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

浅析电压互感器铁磁谐振解决方案电压互感器是一种用于测量电气系统中电压的传感器。
它通过感应电气系统中的电压变化,将其转化为标准化的电压信号输出。
在电力系统中,电压互感器的准确性和稳定性对系统的安全运行至关重要。
由于铁磁谐振现象的存在,电压互感器在一定工况下可能会出现误差,严重影响系统的稳定性和可靠性。
针对电压互感器铁磁谐振现象的解决方案备受关注。
针对电压互感器铁磁谐振现象,目前主要的解决方案包括使用无铁芯电压互感器、改进铁芯结构和铁芯质量、优化接线方式和增加补偿电路等措施。
下面将对这些解决方案进行浅析,以期为电力系统工程师提供一些参考。
首先是使用无铁芯电压互感器。
无铁芯电压互感器是一种新型的电压测量装置,其工作原理是利用电磁感应原理,在外加电场作用下,在电容绝缘介质内产生电荷分布,从而实现电场分布与电场强度成正比的效果,不需要铁芯来产生磁通量,因此不会受到铁磁谐振现象的影响。
使用无铁芯电压互感器可以有效解决铁磁谐振问题,提高系统的可靠性。
其次是改进铁芯结构和铁芯质量。
铁芯是电压互感器的主要组成部分,其性能直接影响电压互感器的工作稳定性和可靠性。
通过改进铁芯的结构和制造工艺,可以降低铁芯在铁磁谐振频率点上的磁滞和涡流损耗,从而降低铁磁谐振的影响。
提高铁芯的材料质量和磁导率,也可以有效改善电压互感器的性能,减少铁磁谐振带来的影响。
另外一个解决方案是优化接线方式和增加补偿电路。
在实际的电力系统中,电压互感器的接线方式和周围环境会对其性能产生一定的影响。
通过优化电压互感器的接线方式,可以减少外界电磁干扰,提高电压互感器的抗干扰能力,从而降低铁磁谐振的影响。
增加补偿电路也是一种常见的解决方案,可以通过在电压互感器中引入补偿电路,来调节电压互感器的输入和输出特性,降低铁磁谐振的影响。
针对电压互感器铁磁谐振现象的解决方案有很多种,每种方案都有其适用的场景和特点。
在实际的电力系统工程中,需要根据具体的工程要求和环境条件来选择合适的解决方案,以保证电压互感器的稳定性和可靠性。
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作者:侯振宇来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第10期【摘要】铁磁谐振是由变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起谐振现象。
本文在对电压互感器发生铁磁谐振的机理进行综合阐述的基础上,提出了消除谐振的方法,以期为相关人士提供参考。
【关键词】电压互感器;铁磁谐振;容抗前言:电力系统发生谐振,会导致电压互感器电流增大,严重时会损坏母线电压互感器,甚至会导致电压互感器爆炸。
铁磁谐振的发生时间较长,且无法采取保护措施,因此,应重视做好铁磁谐振的预防工作,对选择电压互感器型号的过程中,对电压值进行合理估算,并设置科学的消谐方案,防范串联谐振现象的发生,形成电力系统正常运行的保障。
因此,探讨电压互感器铁磁谐振解决方案,具有十分重要的意义。
1电压互感器发生铁磁谐振的机理谐振是交流电路当中独有的一种现象,通常情况下,交流电路中出现了电感以及电容的串联现象,会出现感抗等于容抗,从而造成谐振。
电力系统中,受到电容、电感等元件故障影响或误操作时,会产生以谐振为代表的震荡回路。
谐振所具有的串谐特征,还会对某些系统元件产生不可逆的破坏性影响,其中电压互感器在谐振影响下的表现十分明显,这是由于电压互感器作为铁芯元件,而铁芯在参与到回路当中所形成的饱和电路会表现为非线性的电感参数,从而造成其严重破坏。
就目前的电力系统谐振问题影响特征来看,谐振问题一般可以依据电网结构分为并联谐振以及串联谐振两种谐振类型,前者表现在小接地单流系统内部,并联状态下的铁磁谐振会使得电容互感器与电压互感器在一次中性接地点的非线性电感之上,构成谐振回路;而后者则是在大接地电流系统当中产生。
电磁式电压互感器会通过非线性电感与断路器断口的电容共同构成谐振回路。
而在众多谐振回路中,铁磁电压谐振出现最为频繁,同时影响力也最大。
