电网产生铁磁谐振的机理及防范措施
电力系统铁磁谐振的产生及消除措施
如发 电机 、 变 压器 、 电压互感 器 、 电抗器 、 消弧线 圈等和 系统 的电容元件 ， 电线路 、 如输 电容补偿器等形成 共 谐条件 ， 激发持续 的铁磁谐振 ， 使系统产生谐 振
ｃ。
／ ／
星。 …
ｕ
一
１ ４一
中国新技术新产品
摘 要： 电力 系统 中有很 多铁 芯 电感元 件 ， 系统发 生 故 障或 开关 操作 时 ， 外加 电源的 作 用下 ， 些 电 感可 能 与 电容 （ 导线 电 当 在 这 如 容 ） 生铁 磁谐 振过 电压 。它会破 坏 电气设备 的绝缘 ， 至会烧 毁 电气设备 ， 产 甚 严重 威胁 着 电力 系统 的安全 、 定运行 。本 文分 析 了电 稳 力 系统铁 磁谐振 过 电压 的产 生原理 ， 生原 因 ， 产 并提 出 了具体 的防 范措施 。 关键词 ： 电压互 感 器； 铁磁 谐振 ； 电感 倒 闸操作 引发 电流 、 的冲击扰动 ， 有可能 ０ 即开 口 电压 就 ， 三角绕组被短接 ， 当于电压 互感器 Ｔ 相 发生铁磁谐振。当 Ｐ Ｔ发生 谐振以后 ， 芯里产 型等值电路的二次测短 路。 铁 生零序磁通 ，这个磁通在开 口三角线 圈里感 应 ３ ． ２将互感器高压侧中性 点经高阻抗（ 零序 出零 序电压 ， 现行 的 铁芯截 面积小 ， 一般 运 互感器或可变电阻 ） 。 接地 过电压田 。过 电压造成 励磁 电流剧增 ， 有时 可达 行在励磁 曲线的饱和点 以下 ，一般在线 电压下 在三相 电压互感器 高压侧 中性点 串入 １ 台 额定电流的几 十倍 ， 持续时间较长 ， 就会造成熔 就饱和 了， 导致 的感 抗 ｘ 严重下降 ， 这样就 单相电压互感器的高压线圈 ，而其低压线圈则 断器的熔 断， 设备的烧损或爆炸 ， 乃至大面积停 和线路或母线对地 电容 Ｘ 组成 了谐振 回路 。 串人三相电压互感器低压侧的 中性点接地回路 电事故目 。 ２ ． ２不对称接地故 障引起 的铁磁谐振 中。正常运行时三 相 电压互感器的 中性点电位 １中性点不接地系统中铁磁谐振的产生原 在 中性点不接地系统 中，当发生单相接地 接近 ０ ’ 单相电压互感器 中没有 电流流过。当系 理 故障时 ， 电网电压 、 维持不 变 ， 相位 故障相 电压 统 内出现一相接地时 ，两正常相的对 地电压升 如图 １ 所示 ， 电源变压器 中性点不接地 ， 为 下降为近似零 值 ， 非故 障相 上升为额定 电压近 高 １ ３ 倍 。 ． ２ 但由于三相 电压互感器的中性点对 ７ 了监视绝缘 ，电压互感 器的一次绕组 中性点直 似值 的 １ ３ 倍 ， ． ２ 当系统接地故 障消除 后 ， ７ 非接 地 之间 串联 了 １ 台单相 电压 互感 器 的高压线 接接地 ， 其励磁 电感分 别为 Ｌ 、 与 并联 地相在过 电压期 间 ， Ｉ 、 Ｉ Ｌ 其 Ｌ 由于线路 电容 的作用 ， 已对 圈 ， 这样就相 当于增加 了每一相的励磁 电感 ， 因 的电容 ｃ代表该相导线 和母线 的对地 电容 。Ｃ 线路充人 电荷 ，这部分 电荷在 陛点不接地 系 此铁芯中磁通不会升高到严重饱和的状态口 能 。 。 。 与励磁电感并联后的导纳 为 、 ｗ Ｙ、 。 Ｙ 统 中，只能对 电压互感器的高压绕组 电感线 圈 够使电压互感器各相 电压保持在正常相 电压 附 在正常运行条件下 ， 磁电感 Ｌ － ＝ 故 放电 ，而流人大地 ，在这 个电压 瞬变过渡过程 近而不饱和 ， 励 ￣Ｌ Ｌ ， ｖ 提高了电压互感器零序励磁特性 ， Ｙ＝ ｖ 三相对地 负载是平衡 的 ， ｕ ￣ ， Ｙ Ｙ 中性点 电位 中，非接地相电压互感器一次绕组励磁 电流突 降低电压互感 器的一次 电流 ， ， 同时 也保持 了接 为零 。 然出现数倍于额定 电流的峰值 电流 ，可将一次 地指示装 置对零序 电压幅值 和相 位的灵 敏度 ， 当电网中发生 冲击扰动 ，例如 电源合闸至 电压 互感器保险熔断甚ｊ烧 毁 Ｉ 另外除三相 是一种 比较优越 的消谐 方法 。