一次消谐器及二次消谐器的优缺点
一次消谐器
一、概述LXQ系列6～35kV电压互感器中性点用非线性电阻消谐阻尼器（简称一次消谐器），是安装在6～35kV电压互感器（以下简称压变或PT）一次绕组Y。
接线中性点与地之间的一种非线性电阻消谐阻尼器件。
消谐器采用电气性能优异、超细颗粒的SiC为基材，经大吨位的压机压制成高密度的长方形或圆饼状的坯体，在还原气氛下，经上千度的高温烧结而成。
裸露的电阻器表面结构经特殊处理，能经受日晒雨淋，可直接用于户内外。
它的体积小、重量轻、散热快、强度高、便于安装，很受用户青睐。
该产品完全符合现行电力部标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第4.1.5条中的规定，可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果。
二、型号说明根据系统电压分类， LXQ系列一次消谐器分为6kV、10kV、20kV、35kV四种；根据设计序号分类，消谐器分为LXQI(方形户外用)、LXQⅡ和LXQⅢ（圆柱形户内用）， LXQI、LXQⅡ型消谐器分为10kV和35kV两种，10kV消谐器也可用于6kV系统； LXQⅢ型消谐器分为6kV、10kV、20kV和35kV四种。
如： LXQ(D)Ⅱ－10 为：6kV 、10kV系统通用弱绝缘圆柱形一次消谐器；LXQ(D)I－10 为：6kV 、10kV系统通用弱绝缘方形一次消谐器。
注： LXQI-10KV超小的一次消谐器不能做弱绝缘的（即带D叁数），普通型一次消谐器能做弱绝缘的。
三、使用条件1、LXQI适用于户外，LXQⅡ、LXQⅢ适用于户内，环境温度-60℃～+60℃；2、额定频率：48Hz～62Hz；3、海拔高度不大于4000m，地震裂度8度及以下地区；4、大气中无严重污秽及浸蚀性介质的场所；5、串接于交流6～35kV非有效接地系统PT一次绕阻中性点与地之间，在一个系统中接有多台电压互感器时，在每台互感器的三相高压绕阻中性点装一台消谐器，才能有效地限制弧光接地过电压和消除铁磁谐振。
一次消谐器的继电保护原理
一次消谐器的继电保护原理
一次消谐器的主要作用是保护电力系统的继电保护装置免受谐波干扰。
其工作原理如下：
1. 电流采样：消谐器通过电流互感器采样电力系统中的电流信号。
2. 滤波：消谐器将采样的电流信号通过滤波器，滤除谐波频率的部分，只保留基波电流信号。
3. 比较：消谐器将滤波后的基波电流信号与继电保护装置设定的动作值进行比较。
4. 动作判断：如果滤波后的基波电流信号超过设定的动作值，则消谐器判定系统存在故障，会触发发出报警信号。
5. 输出：消谐器通过继电器等输出装置，将信号传递给继电保护装置，触发保护装置进行故障切除。
总的来说，一次消谐器的继电保护原理就是通过采样、滤波、比较和输出等步骤，判断电力系统中的电流信号是否存在谐波干扰，并在超过设定值时触发继电保护装置进行故障切除，保护电力系统的正常运行。
PT柜中为什么需要装一次消谐装置
PT柜中为什么需要装一次消谐装置展开全文变电站继电保护 2018-03-26 18:08:33一.母线PT开关柜内为什么需要装一次消谐装置呢？因为在6-35KV中性点非有效接地电网中的电压互感器有以下两个相关问题需解决：1、电压互感器的铁磁谐振产生的过电压常使设备内绝缘击穿、外绝缘放电，且常因事故处理不及时或事故扩大而造成大面积停电；2、电网中的弧光接地使电压互感器频频烧毁。
使用消谐器可有效地解决上述问题：消除或阻尼PT非线性励磁特性而引起的铁磁谐振过电压，这种谐振过电压会导致系统相电不稳定；能有效抑制间隙性弧光接地时流过压变绕组的过电流，防止压变烧毁；限制系统单相接地消失时在压变一次绕组回路中产生的涌流，这种涌流会损坏压变或使压变熔丝熔断；当系统发生单相接地后可较长时间保护压变免受损坏。
