10KV消谐器(用于PT保护)
10kV消谐装置(教育教程)
10kV消谐装置原理介绍2014年9月3日要掌握的知识点：1、铁磁谐振产生的原因及危害。
2、PT产生了铁磁谐振时，谐波分量主要有哪些？3、一般消谐装置“接地”、“过电压”、“谐振”的动作判据分别是什么？其动作出口分别是什么？4、观音岩电厂所选用消谐装置的厂家、型号、端子接线。
5、谐振模拟实验时，为什么要在试验回路中串接灯泡或电阻？一、什么叫铁磁谐振？（答案来自网络整理，仅供参考）答：电力系统中有大量的电感电容储能元件，他们组成了许多串联或并联振荡回路，在正常的稳定状态下运行时，不可能产生严重的振荡，但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化引起冲击扰动时，就很可能发生谐振，引起持续时间很长的过电压；电压互感器（PT）一类的电感元件在正常工作电压下，通常铁心磁通密度不高，铁心并不饱和，如在过电压下铁心饱和了，电感会迅速降低，从而与系统中的电容产生谐振，这时的谐振称作铁磁谐振。
铁磁谐振不仅可在基频（50Hz）下发生，也可在高频(150Hz)、低频(17Hz、25Hz)下发生。
二、PT产生铁磁谐振产生的原因以及危害？（答案来自网络整理，仅供参考）答：正常运行时，PT开口三角的电压(3U0)理论上是0V，在实际中一般也不超过10V，系统发生单相接地故障时，3U0将迅速升高到30V，有时更高，达到120V时，形成过电压，当系统带电时，由于三相不同期等原因（存在有如瞬时接地故障等的现象，对系统造成冲击扰动），会在电压互感器中产生很大的谐波电流，导致互感器内部铁芯饱和，使二次侧的波形发生畸变，当畸变足够大时，就形成了铁磁谐振。
另外也有因磁滞损耗和涡流损耗而形成谐振的情况。
在分频谐振（低于50Hz，比如16.667Hz、25Hz）时，一般过电压并不高，但是PT的电流大，易使电压互感器（PT）过热而爆炸；基波和倍频谐振（比如50Hz、150Hz）时，一般电流不大，但是过电压很高，常使设备绝缘损坏，引起电压互感器（PT）烧毁，造成恶性事故。
10kV配电网发生铁磁谐振选哪种方式消谐效果较好？
10kV配电网发生铁磁谐振选哪种方式消谐效果较好？
在10kV中性点不接地的配电系统中，由于配电网的不断发展使线路参数发生变化，常出现运行中电压互感器烧损、高压熔丝一相或两相熔断等异常故障。
其重要原因是:电压互感器励磁电感和配电系统对地电容形成匹配，并在--定条件的激励下,使电压互感器产生磁饱和，引发铁磁谐振。
其谐振过电压的幅值可达相电压的2~35倍，可致使电压互感器烧损或高压熔丝熔断。
针对此类现象，我们可以采用以下两种解决措施：
一、更换电压互感器
电磁式电压互感器按运行承受的电压不同，可分为半绝缘和全绝缘电压互感器，半绝缘电压互感器在正常运行中承受相电压，全绝缘电压互感器在正常运行中可以承受线电压。
工程实践表明，半绝缘电压互感器在中性点非有效接地的10kV配电系统运行中，容易发生铁磁谐振过电压，熔断互感器熔丝，烧毁电压互感器，甚至引发系统事故，严重影响计量的正确性，使测量数据丢失，危及继电保护和自动装置的正确动作等。
由此可见，10kV配电系统应当更换励磁性能较好的全绝缘电磁式电压互感器，能够有效防止铁磁谐振过电压。
二、加装消谐设备
发生铁磁谐振通常采用加装sic消谐器或流敏型消谐器进行消谐。
虽然Sic 消谐器能够安装在半绝缘和全绝缘电磁式电压互感器上，流敏型消谐器只适用于全绝缘电磁式电压互感器。
但是通过以往消谐实验分析证明：与SIC消谐器相比流敏型消谐器能够有效的防止PT一次侧熔断器熔断，保护PT，彻底消谐。
综上所述，10kV配电系统中应当选择全绝缘电磁式电压互感器+流敏型消谐器,能够有效防止铁磁谐振过电压,确保设备安全运行。
10kV消谐装置(教育教程)
10kV消谐装置原理介绍2014年9月3日要掌握的知识点：1、铁磁谐振产生的原因及危害。
2、PT产生了铁磁谐振时，谐波分量主要有哪些？3、一般消谐装置“接地”、“过电压”、“谐振”的动作判据分别是什么？其动作出口分别是什么？4、观音岩电厂所选用消谐装置的厂家、型号、端子接线。