但是单 相电压互 呷。 空母 线使 互感器一相 或两相 出现涌流现 象 ， 或 电压互 感器外 ， 的主变、 其余 配变 中性点 均不接 感器型号 的选取 要依据 实际情况来选 择 ，如有 线路瞬间单相弧光接地（ 或熄弧 ） ， 后 健全相 （ 或 地 ，当系统发生一个周波重燃多次 的弧 光断续 观 认为 ， 当选取与三相 电压互感器变 比相 应 故障相 ） 突然升 高也会 出现很 大涌流 ， 电压 造成 接地 时 ， 电压互感器成为 系统对地放 电的通 道 。 等 的单相电压互感器 。 该相互感器磁路饱 和 ， 电感 Ｌ相应减小 ， 励磁 这 其放 电电流可达 ２ Ａ左右 ， 是一般 电压互感 器一 ３ ＿ 电源变压器 中性点经过 消弧线圈接 ３将 样三相对地负荷 就变得 不平衡 ，中性点 出现位 次额定 电流 ２ ０ ０ 倍左右 ，这样重燃多次断续放 地 。 移电压 ， 其值为 电， 可能造成 电压互感器因剧烈发热而烧毁 。 在 中性点经消弧线 圈接地 的情况下 ，其 电 ２ ， ３串联谐振 感 值远 比互感器的励磁 电感小 ，回路 的零序 自 ｅ － ｏ－ －一 ㈩ 串联谐振 的现象 ： 电压升 高 、 线 表计 摆动 ， 振频率决定 于电感和电容 ， 感器所引起的谐 互 式中： 赢为中性点位移（ 对地） 电压； 电压互感器开 口三角形 电压超过 １ ０ 。 电线 振 现象也 就成为不可能。３ Ｖ系统发生谐振 ０Ｖ 输 ５Ｋ 为三相电源电压 ； 路中的导线断落 、断路器非全 相运行 以及熔断 时 ， 可采取此法 。需要指 出的是 ， 加装 消弧线 圈 为三相励磁电感 与母线 电容并联 器 的一相或 两相熔断 也可能使系统 中 的电感 、 以后 ，系统 中若发生断线故障或 出现纵 向不对 后的导纳。 电容元件 形成 串联谐 振回路 ， 中电感一般 是 称 电压时 ，消弧线 圈可能与系统 电容和 电压互 其 在正 常运行情况下 ，由于电压互感器励磁 指 空载或轻负载 变压器 的励磁 电感 等 ，电容 一 感器励磁 电感之 间呈现 串联谐振状态 ，同样可 阻抗很大 各相导 纳呈 现容性 ， 而扰动结果使 ｖ 般是指导线 的对地和相 问电容 ，或 电感线 圈的 能引起铁磁谐振问题 。因此加装消弧线圈抑制 相和 Ｗ相 电感 即 Ｌ Ｖ和 Ｌ 减小 ，电感 电流增 对地杂散电容 等。 Ｗ 因此 ， 中． 在 性点不 接地的系统 铁磁谐振的问题需要针对配 电网特点考虑这种 大， 可能使 ｖ相和 ｗ 相导 纳变成感 性 ， 构成 如 网络 中， 断线谐振出现的频率非常高 ， 并且会造 可能性。 图１ 所示 的等值电路图 ， 导纳 和容性导 成各种严重后果 。而且 由于铁芯的磁饱和引起 感性 ４结论 纳 相互抵消 ， 使总导纳 Ｙ ＋ ｖ Ｙ 显著减小 ， 电流 、 波形的畸变 ， ｕＹ＋ｗ 电压 即产生 了谐波 ， 谐振 使 通过 以上分析 ，中性点不直接接地系统 中 位移 电压 Ｅ 大为增加’ ０ ，如果参数配合适 当 ， 总 回路还会对谐波产生谐振。 产生 的铁磁 谐振过电压会 对电力 系统造 成严 重 导纳接近于零 ， 就产生了串联 谐振现象 ， 中性点 ３消除铁磁谐振的措施 的后果 ，因此采用将电压互感器开 口三角短接 位移 电压将急剧上升日 。引起 电磁式 电压互感器 为 了限制和消除这种零序 性质 的谐振过电 或 电压互感器 中性点经高 阻抗接地等措施可大 励磁 电流急剧上升等 ， 即铁磁谐振现象 。 压， 采用下列措施将取得显著效果。 但根据某高 大减少铁磁谐振的发生 ，至于采用何种消谐方 ２常见的铁磁谐振过电压现象 校仿真研究结果 ， 任何措施都有一定局 限性 ， 不 法 ， 根据当地系统的实际情况 ， 应该 结合系统的 ２ 运行开关操作引起的铁磁谐振 ｌ 是绝对可靠的 ， 采用时应予以注意。 