2.什么是铁磁谐振呢？它是怎么产生的呢？铁磁谐振是由铁心电感元件，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3.消谐装置是如何消除铁磁谐振的呢？消谐装置一种高容量非线性电阻器，起阻尼与限流的作用。
一次消谐器对变电站母线零序电压的影响分析
一次消谐器对变电站母线零序电压的影响分析本文针对钦州市某110kV变电站母线PT一次消谐器引发的开口电压过高问题，介绍了一、二次消谐器原理，分析了一次消谐器对变电站母线电压、电流的影响，结果表明一次消谐器会产生三次谐波，使得电压互感器开口电压过高。
对此分析一次消谐器产生三次谐波对系统的影响。
标签：铁磁谐振；消谐器；开口电压引言在10kV系统中，电磁式电压互感器（PT）一次侧接地运行。
由于其励磁电感的非线性特性，在一定条件下容易与系统的电容组成谐振回路，产生铁磁谐振过电压，损坏电力设备的绝缘，甚至危及运行人员安全。
理论分析表明，铁磁谐振经常在某种外部条件的激发下发生[1]。
例如切除单相接地故障时。
10kV配电线路投切频繁，网络参数经常变化。
据统计，中性点不接地系统中电磁式PT引起的铁磁谐振过电压是最常见的一种内部过电压[2]。
根据南方电网公司在20kV及以下电网装备技术导则中的要求：中压（20kV 和10kV）电磁式电压互感器宜带一次消谐装置和微机型二次消谐装置。
钦州网区大部分35kV和10kV母线电压互感器都安装了一次消谐器。
一、二次消谐装置原理一次消谐器实际上是一个非线性消谐电阻RX，串接在PT高压侧中性点与地之间。
如图1所示：当系统发生单相接地故障时，非故障相的电压上升为线电压，并通过线路对地耦合电容C和大地形成零序电流。
故障期间流过PT励磁阻抗的电流很小，当故障消失时，非故障相的电压必须恢复到正常电压值，电容C需放电，只有通过PT高压绕组经其接地的中性点流入大地。
在这瞬间变化的过程中，PT铁芯会严重饱和，产生饱和过电压。
在接入电阻RX后，饱和电流流过RX就分担了大部分压降，从而限制饱和过电压。
可见，RX越大越好，分担越多压降。
但是RX 过大分担过多零序压降，开口电压会太低，影响接地指示灵敏度和保护装置正常动作。
非线性电阻RX在电网正常运行时，需呈高阻值，阻尼作用大，使谐振在起始阶段不易发展；当电网单相接地时，RX呈一定的低阻值，不影响接地指示灵敏度和保护装置正常动作。
一次二次相结合消谐装置的设计
一次二次相结合消谐装置的设计作者：许林冲许万祥来源：《电子技术与软件工程》2016年第09期【关键词】一次二次相结合谐振再检测消谐我国的电力系统大多采用中性点非有效的接地方式，该接地方式具有较高的供电可靠性，但是非线性谐振比较常见。
而且非线性谐振具有幅值高、能量大的特点，并且能够很快遍及整个电网，破坏性很大，一旦发生，往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
目前消除谐振最常用的方法主要有两种：（1）二次消谐，即短时间短接电压互感器二次开口绕组，通过消耗谐振能量，使谐振强度逐渐衰减从而实现消谐，该方法简单，但很多时候难以彻底消除谐振，尤其是面对低频谐振，消谐效果很难保证。
（2）一次消谐即在电压互感器的一次中性点对地之间串联一电阻（线性或非线性电阻），目的是增加零序回来的电抗，对零序电流进行阻尼，该方法虽然能够保护电压互感器，但对电压互感器的测量精度有影响，另外在系统发生单相接地故障时，消谐器由于自身容量有限，常常会发生自身烧毁故障，特别是当系统产生的谐振电流较大时，消谐器上会产生很高的电压，对电压互感器中性点的绝缘形成威胁。
为解决二次消谐不彻底，一次消谐容易影响电压互感器的精度以及自身容量限制的问题，特进行了本设计。