5、谐振模拟实验时，为什么要在试验回路中串接灯泡或电阻？一、什么叫铁磁谐振？（答案来自网络整理，仅供参考）答：电力系统中有大量的电感电容储能元件，他们组成了许多串联或并联振荡回路，在正常的稳定状态下运行时，不可能产生严重的振荡，但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化引起冲击扰动时，就很可能发生谐振，引起持续时间很长的过电压；电压互感器（PT）一类的电感元件在正常工作电压下，通常铁心磁通密度不高，铁心并不饱和，如在过电压下铁心饱和了，电感会迅速降低，从而与系统中的电容产生谐振，这时的谐振称作铁磁谐振。
铁磁谐振不仅可在基频（50Hz）下发生，也可在高频(150Hz)、低频(17Hz、25Hz)下发生。
二、PT产生铁磁谐振产生的原因以及危害？（答案来自网络整理，仅供参考）答：正常运行时，PT开口三角的电压(3U0)理论上是0V，在实际中一般也不超过10V，系统发生单相接地故障时，3U0将迅速升高到30V，有时更高，达到120V时，形成过电压，当系统带电时，由于三相不同期等原因（存在有如瞬时接地故障等的现象，对系统造成冲击扰动），会在电压互感器中产生很大的谐波电流，导致互感器内部铁芯饱和，使二次侧的波形发生畸变，当畸变足够大时，就形成了铁磁谐振。
另外也有因磁滞损耗和涡流损耗而形成谐振的情况。
在分频谐振（低于50Hz，比如16.667Hz、25Hz）时，一般过电压并不高，但是PT的电流大，易使电压互感器（PT）过热而爆炸；基波和倍频谐振（比如50Hz、150Hz）时，一般电流不大，但是过电压很高，常使设备绝缘损坏，引起电压互感器（PT）烧毁，造成恶性事故。
铁路10KV配电所消弧消谐柜的使用
题目：铁路10KV配电所消弧消谐柜的使用摘要：通过解决一起零序电流引起的配电所跳闸故障，分析目前铁路行业使用的设备和地方10KV电力网新、旧设备存在的兼容问题，采取一种实用、迅速的解决、改造办法，并立即应用于配电所故障解决当中，在处理问题的同时，又增强了铁路电力系统的可靠性和稳定性，有利于铁路的长久稳定运营，降低故障造成的经济损失。
同时指出在科技日新月异发展的今天，我们研发、创造新型科技和设备的同时，应立足于实际需要，以实际需求为出发点，结合实际的创造发明才能有利于社会，创造实际价值。
前言：我项目承建的锦赤铁路（锦州至朝阳段）已经全面通车运营，锦赤铁路是从锦州到赤峰,正线全长282公里，为国家I级铁路，锦赤线主要承担锡林郭勒盟、白音华周边各种矿产到辽西地区的运送，以及通过锦州港进行外运的任务。
我项目施工的三电一标（锦州至朝阳段），全长118公里，横跨锦州、葫芦岛、朝阳三个区市，施工内容包含锦州至朝阳段全部的通信、信号和电力工程（三电综合项目），在施工和开通期间历经坎坷，解决了多项技术难题，最终实现了开通和运营，今天我仅从开通期间电力专业遇到的一个问题和大家进行探讨，介绍和分享整个故障的解决过程，希望大家批评指正、提出宝贵意见。
1 异常情况介绍锦赤铁路锦朝段118公里共有西港口和东大屯2个配电所，西港口配电所是二路电源进线，东大屯是一路电源进线，西港口配电所位于线路的末端，东大屯配电所位于线路中间，在正常运营期间，每个所各自单独供电60公里，在发生电源停电的情况下能实现西港口跨所供电及东大屯所反向互供，并且东大屯所位于朝阳和锦州港中间，能实现两侧正反向供电，它在锦赤铁路运营方面，功能非常重要。
我单位承建的东大屯铁路配电所自今年送电运行以来，一直运行良好无故障，但是后来在5月份连续发生跳闸故障，跳闸位置为上级所（东大屯地方66kv变电站出线柜，铁路专盘专柜23号柜），故障记录为零序一段（瞬时速断）a相接地，同时在东大屯铁路配电所聚优柜(消弧消谐柜）上，查询故障记录显示非金属接地和金属接地。
10kvpt消谐的变比
10kvpt消谐的变比英文回答：The voltage ratio of a 10 kV PT (potential transformer) for power factor correction depends on the specific requirements of the application. Typically, a PT is used to step down the high voltage of a power system to a lower voltage suitable for measurement or control purposes.In the case of power factor correction, the PT is used to