运行方式 ， 在充分借鉴和积累的基础上 ， 分别采 在 中性 点不接地系统 中运行 的接地 电压互 ３ 在剩余 电压绕组 开 口三角端 子并接一 取措施 ， ． １ 以达到预期的 目的。 感器 ， 其每相绕组和线路每相 电容并联 ， 形成并 个 电阻 Ｒ或加装 专用消谐器 。 参 考 文 献 联谐 振回路 ， 在暂态激发 的条件 下 ， 、 闸 ， 如开 合 在电网正常运行时 ，开 口三角绕组端 口基 【刘晖． 电力 系统铁 磁谐振过 电压叨 江西 电 １ 】 浅析 ． 本无 电压 ，如果在端 口 力 ．０ ６ ２ｏ． 上接人 电阻 Ｒ 不消耗 李顺福． 电压互感器铁芯饱和谐振过电压的分 能量 ，当系统因单相接 析及预 防措施 青海 电力，０３ ． ２０． 地故障而发生 中性点偏 ［】 ３凌子恕． 高压互感 器技 术手册 北京： 中国电 ｏ５ 移时 ，开 口三角绕组端 力 出版 社 ２ ｏ． Ｌ 二二二二二］一 ＿ Ｉ 口出现 电压 ， Ｒ消耗 能 郭景武 ， 荣新 消 谐装置在 电力 系统 中的应 张 量 ，而且 Ｒ值越小 ， 消 用分析 天津电力技 术，０５ ． ２０ 年增刊． （原理接线 图 ａ ） （等值 电路 图 ｂ ） 耗能量越多 ，限制谐 振 【ｌ ５ 黄建硕铁 磁分频 谐振过 电压 的产生 、 害及 危 图 １中性点不接地 系 中电压互感器谐振接 线图 统 的作用越明 显。 如果 Ｒ 措施加． ＝ 电工技 术应 用，０ ７ ２０．
浅析电压互感器铁磁谐振解决方案
浅析电压互感器铁磁谐振解决方案电压互感器是变压器的一种，用于测量高压电网上的电压，是保护设备中的重要组成部分。
在实际应用中，电压互感器的铁磁谐振问题一直是困扰电力行业的一个难题。
铁磁谐振是由于电压互感器铁芯在高电压下的变压器操作中出现的一种现象。
本文将对电压互感器铁磁谐振问题进行浅析，并提出一些解决方案。
铁磁谐振是由于电压互感器铁芯在高电压下工作时，其磁化特性和线圈特性之间的非线性作用引起的。
当电压互感器处于高压状态时，铁芯中的磁通量会出现非线性变化，导致铁芯和线圈之间发生磁谐振，引起电压互感器的工作不稳定，影响保护系统的可靠性。
铁磁谐振不仅会导致电压互感器输出信号的失真，还会对保护装置产生误动作，给电网带来安全隐患。
针对电压互感器铁磁谐振问题，我们可以采取以下解决方案来进行处理：1. 优化设计铁芯结构：通过优化设计电压互感器的铁芯结构，可以减少铁芯的非线性特性，降低铁磁谐振的发生概率。
可以采用高磁导率且具有低磁滞特性的材料来制作铁芯，减少铁芯的磁滞损耗，提高铁芯的工作稳定性。
2. 采用谐振阻尼器：在电压互感器中加入谐振阻尼器可以有效地抑制铁磁谐振现象的发生。
谐振阻尼器可以通过改变电路参数来调节线圈的谐振频率，使其与铁芯的谐振频率不一致，从而避免谐振现象的发生。
3. 控制电路技术：通过采用先进的控制电路技术，可以对电压互感器的输出信号进行有效地滤波和校正，使其满足保护装置的要求，提高保护系统的可靠性。
4. 加强监测和维护：加强对电压互感器的监测和维护工作，及时发现和解决铁磁谐振问题，可以有效地提高电压互感器的工作性能和可靠性。
电压互感器铁磁谐振问题一直是电力行业的一个难题，需要通过优化设计铁芯结构、采用谐振阻尼器、控制电路技术和加强监测维护等多种手段来进行解决。
只有通过不断的技术创新和改进，才能提高电压互感器的工作稳定性和可靠性，保障电网的安全运行。
发生铁磁谐振的防范措施
发生铁磁谐振的防范措施110 kV良站10 kV系统为中性点不接地系统，在10 kV 系统出现A相单相接地时，发生10 kV母线干式电压互感器烧坏的故障。
事后检查，母线电压互感器本体炸裂、内部绝缘物喷出，非接地相B、C相一次熔丝熔断，母线电压互感器的避雷器未动作，中性点所接消谐电阻正常，中性点绝缘正常，励磁特性在正常范围，二次回路绝缘正常。
现分析单相接地时，电压互感器烧坏及铁磁谐振产生的原因。
电力系统中存在着许多储能元件，当系统进行操作或发生故障时，变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振，对电力系统安全运行构成危害。
