上升陡度却反而增加

11、，增大，而在三峡电站1.7倍过电压幅值的励磁系统中，对励磁变压器及可控硅威胁很大的是过电压的陡度，既；因此我们不推荐采用压敏电阻抑制换相过电压。通常，对于可控硅整流装置，阻容抑制有四种形式：三相三角形接法、三相星型接法、整流式的阻容抑制以及在单个硅元件上并上RC串连电路。常用的接线方法，如图2.5、图2.6所示：图2.5 阻容抑制过电压接法图2.6 整流式阻容抑制过电压方法阻容抑制的原理都是利用电容两端电压不能突变的原理，将换相过程中由于变压器漏感及线路电感中电流突变而产生的过电压能量，以电场能的形式储存在电容中；从而到达对换相过电压进行抑制的效果。电阻为耗能元件，用于限制可控硅元件导通时电容

12、器放电电流所引起的电流上升率，同时可防止回路中的L、C元件形成谐振。三相三角形接法滤波电路中，三组电阻电容串连后跨接在励磁变压器的二次侧出线上。以图2.1中1号及3号晶闸管换相为例，1号晶闸管的反向恢复电流到达其峰值后，将被突然关断，因此，在1号晶闸管关断后，跨接在励磁变压器二次侧的三相阻容电路起到了续流回路的作用，使变压器漏感中电流变化率降低，减小了过电压的幅值，使漏感中的磁场能量转化为电场能量储存在三相阻容装置中，由于电容两端电压不能突变，因而其对换相过电压的陡度也有明显的降低。型接法与三角形接法根本可以等效，从仿真的结果来看，它们抑制过后的过电压波形也大致相似，其原理在此不再累述。阻容抑

13、制为整流式接法时，电阻电容并联后通过二极管跨接在励磁变压器二次侧。以图2.1中1号及3号晶闸管换相为例，b相电流通过二极管及电阻与电容的并联支路后返回a相，为1号晶闸管关断后变压器漏感中电流提供泄放回路。当出现换相过电压时，对电容充电，从而降低过电压幅值，R为电容上充的电荷提供泄放回路。二极管的作用一是可使三相共用一组R、C，节省体积大、价格高的高压电容；二是防止C上的电荷向励磁回路释放再可控硅换相重叠瞬间二相短路时电容C突然放电产生极大的，损坏可控硅管；三是可以防止电容C和回路电感产生振荡。在整流式滤波方式中由于采用整个系统中只用了一只高压电容，其本钱可以降低；由于整流式滤波电路中电容只承受

14、正向电压，因此可以采用价格廉价，体积小容量大的电解电容，但电阻上功耗较大。在整流式滤波方案中，还有一种变化的如图2.7所示的整流阻断式阻容保护方式，电阻R的主要作用时防止回路中充电电流太大，损坏电容；另外，与电解电容并联的电阻值可以比阻容式取得相对较小，使得电容两端电荷能很好的释放的同时，回路的功耗能有所下降。但电阻R中不可防止地会存在电感，降低了过电压的抑制能力；另外电阻R的存在一方面抑制了充电电流的大小，但同时也降低了电路对过电压的抑制能力，由于在仿真过程中，我们发现整流式的滤波效果不太理想，因此我们不推荐采用。图2.7 整流阻断式阻容抑制过电压3 励磁系统仿真模型的根本结构及验证Sabe

15、r是美国Analogy公司开发并于1987年推出的模拟及混合信号仿真软件，被誉为全球最先进的系统仿真软件之一，也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品。其仿真结果与现场波形非常接近。在本研究中，我们将通过变压器模型的短路试验、空载试验、仿真波形与现场波形的比照分析，初步验证变压器模型以及励磁系统仿真模型的正确性。3.1 励磁系统仿真模型的结构图3.1 三峡电站励磁系统的仿真原理图 从图3.1 三峡电站励磁系统的仿真原理图中可以看出，Saber仿真的三峡电站励磁系统模型可以分为以下几个局部：a) 励磁变压器根据三峡电站得到的变压器参数及尺寸，我们建立了变压器的仿真模型。在Saber中，我们并不是简

16、单地调用已有的通用变压器模型；而是从变压器设计的角度，根据变压器的容量，额定电压等级等根本参数，设计了一台绕组结构、匝数，铁心尺寸，铁心损耗等参数与DCQ-2925/20根本一致的变压器，并通过模拟的短路试验，空载试验进行验证，从而保证模型的正确性。b) 可控硅三相全控整流桥可控硅三相全控整流桥的工作原理比拟简单，但要在Saber软件中模拟出与现场一致的过电压波形，是本工程要解决的关键问题。经过我们反复的调整，现在已经可以模拟出SCR换相过程中产生的15倍幅值的过电压波形，我们通过现场波形与我们模拟的过电压波形的比照分析，从而验证了模型的正确性。c) 可控硅三相全控整流桥的控制单元可控硅的控制

