电压互感器铁磁谐振实验
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。
电磁式电压互感器的铁磁谐振
电磁式电压互感器的铁磁谐振#1电磁式电压互感器的铁磁谐振作者：中山市泰峰电气有限公司徐世超来源：输配电产品应用变压器及仪器仪表卷总第80期摘要：电磁式电压互感器和电容式电压互感器都能满足对电网的计量和保护作用。
从性价比分折此两种互感器的优劣，提出呈容性SF6绝缘电磁式电压互感器为高压电压互感器的最佳选择，呈容性树脂绝缘电磁式电压互感器为中压电压互感器的最佳选择之一。
关键词：电磁式电容式电压互感器电磁谐振呈容性的电磁式电压互感器1电磁式电压互感器（以下简称PT）1.1原理一次、二次线圈通过铁芯电磁感应，将高电压变换成标准低电压（100；100/3；V），供计量及保护用。
PT入端阻抗为电抗（感抗性质）。
电网的所有元件中，入端阻抗为容抗（XC）性质的有：输电线对地电容；耦合电容器；断路器断口的并联电容及电容式电压互感器（以下简称CVT）。
入端阻抗为感抗（XL）性质的有：PT、变压器及电抗器。
当电网正常操作（断路器投切）出现的操作过电压或大气过电压时，电网会因铁磁谐振（电网中容抗与感抗相等）而烧毁电网的某些元件（例：PT）。
由于变压器和电抗器在工作电压及过电压时其产品处于铁芯饱和状态，产品的入端阻抗值基本不变，而PT在电网电压改变时自身的感抗值可能会与电网的容抗值相等发生铁磁谐振烧毁PT。
所以，在电网中所有的元件中，仅要求PT应避免铁磁谐振的发生。
1.2结构按电压等级不同，主绝缘介质为：油纸绝缘；SF6气体绝缘；环氧树脂绝缘。
1.3特点PT准确度不受外界因素（环境及运行温度、电源频率、环境污染）的影响，其误差值是稳定的；一次与二次变换是瞬间发生的，无暂态响应问题（PT为电抗元件，不是储能元件）；存在铁磁谐振问题（PT的入端阻抗可能会因电网过电压使其与电网容抗相等）可能烧坏PT。
2电容式电压互感器2.1原理电网的一次高电压经电容分压器抽取较低电压值（例：15~20kV)，其等值阻抗为容抗（XC）性质，与电磁单元（中间变压器和补偿电抗器）的阻抗为感抗性质（XL）相等。
基于电磁式电压互感器的铁磁谐振探讨
基于电磁式电压互感器的铁磁谐振探讨摘要：变电站的10kV、35kV电压互感器基本为电磁式电压互感器，该互感器的固有缺陷就是会与线路的对地电容等发生铁磁谐振，导致互感器高压熔丝熔断，甚至设备烧毁。
基于此，本文就针对电磁式电压互感器的铁磁谐振进行探讨，仅供参考。
关键词：电磁式；电压互感器；铁磁；谐振1铁磁谐振的原理1.1串联谐振电力系统的谐振根据电路分为串联谐振和并联谐振。
假设在正常运行条件下，其初始状态是感抗大于容抗，即ωL＞1／ωC，此时不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。
但当电源电压有所升高时，或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值减小。
当ωL＝1／ωC时，即满足了串联谐振条件，在电感和电容两端便形成过电压，回路电流的相位和幅值会突变，发生铁磁谐振现象。
谐振一旦形成，谐振状态可能“自保持”，维持很长时间而不衰减，直到遇到新的干扰改变其谐振条件时该谐振才可能被消除。
1.2并联谐振与串联谐振一样，当并联回路中的感抗和容抗满足ωL＝1／ωC时，就会发生并联谐振。
并联谐振的阻抗趋近于无穷大，此时，只要谐波源有很小的电流就会在互感器两端产生无穷大的电压，并联的电容与电感回路就会产生无穷大的电流，这种环流会大大超过谐波源注入的电流，严重威胁到互感器一次侧的绝缘和保险丝。
因此，并联谐振的危害比串联谐振的危害大得多。
2铁磁谐振过电压的产生在35kV及以下中性点不接地电网中，为了监视三相对地电压，电磁式电压互感器通常接在变电站的母线上。