在中性点不接地的非直接接地系统中，铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的，是造成事故较多的一种内部过电压。
这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断，重则烧毁电压互感器，甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。
在一定的电源作用下会产生串联谐振现象，导致系统中出现严重的谐振过电压。
1 电压互感器引起铁磁谐振的原因分析在中性点不接地系统中，为了监视对地绝缘，母线上常接有Y接线的电磁式电压互感器，如图1所示，图中u0为电源电势，C为线路等设备的对地电容，L为电压互感器激磁电感，R0为中性点串联消谐电阻。
在正常运行状态下电压互感器励磁感抗很大，其数值范围在兆殴级以上且各相对称。
C数值视线路长短而定，线路愈长容抗愈小，即以 1 km线路而言，其每相对地电容约0.004μF ，故其容抗小于1 MΩ，所以整个网络对地仍呈容性且基本对称，电网中性点的位移电压很小,接近地电位。
但电压互感器的励磁电感随通过的电流大小而变化，其U-I特性如图2所示。
由图2可见，曲线的起始一段接近直线，其电感相应地保持常数。
当激磁电流过大时，铁芯饱和，则L值随之大大降低。
正常运行时铁芯工作在直线范围，当系统中出现某些波动，如电压互感器突然合闸的巨大涌流、线路瞬间单相弧光接地等，使电压互感器发生三相不同程度的饱和，以至破坏了电网的对称，电网中性点就出现较高的位移电压，造成工频谐振或激发分频谐振。
浅析铁磁谐振现象产生的原因和消除措施
浅析铁磁谐振现象产生的原因和消除措施摘要：高压系统谐振过电压是电力系统常见的故障现象之一，其实质是电磁式电压互感器励磁特性饱和，在特定的运行条件下激发铁磁谐振，从而电力设备和系统安全运行带来危害。
文章从故障实例入手，分析了铁磁谐振产生的机理、类型以及铁磁谐振的特性，并提出多种消除谐振的措施。
关键词：铁磁谐振；过电压；产生条件；影响因素；消除措施高压系统谐振过电压是电力系统常见的故障现象之一，其实质是电磁式电压互感器（以下简称TV）励磁特性饱和，在特定的运行条件下激发铁磁谐振。
由于谐振时会产生很高的过电压，危及电力设备和系统安全运行，因此必须采取有效的消除和防护措施。
电力系统的铁磁谐振可分两大类：一类是在66 kV及以下中性点不接地系统中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动（如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等）作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在220 kV（或110 kV）变电站空载母线上，当用220 kV、110 kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电，或切除带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象。
1故障实例佛子岭水电站地处山区，高压线路架设于崇山峻岭之中，雷雨季节遭受雷击几率较高，铁磁谐振过电压现象时有发生。
2007年7月某日，雷击后，该站发生35 kVⅡ段母线电压一相降低，另两相升高（超过线电压）现象，发“单相接地”信号并熔断2TV高压保险。
35 kV系统接线图如图1所示。
其时，35 kVⅠ、Ⅱ段母线并列运行，两回出线空载。
1TV 与2TV的型号分别为：YDJJ-35、JDJJ2-35。
2008年某日，110 kV母线停电操作过程中，当拉开最后一台高压开关时，母线电压瞬时升高，二次保护回路电压继电器线圈烧毁，如图2所示。
TV型号是JCC6-110，高压开关型号是SW4-110Ⅱ，双断口带有均压电容器。