17、电路在实际中是一个比拟复杂的系统，但在仿真电路中我们通过可调的脉冲电压源来实现，可以控制SCR在任意换相角下工作。Saber是美国Analogy公司开发并于1987年推出的模拟及混合信号仿真软件，被誉为全球最先进的系统仿真软件之一，也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品。在我们以往仿真的变压器及各种电子电路中，仿真波形与实际情况都很相似。在本工程中，我们通过变压器的短路试验、空载试验验证了变压器模型的正确性；在我们建立的仿真模型中，我们把仿真得到的过电压波形与实测波形的比照分析，从而验证励磁系统仿真模型的有效性。3.2.1 变压器模型的验证通过前面对SCR换相过电压的原理分析，我们可以看出过电

18、压产生的原因是由于变压器漏抗的存在，因此建立的变压器模型的漏抗参数应该与现场情况尽可能一致。我们通过对模型结构参数的反复调整与修改，使模型的漏抗参数与实际漏抗参数很一致，两者相对误差仅0.2%。下面通过短路测试进行验证，变压器短路试验的接线图如图3.2所示：图3.2 仿真变压器短路试验的接线图变压器二次侧额定电流。测得试验数据如下：计算得到该结果与实际情况一致好，三峡电站励磁变压器DCQ-2925/20的短路阻抗为7.57%，仿真模型与实际仅相差0.2%。在仿真变压器的空载测试中，空载电流为9，符合国家标准。三峡电站给出的参数为0.14。两者有差异，但空载试验参数的大小只影响运行时的铁耗、铜耗

19、、附加损耗等，对过电压抑制电路的影响较小，因此未作重点考虑。3.2.2 仿真波形与现场波形的比照分析的过电压波形最初得到的关于三峡电站励磁阳极的电压波形无法获得其相位信息；从图3.3中可以看出，相同幅值下，自然换相角处过电压幅值就是线电压的最大值，要大于其它换相角下的过电压幅值；因此，我们采用自然换相角下的过电压波形作为换相过电压抑制的对象。这样的处理使仿真得到的波形图3.5与三峡电厂实际测试波形图3.4换相相位不一致，但这种方式使得仿真结果的过电压更趋于严格相同过电压幅值时，仿真的陡度更高，同时，相应的滤波电路能有一定的裕度，使实际的过电压抑制效果更佳。acb图3.4 三峡电厂励磁系统过电压

20、波形图3.4是三峡电站实测得到的过电压波形。从中可以看出，ab阶段，晶闸管开始换相，为电流上升阶段,相电压迅速回零；bc阶段产生振荡的过电压。仿真得到的波形如图3.5，图a为仿真得到的过电压波形，图b为波形a中换相点处脉冲波形的放大：bca放大点 (a) 工频全波 (b)放大处图3.5 仿真得到的过电压波形相比之下，仿真波形没有明显的电压回零现象。由于采用的是自然换相角。因此换相时间发生在线电压为零的时刻；ab阶段为换相时候的电流上升阶段，线电压维持为零；b时刻SCR关断，bc阶段产生振荡的过电压。仿真时使图3.5中最大过电压幅值与图3.4中相一致。4 三峡电站励磁系统过电压抑制方案仿真的分析

21、在第2局部中，我们已经比拟详细地介绍了励磁系统过电压抑制的各种措施的优劣。但从理论上的分析只能对各种滤波方式的优劣进行定性的分析，无法直观地看到各种方案的滤波效果，从而进行比照选择。而仿真的方式正好克服了纯理论计算存在的缺陷。前面2.3节，我们已经具体介绍了各种过电压抑制方案的特点，其中只有三角形、星型及整流式的阻容滤波电路理论上能够有效地降低换相过电压的幅值及陡度。因此我们将对以上三种滤波电路进行深入的仿真分析，找出最优方案及其参数。从2.2节对励磁阳极危害较大的其它形式的过电压的分析中可以看出，在设计的过电压抑制方案中，希望抑制电路也能大大降低45倍过电压的幅值；所以在附录1中，我们列出了

22、我们利用三角形、整流式RC滤波电路对过电压幅值为4倍额定电压值，即的过电压进行抑制的结果。我们推荐，在实际参数的选择过程中，应参考附录1的结果。根据我们反复的测试，我们已大致确定我们要选择的R、C参数的具体范围。下面我们具体介绍各种滤波方案对图3.3所示过电压波形的抑制效果及各参数变化的趋势曲线。4.1 RC整流式滤波电路图4.1 整流式滤波电路整流式滤波电路的原理图如图4.1所示，由于整流式滤波电路中电容只承受正向电压，因此可以采用价格廉价，体积小容量大的电解电容。根据我们反复选择，并结合本钱上的考虑，把电容参数的选取确定在330，电阻值的范围确定在1001000的范围内。表4.1为仿真得到