其初级线圈接成星形，中性点直接接地。
其等值电路如图1所示。
其中：C0为对地电容；L1、L2、L3为电压互感器每相对地的励磁电感；电磁式电压互感器为三相五柱式或三个单相电压互感器构成。
对于这种电磁式电压互感器，当通过铁心线圈的电流较小时，可以认为通过铁芯的磁链φ和I成正比。
反映这一比值的励磁电感L＝φ／I基本不变，为一个固定常数，这时励磁电感L可看成是线性电感。
当通过线圈中的电流I增大到超过某一数值时，铁芯中的磁链φ不再继续随电流的I线性增大，铁芯开始饱和，φ和I的关系呈现非线性。
经典-电压互感器的铁磁谐振分析
某 县 的 两 座 35 kV 变 电 站 10 kV 电 压 互 感 器 最 初 选 用 JSW-10 型，都曾出现因铁磁谐振烧毁互感器情况，因谐振使 电压互感器一次保险熔断现象时有发生。 如果是电压互感器 一次保险熔断还能及时更换，对供电不会有太大影响。 但是， 对 于 上 世 纪 90 年 代 初 建 设 的 这 些 小 型 35 kV 站 ，10 kV 母 线是单母线不分段，只装有一组电压互感器，物资部门很少 有备件，如果出现烧毁互感器情况，将不能及时更换，其后果 一是影响表计和 10 kV 母线电压的监视，二是交流系统失去 绝缘监察，当系统出现单相接地时不能及时报警发信号。
四、铁磁谐振预防与消谐
产生谐振的原因是某些激发因素使电压互感器铁芯饱 和， 感抗由大变小 或 是 电 网 的 电 容 参 数 变 化 使 XL=XCO 而 产 生谐振。 因而防止谐振就是防止铁芯饱和，尽量避免产生激 发因素。
一是选用励磁特性不易饱和的、绝缘性能较高的电压互 感器，或是在互感器一次的中性点串接消谐装置。 某县两座 变电站就是在互感器一次的中性点串接消谐装置，解决了谐 振过电压、间歇性弧光接地而烧毁电压互感器的问题。 二是 加强运行维护，改善开关的同期性，尽量减少瞬间接地故障， 即减少谐振的激发因素。 三是电压互感器开口三角串电阻安 装 WNXⅢ-10(60)型 微 电 脑 消 谐 装 置 ，某 县 8 座 35 kV 站 装 上后，运行效果比较好，该装置不仅能消除谐振，还能记录谐 振类型、时间。 只是要注意消谐器安装点距互感器较远时，要 保证连接二者的二次回路电阻不能大于 3Ω。 四是操作中注 意监视母线电压，如电压过高则立即改变运行方式，投入或 切除线路或设备，实质上就是改变 XCO/XL 值，消除谐振。 五是 给母线充电前先切除母线所带电压互感器， 充电后再投入， 停母线时也先切除电压互感器，再拉开开关。 或者给母线充 电时采用线路及母线一并充电的方式。 六是采用电容式电压 互感器，由于其对地呈现容性，从根本上失去了谐振的基础， 从而防止铁磁谐振的发生。
电容式电压互感器铁磁谐振的理论分析及处理
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第十三卷 第 三期 安徽电气工程职业技 术学院学报 Ｖ １１ Ｎ ． Ｊ Ｒ ＡＬ０ Ｎ Ｉ Ｌ Ｃ Ｒ Ｃ ＬＥ ＧＮＥ Ｒ Ｎ ＲＯ Ｅ ＳＯ ＡＬＴ Ｃ Ｎ Ｑ Ｅ Ｃ Ｌ Ｇ ０．３． ０３ ＯＵ Ｎ ＦＡ ＨＵ Ｅ Ｔ Ｉ Ａ Ｎ Ｉ Ｅ Ｉ Ｇ Ｐ Ｆ ＳＩ Ｎ Ｅ Ｈ Ｉ Ｕ ＯＬ Ｅ Ｅ Ｅ
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作者简介 ： 杜永 平（ ９２一） 男 ， １６ ， 华北 电力大学在职研 究生 ， 高级 工程 师 ， 现任宿 州供 电公 司总工程师 ， 主要从 事 电
力安 全 生 产 与 技 术 管理 工作 。
曹新 义（ ９４一） 男， １６ ， 工程 师， 现任宿州供 电公 司修试所 主任 ， 主要从 事变电设备检修 管理 工作 。 李友忠 （９ ３一） 男， １６ ， 高级技 师 ， 安徽省 电力公 司首席技 师 ， 现任宿 州供 电公 司修 试所技术 员， 主要 从事