铁磁谐振的产生及防范措施
铁磁谐振的产生及防范措施周烨新疆伊犁电力有限责任公司（伊宁835000）摘要：电网的不断发展使线路参数发生变化，铁磁式电压互感器的大量使用，使电网产生铁磁谐振的可能性增大。
所以，为了使电网安全可靠供电，必须采取有效措施防止铁磁谐振的发生。
关键字：非线性谐波；谐振过电压；电感和电容；消谐措施铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
其主要特点为：（1）谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳。
（2）铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等。
（3）铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在。
（4）铁磁谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
（5）谐振过电压属于内部过电压的一种，主要产生的原因是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件。
在某些情况下，如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等，在部分电路中形成谐振。
铁磁谐振有两个特点：（1）当电源的电压和频率一定时，L和C的参数在比较大的范围内都可能发生谐振；（2）发生谐振时，在电容及电感上的过电压虽然比电源电压高，但它们是定值，不会趋向于无限。
这种过电压倍数一般为1.5～2.5倍相电压，极个别可达3.5倍以上。
1产生的原因1.1接线方式方面具备如下特点：电源的中性点不接地，有星接的中性点接地的电压互感器；母线及其有电联系的系统有一定数值的等值电容。
1.2电路中必须具有下述条件：铁芯电感的起始值和等值电容组成的自振频率小于并接近于共振频率。
这一来，若电感数值减小，回路的自振频率都能增加到恰好等于共振频率；电路中电阻应小于某临界值；非线性电感的变化范围应足够大。
1.3设备方面的原因：电压互感器的伏安特性不好，铁芯过早饱和；母线上接有空载架空线路或电缆线路；开关检修质量不良，特别是三相不同时合闸。
电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因
电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因电力系统中的铁磁谐振过电压是指在一些特定的运行条件下，电力系统中的铁磁元件（如变压器、电感器等）由于谐振现象而产生的过电压。
这种过电压会对电力设备和系统的安全稳定运行产生不利影响，因此对于铁磁谐振过电压的产生原因进行深入的研究和分析具有重要意义。
铁磁谐振过电压的产生主要是由于电力系统中的谐振特性和非线性特性的相互作用引起的。
具体而言，以下是造成铁磁谐振过电压的几个主要原因：1. 谐振频率与系统频率接近：电力系统中的铁磁元件具有一定的谐振频率。
当系统频率与铁磁元件的谐振频率接近时，就容易引发谐振现象，从而产生过电压。
这是因为谐振频率附近会出现共振现象，电力系统中的能量在谐振回路中积累，导致过电压的产生。
2. 非线性特性引起的谐波：电力系统中存在各种非线性元件，如变压器的磁化曲线非线性、饱和等。
这些非线性特性会引起系统中谐波的产生和传播，进而导致铁磁谐振过电压的产生。
当谐波频率与铁磁元件的谐振频率相近时，谐波能量会在铁磁元件中积累，导致过电压的产生。
3. 谐振回路的存在：电力系统中的变压器、电感器等铁磁元件与电容器、线路等组成了谐振回路。
当这些元件的参数满足一定的条件时，谐振回路就会形成，从而引起谐振现象和过电压的产生。
4. 突变负载的突发性变化：电力系统中的负载存在突变的情况，例如突然断开大负载或突然接入大负载。
这样的突变负载会导致电力系统中的谐振频率发生变化，从而引起铁磁谐振过电压的产生。