笔者将产生原因总结为接地线路当中的系统冲击、空载线路扰动、断路器三相不同期以及高压保险熔断等几个方面。
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(VT)是一种用于测量高压输电线路中电压的重要设备。
在特定情况下,VT可能会遇到铁磁谐振问题,导致测量误差和设备损坏。
为了解决这个问题,需要采取一些合适的解决方案。
了解什么是铁磁谐振。
铁磁谐振是指当VT的主磁路中的铁磁材料与外界所产生的磁场频率匹配时,就会出现共振现象。
这种共振会导致磁通放大,导致VT的工作点偏离设计值,进而引起测量误差和设备故障。
要解决这个问题,可以采取以下几种方案:1. 优化VT的设计:通过改变磁路结构和参数,可以提高VT的抗谐振能力。
可以通过增加磁路的漏抗来提高VT的谐振频率,从而减小谐振现象的发生。
2. 使用补偿电抗:在VT的主磁路中串联一个补偿电抗,可以有效地滤除谐振分量。
补偿电抗的参数需要根据实际情况进行调整,以实现最佳的抑制效果。
3. 采用变压器绕组的谐振抑制方法:在VT的绕组中增加谐振抑制绕组,可以有效地降低谐振现象的发生。
谐振抑制绕组的匝数和参数需要根据实际谐振频率进行合理设计。
4. 使用谐振抑制电路:可以在VT的输入端或输出端增加一个谐振抑制电路,通过调整电路参数,阻断谐振频率的传播路径,从而消除或减小谐振现象的影响。
需要强调的是,虽然上述方案可以有效地降低铁磁谐振问题的发生,但并不能彻底消除谐振现象。
在实际应用中,还需要根据具体情况进行综合考虑,并采取多种措施综合应对。
电压互感器铁磁谐振是一个普遍存在的技术难题,需要通过合理的设计和优化来解决。
通过优化VT结构设计、使用补偿电抗、增加谐振抑制绕组以及采用谐振抑制电路等方式,可以有效地降低谐振现象的发生,提高VT的抗干扰能力,确保其稳定和准确地进行电压测量。
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铁磁谐振问题一直是电力系统中一个比较棘手的问题,铁磁谐振会导致电压互感器的输出不稳定,甚至损坏整个电气设备。
为了解决这一问题,电力系统工程师们一直在探索各种解决方案。
本文将从电压互感器铁磁谐振的原因分析入手,探讨一些解决方案,并分析它们各自的优缺点。
我们来看一下电压互感器铁磁谐振的原因。
铁磁谐振是指在电力系统中,由于互感器铁芯受到谐振电容的作用,导致电压互感器输出端的短路电流急剧增大,进而引起互感器的过热、损坏甚至整个系统的故障。
其主要原因有两点:一是电力系统中的负载变化和电容负载的存在;二是电压互感器的设计和设置不当。
针对电力系统负载变化和电容负载的存在,可以采取以下解决方案之一:1.增加电压互感器的阻尼通过在电压互感器的二次侧串联阻尼电阻来提高系统的阻尼比,减小谐振电容对电压互感器的影响,从而抑制铁磁谐振的产生。
这种解决方案的优点在于成本低廉、易于实施,但缺点是阻尼电阻会降低电压互感器的测量精度。
2.在谐振电容上串联电阻在谐振电容上串联适当的电阻,减小谐振电容的充电速度,降低谐振电流的峰值,从而解决铁磁谐振问题。
这种解决方案的优点是能够有效抑制铁磁谐振的产生,但需要对系统进行重新设计,成本较高。
在实际工程中,通常会综合考虑以上各种解决方案,采取多种措施来解决电压互感器铁磁谐振问题。
可以同时增加电压互感器的阻尼和在谐振电容上串联电阻,或者优化电压互感器的设计并调整设置参数。
除了上述提到的解决方案之外,还可以考虑使用数字电压互感器来替代传统的模拟电压互感器。
数字电压互感器采用数字信号处理技术,不仅能够实现更高精度的电压测量,还能够通过数字滤波技术有效抑制谐振电流,从根本上解决铁磁谐振问题。
但数字电压互感器的成本较高,需要配合数字保护装置使用,对系统的要求也较高。
电压互感器铁磁谐振问题的解决方案需要综合考虑电力系统的实际情况、成本和技术可行性。
在实际工程中,工程师们需要结合具体情况,选择合适的解决方案,确保电压互感器能够稳定可靠地工作,为电力系统的安全运行提供保障。
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电力系统中常用的一种测量电压的设备,通常将高压侧的电压信号通过变比转换成低压侧的信号输出,以便送入电力系统的各种保护、计量、控制设备中使用。