23、的整流式滤波电路的仿真结果，图4.2为其相应的趋势曲线。表4.1整流式R=300时电容参数与过电压的关系表R()C()R上功耗kW过电压最大值(V)过电压陡度(V/us)300318786912151821242730图4.2 整流式R=300时电容参数的变化曲线 图4.2中，黑色实线为过电压幅值随电容参数的变化曲线，与左边的纵坐标对应；蓝色虚线为过电压的陡度随电容参数的变化曲线，与右边的蓝色纵坐标对应。后面的趋势变化曲线的坐标方式与此处相同，不再进行说明。从图4.2中整流式电容参数的变化曲线中可以看出，当电容值大于10以后已可以到达较好的滤波效果，当电容值在30以后过电压幅值已经小于1600

24、V。电容值假设再进一步取大，视必增加滤波装置的本钱，因此我们推荐电容参数在1030间选择。电阻参数的选取过程中，我们根据前面的结论选择电容值为12，调整电阻值，仿真结果如表4.2所示，图4.3为其相应的趋势曲线。表4.2整流式C=12时电阻参数与过电压的关系表C()R()R上功耗(kW)过电压最大值(V)过电压陡度(V/us)1220025030035040016514506500550164160065070016297508009001000161550001854图4.3整流式C=12时电阻参数的变化曲线从附录1中4倍于工频电压幅值的过电压抑制结果可以看出，当电阻值大于1000后过电压幅

25、值、抖度都已经大幅降低，功耗也降低到2.78kW。从理论上和仿真结果上看，其结果是完全可行的。但从国内其他同行的研究结果来看，相差范围太大，如果以牺牲滤波效果以降低电阻功耗的方案在实际中存在较大的经济价值，我们可以对其可行性作进一步的研究，但在此我们并不推荐。结合到附录1中4倍过电压的滤波结果，我们推荐电阻值可以在2501000间选择。下面图4.4是整流式滤波电路对模拟的三峡电站1.7倍线电压幅值的过电压进行滤波的结果，其中C12，电阻值700。图4.4中紫色线为抑制前的过电压波形，绿色为抑制后的波形。右图为展开后的过电压波形。从图4.4中可以看出整流式的滤波方式只可以把过电压的幅值降低到一定

26、的范围，但抑制后的过电压波形仍然存在周期性的陡脉冲，这从国内其他研究机构的结果中已得到验证。因此我们推荐用下面的三角形滤波方式对励磁系统周期性陡脉冲过电压进行抑制。图4.4整流式电路滤波前后的过电压波形(C12，电阻值700)4.2 RC三角形滤波电路图4.5 接有三相三角形阻容保护的桥式整流电路图4.5为接有三角形阻容保护的桥式整流电路，其原理比拟简单，许多研究者往往只把它作为整流系统过电压抑制的一种理论上可行的方案进行简单的介绍；但经过我们深入的分析发现：从滤波效果上讲，三角形滤波电路具有显著的优点。在三角形滤波电路中，通过初步分析，我们发现过电压幅值、陡度与电阻值相关较为密切，因此，我们

27、先对电阻参数进行选取。R越小流过电流大，功耗也大；且从仿真结果看，电阻值过小，滤波后的换相过电压将出现振荡；也易引起励磁变低压侧电压波形的畸变。R大了又不能起到有效抑止过电压的效果。结合到附录1的选择结果和现场实际，我们把电阻参数的选择范围局限在210的范围内，表4.3为仿真的结果，图4.6为相应的趋势曲线。表4.3三角形C=7时电阻参数与过电压的关系表C()RR功率W过电压最大值(V)过电压陡度(V/us)72152.8704371747356575267527889810360图4.6三角形C=7时电阻参数的变化曲线 从图中可以看出三角形滤波电路可以很容易地把回路过电压降低到800V以下。

28、考虑到前面介绍的自然换相角下，7us内正弦电压过零处电压350V左右的上升幅值，该滤波效果应该是很理想了，最大陡度降低到21V/us。但从我们仿真的波形来看，当电阻值小于2时，励磁变低压侧线电压在换相时间以后出现振荡，因此电阻值不宜过小，推荐在2.510之间选择。表4.4三角形R=5时电容参数与过电压的关系表RC()R上功率W过电压最大值(V)过电压陡度(V/us)5110573239284879584567697752873710490714图4.7三角形R=5时电容参数的变化曲线从表4.4中的仿真结果可以看到，采用三角形滤波方案后过电压幅值及已大幅度降低，陡度能够降低到10V/us以内，相