为了避免铁磁谐振过电压对电力系统的影响，可以采取以下几种措施：1. 谐振频率的分析和计算：对于电力系统中的铁磁元件，需要进行谐振频率的分析和计算。
这样可以了解系统中是否存在谐振频率接近的情况，并采取相应的措施来避免谐振现象的发生。
2. 谐振回路的设计和调整：在电力系统的设计和运行过程中，需要合理设计和调整谐振回路。
这包括选择合适的元件参数、合理布置线路等，以降低谐振回路的谐振能力，减少谐振过电压的产生。
农村电力网产生铁磁谐振的机理及防范措施
农村电力网产生铁磁谐振的机理及防范措施摘要：本文分析了电力系统铁磁谐振过电压的产生原理，产生原因，并提出了具体的防范措施关键词：农村电网；铁磁谐振；防范措施引言电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压；中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。
运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。
另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
一、电力系统铁磁谐振原理电磁式电压互感器正常工作时，低压侧的负荷很小，接近空载，高压侧具有很高的励磁阻抗，在受到某些大的冲击或扰动干扰时，如中性点不接地系统非同期合闸，或者在接地故障消失之后，电磁式电压互感器因瞬间过电压而发生铁芯饱和，电压互感器电感的非线性效应使励磁电流的波形发生畸变，将工频电源能量转化为谐波能量，由此产生的谐波会成为引发谐振的谐波源，电压互感与导线对地电容或其它设备的杂散电容间形成了单相或三相谐振回路，并激发起谐波的铁磁谐振过电压。
由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。
三相电网各相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容。
当中性点不接地电网发生单相接地故障时，故障相的对地电容为零，另外两相的对地电压升高到1.732倍。
相电压升高若未超过安全电压设计的绝缘强度，但是会导致其对地电容的增加，单相接地时电容电流为正常运行时一相对地电容电流的3倍。
当该电容电流较大时，较易引起间歇电弧，对电网的电感和电容的震荡回路产生过电压，其值可达2.5到3 倍的相电压。
电网电压越高，由其引起的过电压危险越大。
相关研究表明，电磁式电压互感器饱和引起铁磁谐振过电压的有如下几个必要条件：（1）电源变压器中性点不接地，包括经消弧线圈接地时消弧线圈脱离运行的情况，电压互感器中性点接地，电压互感器伏安特性较差。
（2）电网参数和互感器参数的不利组合。
（3）有强烈的冲击扰动发生，如断路器合闸；雷击线路引起单相瞬间接地；持续性单相接地故障的切除以及来自另一高压绕组的传递过电压等。
电力系统谐振原因及处理措施分析
一、概述铁磁谐振就是由铁心电感元件,如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等与与系统的电容元件,如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件,激发持续的铁磁谐振,使系统产生谐振过电压。
电力系统的铁磁谐振可分二大类:一类就是在66kV及以下中性点绝缘的电网中,由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合,在系统电压大扰动(如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等)作用下而激发产生的铁磁谐振现象;另一类就是发生在220kV(或110kV)变电站空载母线上,当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中,或切除(含保护整组传动联跳)带有电磁式电压互感器的空母线时,操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象,即串联谐振,简单地讲就就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生谐振由于谐振波仅局限于变电站空载母线范围内,也称其为变电站空母线谐振。