measure the voltage of the power system and provide feedback to a control system. The control system then adjusts the power factor correction capacitors to maintain a desired power factor.For example, let's say we have a 10 kV PT with a voltage ratio of 1000:1. This means that for every 1000 volts on the high voltage side, we get 1 volt on the low voltage side. If the high voltage side measures 10 kV, the low voltage side will measure 10 V.The voltage ratio is important because it determines the accuracy of the measurement. A higher voltage ratio allows for more precise measurements, while a lower voltage ratio may result in less accurate readings. In power factor correction applications, accuracy is crucial for maintaining the desired power factor and optimizing the efficiency of the system.中文回答：10 kV PT（电压互感器）的消谐变比取决于应用的具体要求。
10KV 系统电压互感器一次侧装消谐器的必要性
10KV 系统电压互感器一次侧装消谐器的必要性摘要：消除和抑制谐波的目的是为了提高电力系统的电能质量，减少对电力设备的损害。
本文介绍了电网系统谐波产生的原因及危害，分析了加装一次消谐器有明显的效果。
本文结合案例：某电厂 10kV 电力电容器进行无功功率补偿时，发生 10kV 测量柜电压互感器烧损，高压侧熔断器熔断的情况，以 10kV 厂用电系统电压互感器为例, 着重论述了运行中遇到的问题和处理方法, 阐述了 10kV 系统电压互感器一次侧加装消谐器的必要性。
关键词：10kV 系统；消谐器；谐波抑制1电网系统谐波产生的原因及危害分析1.1电网系统谐波产生的原因电网谐波产生的原因有很多，主要在于电力系统中存在各种非线性元件，例如日光灯和高压汞灯等气体放电灯，电力机车、卷扬机、轧机、切割机等电动机设备，电焊机、变压器和整流设备，都会产生谐波电流或电压。
由于测量监视等需要，在电网中每台母线设备柜都必须装设电压互感器 (PT)，但电压互感器是含有铁芯的电感元件，其励磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路，即铁磁谐振；并产生谐波电流或电压。
特别是大型的晶压管变流设备和大型电弧炉尤为严重，是造成电网谐波的主要因素。
1.2电网系统谐波的危害由于电网中含有大量的谐波源以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等负荷，这些电气设备处于经常的变动之中，极易构成串联或并联的谐振条件。
当电网参数配合不利时，在一定的频率下，形成谐波振荡，产生过电压或过电流，危及电力系统的安全运行，引发输配电事故的发生 [1]。
概括起来谐波的危害主要有以下几点：(1) 引起串联谐振及并联谐振，放大谐波，造成危险的过电压或过电流；较高的高频谐振过电压可能引起电压互感器的绝缘破坏或避雷器爆炸。
(2) 谐波电压加在电容器两端，使电容器过负荷甚至烧毁。
(3) 加速电气设备及电力变压器绝缘老化，使其容易击穿，从而缩短它们的使用寿命。
(4) 使设备 ( 如电机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等) 运转不正常或不能正确操作。
防谐振pt
图1 中性点不接地系统示意图
PT防谐振的常用措施及存在的问题