29、比于整流式200V/us的抑制结果，三角形接法的优越性不言而喻。电阻上的功耗也在500W以内，远小于整流式的结果。图4.8 三角形滤波电路滤波前后的过电压波形图4.8是R=5,C5时的三角形滤波电路对4倍额定电压的过电压的抑制情况。绿色虚线为滤波前的线电压波形，紫色实线为滤波后的线电压波形，图(b)为换相点处波形的放大。比照与整流式的滤波效果，三角形滤波方式显然要优越得多。4.3 RC星型滤波电路从我们初步仿真分析的结果来看，电容在550变化时，过电压的幅值及陡度变化都不大；电阻参数越大，过电压值越大，电阻参数越R小于0.5时抑制后的过电压波形出现振荡，R大于10多电压幅值又明显的增加，因此我

30、们在C5时，采集了电阻从0.5到10的过电压波形。表4.5星型C=5时电阻参数与过电压的关系表C()R()R上功耗W过电压最大值(V)过电压陡度(V/us)561579042101231042410965114371222图4.9星型C=5时滤波电路电阻参数的变化曲线 从图4.9的趋势变化曲线中可以看出，星型滤波电路的结果与三角形电路确实有相相似之出，过电压陡度也根本在10V/us以下；相比而言过电压幅值比三角形稍有增大，但需要的电阻的功率减小。取值范围推荐在2.54之间选择。表4.6星型R=3时电容参数与过电压的关系表RC()R上功耗W过电压最大值(V)过电压陡度(V/us)31161621

31、210311275104289819981109711012151957202094.10 星型R=3时电容参数与过电压的变化曲线 从4.10的趋势曲线中来看电容值的选取推荐在515间选择。图4.11为R=3,C=10的三角形滤波电路对对过电压进行抑制的波形，图中绿色为抑制后的过电压波形。可以看出，星型联结的过电压电路能很好地抑制励磁系统中的换相过电压。4.4 各种滤波方案的比照分析 通过以上的仿真分析，我们可以看出整流式滤波电路可以把换相过电压的幅值及陡度降低到相对平安的范围内；但从后面仿真的结果来看，其滤波效果，无论从抑制后的过电压的幅值还是陡度上来看，都无法与三角形、星型RC滤波电路相比

32、，并且电阻的功耗都在千瓦级以上，有的可以到达十几个千瓦。这一点在方案的选择过程中是不可忽略的。由于整流式滤波电路本钱低廉，并且体积较小；在对我们模拟的自然换相点的过电压的抑制过程中，它可以很容易地把过电压的幅值降低到峰值的65以下，因此在励磁系统本身过电压幅值不大，从节省本钱的角度出发，不失为一种可行的方案。 相比之下，由于三角形电路中RC支路直接夸接在两相之间，可以很好地抑制任意两相间的电压冲击，因此其滤波效果明显比整流式好得多。从图4.8滤波前后的过电压波形图中可以看出，抑制后的线电压波形几乎没有尖峰，陡度已大大降低。抑制后的过电压不会对系统构成冲击，从滤波效果的角度上讲应该是最好的。 星

33、型RC滤波电路的原理与三角形根本相同，在许多情况下他们是可以等效的，其中，。由于在换相过程中RC承受的是突发性的陡脉冲过电压，所以刚刚的等式在抑制换相过电压的过程中并不成立。星型RC滤波电路整体滤波效果不及三角形滤波方式，但电阻上功耗较小，过电压陡度也已经大大降低，脉冲整体陡度在10V/us以内。在我们未列出的仿真结果中，过电压脉冲的最大陡度也低于40V/us。当星型滤波电路抑制后的过电压幅值在系统完全能够承受的范围内，星型滤波电路也可能成为最优的励磁系统过电压抑制方式。5 结 论 在2.3节中，通过对励磁系统过电压抑制措施的深入分析，我们发现压敏电阻的抑制方式能抑制过电压的幅值，但却反而使过电压的陡度增大；压敏电阻避雷器等耗能元件只适合用于抑制大气过电压。因此我们着重对各种阻容式保护方式进行了深入的分析。 在第4章中，我们着重对阻容整流式、三角形以及星型的过电压抑制方式进行了仿真分析。从仿真的结果来看，三种滤波电路都能大幅度地降低过电压的幅值及陡度，其中以阻容三角形、星型联结的效果最为明显。从仿真结果来看，三角形、星型联结的过电压抑制方式各有优点，应结合现场的需要进行选择。中选择三角形滤波方式时，推荐电容参数在410，电阻参数推荐在2.55间选择。但应根据实际电阻的功率需要进行选择。当采用星型联