二、铁磁谐振的现象1、铁磁谐振的形式及象征1)基波谐振:一相对地电压降低,另两相对地电压升高超过线电压;或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出2)分次谐波:三相对地电压同时升高、低频变动3)高次谐波:三相对地电压同时升高超过线电压2、串联谐振的现象:线电压升高、表计摆动,电压互感器开口三角形电压超过100V三、铁磁谐振产生的原因及其分析:1、铁磁谐振产生的原因:1)、有线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击2)、切、合空母线或系统扰动激发谐振3)、系统在某种特殊运行方式下,参数匹配,达到了谐振条件2、串联谐振产生的原因:进行刀闸操作时,断路器隔离开关与母线相连,引发断路器端口电容与母线上互感器耦合满足谐振条件3、电力系统铁磁谐振产生的原因分析电力系统就是一个复杂的电力网络,在这个复杂的电力网络中,存在着很多电感及电容元件,尤其在不接地系统中,常常出现铁磁谐振现象,给设备的安全运行带来隐患,下面先从简单的铁磁谐振电路中对铁磁谐振原因进行分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
际 情 况 ， 用 合 理 的防 范 措 施 ， 得 铁 磁 谐 振 得 以 抑制 。 采 使 关键 词 ： 电力 系 统 ； 磁 谐 振 ； 范措 施 铁 防
中 圈分 类 号 ： Ｍ ２ ． Ｔ ７ ７３ 文 献标 识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ４ ８ ２ ０ ｝ １ ０ ８ ３ １０ —５ ３ （０ ８ Ｏ —０ ８ —０
电网产生 铁 磁谐 振 的机 理 及 防范措 施
张美 艳
（ 包钢 （ 团） 司供 电厂 ， 集 公 内蒙古 包头 ０４ １ ） １０ ０
摘
要 ： 章 分 析 了 电力 系 统 ３—３ｋ 文 ５Ｖ电 网 产 生铁 磁 谐 振 的原 因及 特 点 ， 出 了 防 范措 施 ， 合 包 钢 供 电 系 统 的 实 提 结
铁 磁振 荡 的激 发 下 产生 磁 饱 和 。系 统 出现 断线 ， 雷 击或 断路 器非 全 相 合 闸等 故 障 造 成 系 统 非 全 相 运
行； 单相 接地故 障或 系统 正 常运 行 时 电感 电抗 大 于
电容 电抗 ， 且有 一定 的外施 电压 激发 时 ， 均会 产生 单 相 铁磁谐 振… 。
Ｍ ｅ ｈ ｎｉｍ ｆＦｅ ｒ ｍ ａ ｎ ｔｃ Ｒｅ ｏ ａ ｅ Ｐｒ ｄｕ ｅ ｙ Ｅｌｃ ｒｃ ｌ ｃ ａ ｓ ｏ ｒ ｏ ｇ ｅ ｉ ｓ ｎ ｎｃ ｏ ｃ ｄ ｂ ｅ ｔ ｉａ Ｎｅ ｗｏ ｋ ｎ ｔ ｅ ｅ ｔｏ ｕ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ Ｐｒ ｖ ｎ ｉ ｎ Ｃｏ ｎｔ ｒ ａ ｕ ｅ ｓ ｓ
ＺＨ ＡＮＧ Ｍ ｅ —ｙ ｎ ｉ— ａ
（ ｏ ｅ Ｓｐ ｌ Ｐａ ｔｆＢ ｏ ｕＳ ｅ Ｃｏｐ Ｃｒ ，Ｂ ｏ ｕ０４ １ ，Ｎ ｉ ｏｇ ｏ ，ｃｉ ） Ｐ ｗ ｒ ｕｐ ｌｎ ｏ ａｔ ｔ ｌ（ ｒ ） ｏ ｙ ｏ ｅ ｕ ｐ． ａ ｔ １０ ０ ｅ Ｍ ｎｇｌ ｈ ａ ｏ ｎ
ｎ ｔ ｒ ｎ ｕｓｓｍ ｒｖ ｎ ｏ ｏ ｎｅｍ ａｕｅ ．Ｃ ｍｂｎｎ ｉ ｈ ｅ ｉ ａ ｏ ｆｅ ｔｃｌ ｙｔｍ ｉ ａｔｕＳｅｌ（ ｒｕ ） ｅ ｋａ ｄ ｐ ｔ ｏ ｅｐｅｅｔ ｎｃｕ ｔｒ ｅ ｓｒｓ ｏ ｉｉｇｗｔ ｔｅｒａ ｓｕ ｔ ｎｏ ｌ ｒ ａ ｓ ｎＢ ｏｏ ｔｅ Ｇ ｏ ｐ ｗｏ ｉ ｈ ｌ ｔｉ ｃ ｅ ｉ ｓ ｅ