针对6～35kV中性点不接地电网中电磁式电压互感器的消 谐问题，设计人员通常采取加装二次消谐器或加装一次消 谐器两种较为有效的措施，但经过运行实践证明两种方法 各有利弊，任何单一措施都不能完美的解决该问题。
1） 仅在电压互感器二次侧开口三角形绕组开口端加装消谐装置。
由于消谐电阻器安装在中性点与地之间，消谐电阻上的电压 是由电压互感器励磁电流产生的，而消谐电阻器上的电压作用于 三相电压互感器的零序回路。因此一次消谐器厂家经过试验和分 析得出结论：a、三相电磁式电压互感器本身的伏安特性不一致， 导致三相励磁电流中的基波向量和不为零，当三相基波电流向量 不为零时，消谐电阻器上则有一定的基波电压，且该电压无法消 除，若三相电磁式电压互感器本身的伏安特性相差过大时，就会 造成开口三角电压升高很多，但这种情况较少。b、串接消谐电 阻器后，由于三相电磁式电压互感器本身的励磁特性，导致消谐 电阻器上会产生一定的三相谐波电压，当励磁特性正常时，产生 的开口三角电压一般可以接受，励磁特性较差时，开口三角电压 过高在电压互感器一次侧的中性点与地之间串接消谐器。 由于电压互感器二次侧开口三角形绕组开口端加装多功能消谐 装置后，电压互感器一次涌流得不到有效控制，各设计单位及各 供电局都在寻求一种更有效设备，既可以消谐又可以有效抑制一 次涌流。于是就有了一次消谐装置的说法。 一次消谐装置即是在电压互感器一次侧的中性点与地之间串 接非线性消谐电阻器，起阻尼与限流作用。采用该措施之初，多 数运行单位反映情况良好，尤其是安装了L型一次消谐器后，不但 电压互感器高压熔断器频繁熔断的问题得到了有效解决，并且杜 绝了各种谐波的谐振现象。但运行了一段时间后就有部分运行单 位提出在该单位所辖变电站10kV中性点不接地电网中，电磁式电 压互感器一次侧的中性点与地之间串接消谐电阻器后，发现电压 互感器开口三角两端电压升高很多，有的高达10～15V。拆除消谐 电阻器后，开口三角的电压升高现象就消失。
10kV配电系统的消谐措施
10kV配电系统的消谐措施在10kV中性点不接地的配电系统中，由于配电网的不断发展使线路参数发生变化，较常出现运行中电压互感器烧损、高压熔丝一相或两相熔断等异常故障。
这不仅影响了电能表的连续、准确计量，而且还导致保护装置的延误动作，危及配电网的安全运行。
其重要原因是：电压互感器励磁电感和配电系统对地电容形成匹配，并在一定条件的激励下，使电压互感器产生磁饱和，引发铁磁谐振。
其谐振过电压的幅值可达相电压的2～3 5倍，可致使电压互感器烧损或高压熔丝熔断。
为此，通过对电压互感器产生铁磁谐振原因的分析，以采取消谐措施。
1电压互感器引发铁磁谐振的原因10kV配电系统采用中性点不接地方式运行，其线路出线(尤其是电缆出线)对地存在分布电容。
当系统运行正常时，各相电压互感器的感抗相等，中性点电压等于零。
当线路因断线、雷击或其他原因而产生单相接地故障时，接地相对地电压降到接近于零，而非故障相对地电压上升√3倍，导致中性点位移，中性点对地电压升高，系统的稳定性和对称性遭到破坏。
在发生单相接地故障时，其接地点电阻较大且接触不良，因而在接地点出现瞬燃瞬熄的电弧放电，从而造成电压瞬高瞬降，而引发电能、磁能的振落。
电压互感器在电磁振荡的激励下极易产生磁饱和，暂态励磁电流急剧增大，电感值下降，从而引发铁磁谐振。
同时，由于各相感抗发生变化，各相电感值不相同，中性线产生零序电压，使电压互感器出现零序电流，与对地电容构成回路。
当感抗大于容抗(WL>1/Wc)时，回路不具备谐振条件。
但在电压互感器铁芯磁饱和后，其电感逐渐减小，当电感降到满足WL=1/WC时，即具备谐振条件，从而产生谐振过电压。
(只有在XC/XL≤0.01时，才不会发生谐振)在发生谐振时电压互感器一次励磁电流急剧增大，使高压熔丝熔断。
当电流尚未达到熔断熔丝的情况下，而又超过电压互感器额定电流，若长期处于过电流状况下运行，即造成电压互感器的烧损。
2消除铁磁谐振的技术措施在中性点不接地的10kV配电系统中，产生铁磁谐振的必要条件是：系统产生电磁振荡和电压互感器在电磁振荡的激励下产生磁饱和。
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一次消谐器
产品名称：一
次消谐器
产品编号：
20101206
产品型号：
LXQ6-35KV
生产厂家：三
达高压电气
一次消谐器介绍