电磁式电压互感器铁磁谐振及消谐方法的分析
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产生铁 磁 谐振 ：
谐振条件 ； 快速消耗谐振能量 ， 降低谐振过 电压 、 电 过 流 的倍 数 ； 合理地 分配 有功 负荷 ， 般在 轻载 或空 载条 一 件 下 易发生谐 振 。在 电力 系统 实 际应 用 中 ， 采 用 Ｊ 常
下 述消谐 措施 ：
（） １ 电压互感 器一 次绕 组 中性 点 经 消 谐 电阻 接地 消谐 。在 单相 接 地 故 障 消失 后 ， 消谐 电 阻 限 制 Ｔ Ｖ一 次绕 组 中的励 磁 电流 大 小 ， 免 Ｔ 铁 芯 过 饱 和 使 其 避 Ｖ 电抗下 降 ， 成谐 振 电路 。消谐 电阻越大 ， 形 消谐 效果 越 好 ， 一般 为几 千 欧到几 万 欧不 等 。但是 ， 其 消谐 电阻 太 大时 ， 也会产生 负 面影 响 。如 ： 消谐 电阻越 大 电压降 也
ｂ ｔｅｎｔ ｌ ｔ ｍａｎｔ ｅｏ ａ ｃ ｘｉｎ ｏ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｅｏ ａ ｃ ｐ ｓａｅｅｐ ｕ ｄｄ Ｔ ｅｓｓ ｍ ｔ ｎｌ－ ｅ ｅ ｅｅ ｃｒ ｇ ｅ ｃｒｓｎｎ ｅｅｃｔ ｇｃｎ ｕ ｔ ｎａ ｄｉ ‘ ｓｎ ｎｅｔ ｅ ｒ ｘ ｏｎ ｅ ． ｈ ｔ ａ ｃａａ ｗ ｈ ｅ ｏ ｉ ｉ ｉ ｔｒ ｙ ｙｅ ｉ ｙ
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电压互感器铁磁谐振实验
实际电力系统产生铁磁谐振，是由于某种外因使电压互感器的铁心趋于饱和，激磁电感急剧下降所致，在实验室中要模拟这种情况是困难的。
三相对地导纳之间的大小和星座（容性、感性）差别较大而使三者之和较时，就可以使中写道位移电压上升，从而模拟铁磁谐振。
为此，用改变对地电容的方法使参数不平衡，就可以产生铁磁谐振现象。
实验步骤如下：（1）按小接地电流系统实验接线，每相接一只电容器（1μF），接入星形—星形—开口三角电压互感器2TV，加上电源，测量正常运行是各相对地电压、中性点对地电压及开口三角电压填入表格中。
（2）断开电源，将A相原接的一只电容断开，模拟线路在电源端完全断线，使系统各相对地参数不平衡，A相对地导纳为感性，B、C相为容性。
合上电压后测量各相对地电压、中性点对地电压及开口三角电压填入表格中，与正常运行时的电压值对比，观察电压互感器铁磁谐振时各量的变化。
（3）花痴一次侧三个相电压、三相对地电压和中性点位移电压矢量图并进行分析。
（根据A相相电压、A相对地电压和中性点位移电压值即可计算出矢量U AN和U ad的角度）。
（4）在A相无电容而B、C相接一只电容的情况下，将电压互感器2TV开口三角绕组上并接200W的白炽灯泡，合上电源后测量各有关电压，分析这一措施为什么能抑制铁磁谐振的。
（5）将200W灯泡改为100W，并分析不同并接电阻值的影响。
（6）在A相无电容而B、C相接一只电容的情况下，将2TV开口三角绕组短接，在高压侧中性点串接一台零序电压互感器一次绕组（可采用1TV的一台单相380/100V互感器，但需将原一、二次侧接线断开再接线），除测量上述有关电压外，测量零序电压互感器二次侧电压U20。
说明零序电压互感器对一直铁磁谐振的作用。
（7）在A相无电容而B、C相接一只电容的情况下，电压互感器原边中性点经500—1000欧电阻接地（用滑线电阻更好），合上电源后测量各有关电压，分析这一措施对抑制铁磁谐振的作用。
（8）对上述几项消谐措施进行分析比较。
表1 一次电压测量值（V）
表2 互感器二次侧电压测量值（V）。