1 系统硬件实现本文针对上述已有技术中存在的不足之处，将一次消谐与二次消谐相结合，通过将消谐过程分为两步完成，来实现彻底的消除谐振。
其硬件实现方案如图1。
图1中A、B、C为三相母线，1为核心控制单元，2为信号采集单元，3为一次消谐单元，4为二次消谐单元，5为真空接触器，6为限压器。
信号采集单元主要由板级电压互感器和放大电路组成，它并联在电压互感器二次侧开口三角处，采集此处电压，并将其送入核心控制单元。
核心控制单元为整个装置的核心，主要由微控制器和外围电路组成，它的作用在于分析系统当前状态，是否有谐振发生。
当发生谐振时，由核心控制单元控制其进行消谐动作。
一次消谐单元由真空开关和限压器串联组成，限压器并非长期接入系统，而是通过真空开关接入中性点与地之间。
消谐装置_精品文档
消谐装置前言配网系统一般采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的方式。
在中性点不接地的电力系统中，有两种情况比较危险，第一种情况即在一相接地时，如果接地电流较大，将出现断续电弧，这可使线路发生电压谐振现象，在线路上形成一个R-L-C的串联谐振电路，从而使线路上出现危险的过电压（可达相电压的2、5-3倍）,导致线路上绝缘薄弱地点的绝缘击穿。
另一种情况是中性点不接地系统其母线上的Yo接线的电磁式电压互感器一次绕组，成为中性点不接地电网对地的唯一金属通道，电网相对地电容的充、放电途径必然通过压变一次绕组。
这种慢变过程使压变铁芯深度饱和，当电网接地消失时，电压互感器一次绕组中会出现数安培幅值的涌流，将压变0。
5A高压熔丝熔断。
即使这种涌流尚未达到熔断器的熔断值，但仍超过电压互感器额定电流，长时间处于过电流状态下运行的电压互感器会被烧毁，继而引发其他事故。
谐振过电压和涌流对配网系统都具有严重的危害，因此必须根据不同的情况采取相应的措施进行防范。
规程规定，在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中（3-10kV电网中接地电容电流大于30A），电源中性点必须采用经消弧线圈接地的运行方式，这种接线方式只要补偿合适可以避免系统谐振。
但现场实际由于投资过大等原因3-10kV电网基本未采用经消弧线圈接地的运行方式。
现场实际中应用了多种消谐装置来进行消谐，这些装置因作用原理不同而各有所长，也各有局限性，因此对这些消谐装置进行分析和优化配置，即采取综合消谐措施以便达到最佳保护效果十分必要。
1、常用消谐装置的特点1、1二次消谐装置此种作法为在电压互感器二次开口处接入阻尼电阻，过去是灯泡。
现在大部分为微机消谐装置，其工作原理为：对TV开口三角电压（U0）进行循环检测。
正常工作情况下，该电压小于30V，装置内的大功率消谐元件（可控硅）处于阻断状态，对系统无任何影响。
当TV开口三角电压大于30V时，说明系统发生故障，装置开始对开口三角电压进行数据采集，通过数字测量、滤波、放大等数字信号处理技术，然后对数据进行分析、计算，判断出当前的故障状态。
消谐器(谐振)
消谐器消谐器(一次消谐器、消谐电阻器），是保护电压互感器一次侧的阻尼器件，用来消谐电网中的谐振。
标准的是LXQ系列。
现在市场上最新的型号为LXQⅡ系列。
该产品为南京创迪电气有限责任公司专利产品，中国专利号(ZLlxq2消谐器200420080176.4)，该专利产品采用中空圆柱形结构，自然形成对流风道，利于散热，大大增大通流量。
材料上采用铜材制作，不会变形，质量稳定。
对于LXQ系列消谐器的选用，需要注意识别是否为铜材、结构是否为圆柱形结构。
消谐器用途6～35kV中性点不接地电网中的电磁式电压互感器(以下简称PT)，当母线空载或出现较少时，因因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，会使电压互感器过饱和，则可能产生铁磁谐振过电压。