然而,在实际应用中,电压互感器的铁磁谐振问题常常导致电压互感器输出异常、测量误差严重等问题,危害电力系统的稳定性和安全性。
为此,本文将对电压互感器铁磁谐振解决方案进行浅析。
电压互感器的铁磁谐振是由于其高压绕组与低压绕组之间具有一定的互感性而产生的,当低压绕组产生谐振时,其自感与互感所形成的谐振电容会导致铁磁谐振现象。
铁磁谐振会使得电压互感器输出电压出现负载光电压、负载电流共振等异常,影响电力系统的测量和保护功能。
1、改进低压绕组结构,减小互感电容低压绕组结构的改进可以减小其自感电容,降低互感电容,从而减少铁磁谐振的可能性。
常见的改进措施包括增加低压绕组的层次数、采用环形绕组等方式。
2、采用铁芯材料的改进选择适合的铁芯材料可以降低电压互感器的谐振容性,从而减少铁磁谐振。
目前,市场上常用的铁芯材料包括Si-Fe、Ni-Fe、FeCrCo等。
其中,FeCrCo材料的磁强度和磁导率都比Si-Fe高,可实现更高的工作频率和更小的体积,是一种优良的铁芯材料选择。
3、采用补偿电容器的方法补偿电容器是将电感电容结构单独构成的LC谐振回路中,串接一个等效电容器Cp。
常常采用二次补偿法,在电压互感器高压侧串接一个电容器,低压侧串接两个偏置电容器。
补偿电容器可以降低谐振回路的共振频率和谐振电容,以减轻铁磁谐振的影响。
4、采用调制技术的方法最近几年,随着多普勒雷达、通信、数字电视和音频等技术领域的飞速发展,调制技术越来越被广泛应用。
在电压互感器中,采用调制技术,通过调制数字信号的频率来达到抑制铁磁谐振的目的。
这种方法不仅可避免了串联补偿电容器后所带来的传统问题,还能减少谐振回路的自感,更加稳定可靠。
总之,电压互感器铁磁谐振问题是业内广泛关注的课题,众多专家学者对此进行了深入研究,并提出了多种解决方案。
浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器是电力系统中常见的一种测量设备,其作用是将高压变电器的高电压变换为低电压用于测量和保护系统。
电压互感器在运行过程中会受到各种干扰和影响,其中铁磁谐振过电压是一个常见的问题。
本文将对电压互感器铁磁谐振过电压的原因进行分析,并提出相应的防范措施。
一、铁磁谐振过电压的原因1. 铁芯饱和电压互感器的铁芯在运行过程中,会受到系统电压的影哨,当系统电压过高时,铁芯可能会发生饱和现象。
当铁芯饱和时,会导致互感器的谐振频率发生变化,从而产生过电压。
2. 负载变化3. 保护动作在系统故障或过载状态下,保护设备会进行动作,引发短时过电压。
这种过电压也可能引起电压互感器的铁磁谐振现象。
1. 加强互感器绝缘为了防范铁磁谐振过电压的发生,首先要确保互感器的绝缘性能良好。
在选择互感器时,应选择具有较高击穿电压的绝缘材料,以提高互感器的绝缘强度。
2. 优化互感器设计在互感器的设计过程中,应该根据系统的电压和负载特性,优化互感器的结构和参数,以减少铁磁谐振过电压的可能性。
3. 使用补偿电容器在互感器的设计中,可以加入合适的补偿电容器来抵消铁磁谐振过电压。
补偿电容器的选择和布置是一个复杂的工程问题,需要根据实际系统情况进行综合考虑。
4. 定期检测为了确保电压互感器的正常运行,需要定期对其进行检测和维护。
通过定期检测,可以及时发现互感器存在的问题,并采取相应的措施进行修复。
5. 系统优化在系统设计和运行过程中,应该保持系统的稳定性,避免出现系统过载或短路等故障情况,以减少铁磁谐振过电压的发生。
电压互感器铁磁谐振过电压是一个常见的问题,但通过合理的设计和操作措施,可以有效地防范和解决这一问题,从而确保电力系统的安全稳定运行。
希望本文的分析和建议能够为电力系统工程技术人员在实际工作中提供一些参考和帮助。
电压互感器铁磁谐振原因分析及对策

电位有升有降 , 电容 的涌流流经电压互感器线圈 ,
电流大 增 。 电压互 感器 线 圈 由不 饱和 变成饱 和 。当
涌流增 大到一定数值后 , 就构成谐振的条件 , 产生 了谐振 ,在一定条件下激发产生持续 的较高幅值
的铁磁 谐振 过 电压 。
图1 为一个典型的变 电站母线接线图 , 中 L,o 其 o C 为导线的电感和对地电容, 为互感器的励磁电感。
不饱 和, 如在过电压下铁心饱和了, 电感会迅速降