不 论何 种 原 因引 发单 相 接 地故 障 ， 都有 可 能 引
发 电能 、 磁能 的振荡 ， 电压互 感器 在 “ 电磁振 荡” 下极 易产 生 磁饱和 ， 从而 引发铁 磁谐 振 。同时 ， 由于各 相 电压 在铁 磁谐 振 时严 重不 平 衡 ， 电压 互感 器 的 二 使
器烧 损 ， 十余组避 雷 器爆 炸及 接地短 路故 障 ， 而引 从
在正 常运行 条件下 ， 电感 、 电容 串联 回路 中一般
感抗 要大 于容抗 ， 由于 出现某 种 因 索 电感 两 端 电 压
振 的必 要条 件是 系统产 生 电磁 振荡 和 电压 互感 器在
收稿 日期 ：０ ７—１ ２０ ０—２ ９
作者 简 介 ： 美 艳 （９０ ）女 ， 宁 省 黑 山县 人 ， 人 技 师 ， 张 １７ 一 ， 辽 工 现从 事 变 电 站 运行 及维 护 工 作 。
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｈ ｅ ｓ ｎ ａ ｄ ｔｅｃ ａａ ｔｒｏ ｒｏ ｇ ｅｉ ｅ ｏ ａ ｅｗｈｃ ｒｄｕ ｅ ｙ３～ ３ Ｖ ｌｃｒｃ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｎ ｌｚ ｓｔｅｒ ａｏ ｎ ｈ ｒｃｅ ｆ ｅｒ ｍａ ｎ ｔ ｒ ｓ ｎ ｎｃ ｉｈｐ ｏ ｃ ｄ ｂ ｈ ｆ ｃ ５ ｋ ｅｅ ｔｉａ ｌ
起停 电事故 ， 严重 影响 了系 的正常 供 电。
次侧 开 口三角处 感 应 出较 高 的 电压 ， 危及 电压互 感
器及 系统 的安 全运行 。
１ 铁 磁 谐 振 的产 生
在 ３— ５ｋ ３ Ｖ中性点 不接 地系 统 中 ， 产生 铁磁谐
２ 铁 磁 谐 振 的特 点
Ｃｏｐ ｒｔｏ ｒ ｏａ ｎ，ｔｅ ｄ ｐ ｈ ａ ｏ ａ ｒｖ ｎ ｏ ｉ ｈ ｙ ａ ｏ ｔｔｅｒ ｔ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ｉ ｌ ｉ ｔ ｅｔａｎ ｆｒｏ ｇ ｅ ｃ ｒｓ ｎ ｎ ｅ ｏ ｒｓｒ ｉ ｅｒ ｍａ ｎ ｔ ｅ ｏ ａ ｃ ｉ
Ｋ ｅ ｒ ｓ ｅ ｅ ｔｉ ａ ｙ ｔｍ ；ｅ ｒ ｍａ ｅ ｉ ｓ ｎ ｎ ｅ； ｒ ｖ ｎ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｃｒ ｃ ｓ ｓｅ ｆ ｒ ｏ ｇ ｔ ｒ ｏ ａ ｃ ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ｌ ｎ ｃｅ ｉ
３—３ Ｖ电压 等 级 电网一 般 采用 中性 点不 接 ５ｋ 地运行 方 式 ， 为保 证供 电的可靠性 ， 需要 对各相 运行 情况及 对 地绝缘 进 行 监视 ， 因此 常用 电磁 式 电压 互 感器 来监 测 。这 些 电压互感 器在 正常工 作时接 近空 载状 态 ， 现为 一个很 大 的励 磁 电感 ， “ 呈 在 电磁振 荡” 的激 发下极 易 产生 磁 饱 和 ， 而引 发 铁磁 谐 振 。 当 从 供 电线 路 的电容 与 电感 参 数 配 合 ， 会 发 生 铁磁 谐 也 振 。在 包钢 供 电系 统 中 ， 曾发 生 过 多次 铁 磁谐 振 过 电压 ， 成 电压互 感器 高压 保 险熔 断 ， 造 ６台 电压互 感
维普资讯
第 ３ 卷第 １ ４ 期 ２０ ０ ８年 ２月
包 钢 科 技 Ｓｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎｌｇ ｆＢ ｏ ｕＳｅｌ（ ｒｕ ）Ｃｏｐｒｔ ｎ ｃｅｃ ｅ ｈ ｏｏｙｏ ａｔ ｔｅ Ｇ ｏ ｐ ｏ ｒｏａ ｏ ｉ
Ｖｏ ．４． １３ Ｎｏ． １ Ｆｅ ｅ ｕ ｒ ２ ０ ｂ ｒ ａｙ， ０ ８