出现相对地电压不稳定，接地指示误动作，PT高压保险丝熔断等异常现象，严重时会导致PT烧毁，继而引发其它事故。
这种情况就需要安装消谐器。
[2]消谐器原理其本质是一种高容量非线性电阻器，起阻尼与限流的作用。
可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果。
如果6～35kV电网中性点不接地，母线上Y0接线的PT一次绕组，成为该电网对地唯一金属性通道。
电网对地电容通过PT一次绕组有一个充放电的过渡过程。
试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过PT，此电流有可能将PT高压熔丝熔断。
而安装了消谐器后，这种涌流将得到有效抑制，高压熔丝不再因为这种涌流而熔断。
消谐器现状目前市场上的消谐器主要为LXQ系列。
作为一种新型号的消谐器LXQ。
L代表裸露，XQ代表消谐。
裸露的消谐器具有体积小，尤其适合在开关柜中安装。
[1]消谐器主要材料为SiC，使用金属连接件进行连接。
早期消谐器采用铝材进行连接，由于铝熔点比较低，容易软化变形，现在已经基本被铜材料取代。
消谐器主要参数有：通过0.5mAp的电压及阻值，通过5mAp的电压及阻值，通流能力，功率，两端限制电压等。
其中最重要的是通流能力，设计时必须考虑配合P T的中性点绝缘及PT高压熔丝容量进行选型。
消谐装置
消谐器一次消谐器一、一次消谐器(简称：消谐器）：是保护PT一次侧的阻尼器件，用来消除电网中的谐振。
二、一次消谐器原理其本质是一种高容量非线性电阻器，起阻尼与限流的作用。
可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果。
如果6～35kV 电网中性点不接地，母线上Y0接线的PT一次绕组，成为该电网对地唯一金属性通道。
电网对地电容通过PT一次绕组有一个充放电的过渡过程。
试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过PT，此电流有可能将PT高压熔丝熔断。
而安装了消谐器后，这种涌流将得到有效抑制，高压熔丝不再因为这种涌流而熔断铁磁谐振，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。
断线铁磁谐振过电压，是泛指由于导线的开断（可能伴随断线处有一侧接地），开关的不同期合闸及熔断器的一相或两相熔断而引起的铁磁谐振过电压。
只要电网的电源侧或负荷侧中有一侧中性点不接地，在断线时经常出现谐振和中性点电位偏移，造成负载变压器相序反倾、绕组电流剧增和绕组两端、导线对地的过电压等。
三、接线示意三个单相压变（PT）时：未接消谐器前，三个单相压变高压绕组尾（A.B.C）直接接地或是并联成中性点(D)接地。
接消谐器时，必须将直接接地的高压绕组尾或(D)与地断开。
消谐器接在中性点(D)与地之间，(中性点不再直接接地)。
三相五柱压变(PT)时:未接消谐器前,三相五柱压变中性点“D”直接接地，接消谐器时必须将中性点（D）与地断开，消谐器接在中性点（D）与地之间（中性点不再直接接地）。
安装方式：LXQ消谐器体积较小，可以采用垂直方式，也可以采用水平方式安装；可以直接固定在压变本体的螺杆上（注意JDZJ-6～10型压变的固定螺栓是不接地的。
需将消谐器接地端与接地螺栓相连接）。
也可以固定在压变附近支架上。
一次消谐器与周围接地体的距离建议不少于2厘米。
四、一次消谐器现状现在市场上的一次消谐器主要材料为SiC，型号为LXQ系列。
- 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)。
消除PT谐振的方法