低, 从而与电容产生谐振 , 这时的谐振称为铁磁谐
振。电力系统出现铁磁谐振时, 出现高于额定电 将 压几倍至几十倍 的过 电压和过 电流 ,导致互感器 高压熔断器熔 断 、 瓷绝缘闪络 、 避雷器爆炸 、 电压 互感器烧毁等事故 , 严重威胁电网的安全运行。
收 稿 日期 : 2 1— 9 0 00 0—8
作者简介 : 张津伟 (9 2 )男 , 18 一 , 助理工程师 , 从事变 电站高压绝缘 、 变电一次设备检修试验工 作。
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1 4・ l
《 宁夏电力)0 0年增刊 ) 1 2
电 力 系统 中 经 常 会 发 生 铁 磁 谐 振 过 电 压 现 象 , 磁 谐振 不 仅 可 在基 频 下发 生 , 可 在 高频 和 铁 也
感器 烧坏 。
2 各种消谐措施及分析
21 改变 P . T参数
将 P 开 口三角绕组短接 ,并在三相 f 的中 r r y r
性 点 和大地 之 间 串接 一个 单相 P 。这 种界 限 的零 T
序特性 曲线为三相 电压互感器零序特性和单相 电 压互感器伏安特性叠加 ,即单相 电压互感器接人 后, 每相的伏安特性 比三相电压互感器高陡 , 使得
浅谈电压互感器铁磁谐振产生原因及消除措施

浅谈电压互感器铁磁谐振产生原因及消除措施发布时间:2023-03-08T04:25:05.108Z 来源:《福光技术》2023年3期作者:周家典[导读] 本文结合新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生三相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。
福建中能电气有限公司摘要:根据电压互感器在现场运行发生铁磁谐振当时的内外部电网环境,从而对其产生原理及特点进行分析,提出了5条有效的抑制方案。
关键词:电压互感器、铁磁谐振引言:本文结合新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生三相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。
在电力系统的输配电回路中,由于电磁式电压互感器是非线性的铁芯电感元件,如果系统出现电力参数的突然变动,则电压互感器的铁芯就有可能饱和,从而造成LC共振回路,激发起持续的、较高幅值的过电压,这就是铁磁谐振过电压。
根据这几十年来电网运行情况表明,在 10kV及以下的中性点不接地系统中,电压互感器引起的铁磁谐振现象是一种常见的故障,严重威胁到了电网的安全运行。
由于单相铁磁谐振的电路是电力系统中最常见的铁磁谐振,因此本文结合我公司客户新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生单相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例,分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。
案例:新疆金晖工业园区采用110/10KV的供电方式,10KV供电采用电缆敷设;另外10KV采用中性点不接地的供电方式(小电流接地)。
另外发生事故时,多数线路处于空载运行状态,用电负荷很小;整个工业园区正处于紧锣密鼓的安装施工中,由于管理混乱,施工中经常出现10KV电缆被挖断的事故;110KV变电所10KV二段电压互感器柜由于发生铁磁谐振,造成电压互感器烧毁,I段10KV进线柜和110KV 1号主变出线柜失电跳闸事故(2号主变未投运)。
本次故障就现场的情况分析跟10KV电缆经常被挖断有关,造成了单相接地或弧光接地,而后值班人员发现后切除该条线路(造成单相接地或弧光接地突然消失),为铁磁谐振的形成创造了条件,从而导致发生了较为严重的铁磁谐振故障,电压互感器击穿烧毁。
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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。