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)有二个相关问题需解决：
a.PT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；
b.电网中的弧光接地使PT频频烧毁。
使用LXQ 型、LXQ (B)一次消谐装置可有效地解决上述问题：1、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压不稳定；2、能有效地抑制间隙性弧光接地时流过PT绕组的过电流，防止PT的烧毁；3、限制系统单相接地消失时在PT一次绕组回路中产生的涌流，这种涌流会损坏PT或使PT熔丝熔断；4、当系统发生单相接地后可较长时间保护PT免受损坏。
电磁式电压互感器当母线空载或出线较少时，因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，会使PT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。
LXQ 型、LXQ (B)型一次消谐装置，是安装在6～35kV PT一次绕组Y0接线中性点与地之间的高容量非线性元件，起阻尼与限流的作用。
该消谐装置完全符合现行电力部标准DL/T 620— 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。
如果6～35kV电网中性点不接地，母线上Y0接线的PT一次绕组将成为该电网对地唯一金属性通道。
单相接地或消失时，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(0.5A)熔断。
而安装了LXQ 型系列消谐装置后，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。
LXQ 型消谐装置没有瓷套，装置本体是以特殊原料经独特工艺烧成，本体之间用特制合金
连接，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，很受用户欢迎。
主要特点
我公司最新推出的“LXQ型系列消谐装置，全部采用大容量非线性元件及特制合金进行制造。
该装置的主要特点有：
1. LXQ 型装置全部采用特殊合金进行制作，更采用单片大通流非线性元件，消除了原多片并联结构的消谐装置中通流不均匀现象，性能更
加稳定。
2. PT高压熔丝一般为0.5A,而烧断时可能导致PT中性点不接地及其他事故。
由于采用更优秀材料及工艺生产，LXQ 型系列消谐装置通流能力高达500mA。
3. LXQ 型系列消谐装置针对半绝缘PT提供特制半绝缘消谐装置(带B型)，可以有效限制消谐装置两端电压，从而保护中性点绝缘。
4. LXQ 型消谐装置体积超小，尤其适合于PT柜及手车柜中安装。
整个消谐装置采用金属材料直接连接，无瓷套，无炸裂危险。
5. 针对部分电压互感器安装LXQ 型系列消谐装置后开口三角出现较大谐波电压，LXQ 型一次消谐装置提供本公司的LXQ 型二次消谐装置可有效抑制PT开口三角两端的谐波电压。
技术参数
表格中的参数为我公司典型产品参数，如用户有不同要求，我厂可根据用户要求生产。
消谐装置本体电气参数表
选型指南
LXQ 型系列消谐装置按照PT所在电网额定电压可以分为10kV及35kV两种，其中10kV消谐装置也适用于6kV电网中的PT。
选取消谐装置的型号除了与压变所在电网额定电压有关，还与压变高压绕组X端（尾端）的绝缘等级有关。
由于消谐装置是串在PT一次绕组中性点与地之间的非线性阻尼元件，其非线性特征使得消谐装置在正常工作电流段具有一定的阻值，从而有效地限制高压涌流和铁磁谐振。
可是当电网发生异常的大电流（如雷击、电网断线谐振）时，会产生一个比较大的电压，如果压变尾端绝缘等级不强（俗称半绝缘压变，其高压尾端与二次侧一同输出），就有可能损坏压变X端绝缘。
针对这种情况，LXQ 型系列消谐装置因压变X端绝缘等级不同而分为LXQ 型和LXQ 型(B)型，LXQ 型(B)型提供采用特制本体和元件，能有效限制消谐装置两端电压，使其在半绝缘压变的绝缘耐受水平之下，从而有效保护中性点绝缘。
经查资料得到国内主要厂家6～35kV压变绝缘结构，根据运行经验建议选配LXQ 型系列消谐
装置如下：
系列消谐装置建议选配型号表。