在电力行标DL/T620-1997“交流电气装置的过电压保护和绝缘配合”中提出了限制PT铁磁谐振的措施有：
1）选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器。
这一条要求PT铁芯截面加大，PT成本提高，互感器厂家不会考虑，除非电力用户特别定制。
2）减少同一系统中电压互感器中性点接地数量，除电源侧电压互感器高压绕组中性点接地外，其他电压互感器中性点尽可能不接地。
这一条由电网运行所决定，只要有一组Y0接线的PT都可能产生谐振。
这里也要反复说明V形接线PT是不会因谐振而损坏的。
若V形接线的PT损坏，则不要找谐振原因。
3）个别情况下，在10kV及以下母线上装设中性点接地的星形接线电容组或用一段电缆代替架空线路以减少X co。
使X co＜（x co= 1/ωC0，x m=ωL m）。
这一条更不现实。
为了消谐增加一路出线，且电容器也不是很可靠的设备，它的事故发生率比电网发生谐振还高。
4）在互感器开口三角形绕组装设R△≤（X m/K132）的电阻（K13为互感器一次绕组与开口三角绕组的变比）或装设其它专门消除此类铁磁谐振的装置。
5）10kV及以下互感器高压绕组中性点经R pn≥.（容量大于600W）的电阻接地。
前三项都不是现实的方案，后两项是采用电阻阻尼的方案。
只是电阻进入谐振回路的方式不同，第四项是并联进入，第五项是串联进入。
一次消谐器及二次消谐器（微电脑消谐器）消谐方式的优缺点
PT饱和引起的铁磁谐振，无论串联（一次侧）方式还是并联（二次侧）方式，都能有效消除谐振。
但是中性点不接地的电网发生铁磁谐振，不只是PT饱和所致，还有其他原因也会引起谐振，较为常见的还有线路断线引起的谐振。
这种谐振与PT无关。
如果此种情况下产生的谐振，采用并联方式，即长期短路PT 开口三角两端，则很快将PT烧毁。
而串联在一次绕组中的消谐电阻，能减小通过PT的电流，因而保护PT少受烧坏。
大量的运行经验也证明这一点。
目前市场上的微电脑消谐器是不能分辨是否是PT饱和引起的谐振还是其他原因引起的谐振。
只有能分辨谐振不是PT引起的微电脑消谐器才能克服这种并联电阻方式所带来的缺点。
而微电脑消谐器判断谐振的依据一般为开口三角电压及频率。
PT一次绕组中性点串入一次消谐器电阻器后会增加PT二次侧三次谐波电压。
这是因为PT一次绕组的励磁电流中含有一定的三次谐波分量。
三相对称系统中，三次谐波电流是零序方向，即三个PT中的三次谐波电流是同一个方向，都流过PT一次绕组中性点与地之间的消谐电阻器，必然在消谐电阻上产生三次谐波电压。
此电压反映在开口三角两端，会使得开口三角两端电压升高（约5~10V）。
在开口三角两端并联电阻的方式不会发生此现象。
这种增加三次谐波电压的缺点，本公司通过在开三角两端加装一个附件，很好地解决了这一难题，且附件还能提供其他有用的功能。
中性点不接地电网在接地消失时，常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过PT。
这是电网对地电容聚集的电荷通过PT一次绕组充放电所形成的过渡过程。
如果保护PT的高压熔断器为0.5A，有可能将0.5A熔断器熔丝熔断。
这也是在电网中常见的一种异常现象。
采用PT一次绕组串入消谐电阻后，这种涌流被有效抑制，高压熔丝不再因为接地消失产生的涌流而熔断。
而开口三角两端并入电阻，只会增加涌流，不会减少涌流。
这是并联电阻方式消谐器不具有的功能。
PT一次绕组的尾端（X端）绝缘为低压等级时，当流过串联的消谐电阻电流
较大时，例如雷击时，有可能损坏低压等级PT的X端绝缘。
并联在开口三角的两端的消谐电阻，不存在此问题。
本公司生产的带“D”型的电阻型消谐器，解决了此类难题，且很好地应用在35kV电压等级PT，因为35kV电压等级的PT的尾部大都是弱绝缘的，多年的运行经验证明是有效的。