铁磁谐振过电压
铁磁谐振过电压对电网有哪些危害？
铁磁谐振过电压对电网有哪些危害？
前面小编带大家了解了铁磁谐振对电力设备的危害，那对电网又会有哪些危害呢，请大家跟我来了解：
当线路发生单相接地或断路器操作等干扰时，造成电压互感器电压升高，三相铁芯受到不同的激励而呈现不同程度的饱和，电压互感器的各相感抗发生变化，各相电感值不相同，中性点位移产生零序电压。
由于线路电流持续增大，导致电压互感器铁芯逐渐磁饱和，当满足ωL＝1/ωC时，即具备铁磁谐振条件，从而产生铁磁谐振过电压，其造成的主要影响如下：
（1）中性点不接地系统中，单相接地时接地电弧不能自动熄灭必然产生电弧过电压，一般为3~5倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，并且在过电压的作用下极易造成第二点接地发展为相间短路造成设备损坏和停电事故，严重威胁电网安全运行。
（2）在发生铁磁谐振时，电压互感器一次励磁电流急剧增大，使高压熔丝熔断。
如果电流尚未达到熔丝的熔断值，但超过了电压互感器额定电流，长时间处于过电流状况下运行，必然造成电压互感器烧损。
（3）铁磁谐振发生后电路由原来的感性状态转变为容性状态，电流基波相位发生180°反转，发生相位反倾现象，可导致逆序分量胜于正序分量，从而使小容量的异步电动机发生反转现象。
（4）铁磁谐振时产生高零序电压分量，出现虚幻接地和不正确的接地指示。
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电压互感器铁磁谐振过电压浅析摘要：高压系统中的铁磁谐振过电压是电力系统常见的过电压之一，是由于变电站倒闸操作或在运行时接地故障消除等原因引起的，其实质就是电磁式电压互感器励磁特性饱和，激发铁磁谐振。
发生铁磁谐振过电压，不但对大量电力设备和系统安全运行带来危害，还严重危及人身安全，必须予以足够重视和防范。
关键词：铁磁谐振过电压防范措施一、引言由于10kV设备多为高压三相设备，当单相接地时，为了保证三相电压还能继续保持平衡、对称的关系，系统能够持续运行，提高供电可靠性，因此10kV系统多采用不接地运行方式。
为了能正确识别单相接地故障，并对电网电压进行监测，这就需要10kV系统中的电压互感器中性点接地。
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、电压互感器高压保险丝熔断等异常现象，严重时会导致电压互感器烧毁，继而引发其它事故。
二、铁磁谐振过电压原理铁磁谐振仅发生在含有铁芯电感的电路中。
当电感元件带有铁芯时（如变压器、电压互感器等），一般都会出现饱和现象，这时电感不再是常数，而是随着电流或磁通的变化而变化，在满足一定条件时，就会产生铁磁谐振现象。
铁磁元件的饱和特性，使其电感值呈现非线性特性，所以铁磁谐振又称为非线性谐振。
为探讨铁磁谐振过电压最基本的特性，可利用图1的L-C串联谐振电路进行分析。
假设正常运行条件下，其初始感抗大于容抗（ωL > 1/ωC），电路不具备谐振的条件，而电感线圈中出现涌流时就有可能使铁芯饱和，感抗下降，使ωL = 1/ωC，满足串联谐振条件，产生谐振。
图1 串联铁磁谐振电路图2为铁芯电感和电容上的电压（U L、U C）（有效值）随电流变化的曲线。
U C为一直线；在铁芯为饱和时U L基本上是一直线，当电流增大，铁芯饱和后，电感值减小，U L不再是直线，因此两条伏安特性曲线必相交，这时产生铁磁谐振的前提。
浅谈电力系统中的铁磁谐振过电压及消除方法
浅谈电力系统中的铁磁谐振过电压及消除方法摘要：本文简要分析了电力系统中铁磁谐振产生的原因、现象及对电气设备的危害，并介绍了消除铁磁谐振过电压的常用方法。
关键词：电力系统；铁磁谐振；过电压；电容；电感1 引言电力系统中有许多的电感、电容元件，如变压器、互感器、电抗器、消弧线圈、发电机等的电感，输电线路的对地电容及相间电容，以及各种高压设备的电容。
这些电感，电容元件在特定的参数配合条件下构成振荡回路，当系统进行操作或发生故障时形成谐振现象，从而产生谐振过电压，导致系统中某些电气设备出现严重的过电压而损坏，影响电力系统的安全运行。
2铁磁谐振过电压产生的原因电力系统内，一般的回路都可简化成电阻R、感抗、容抗的串联和并联回路。
铁磁谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。
正常运行条件下，感抗大于容抗，即＞，此时电路运行在感性工作状态，不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。
铁磁谐振回路的容抗在频率不变的情况下基本上是个不变的常数，而感抗一般是由带铁芯的线圈产生的，铁芯饱和时感抗会变小。
当电源电压有所升高或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值随之减小，当＝时，即满足串联谐振条件，于是发生铁磁谐振[4]。
电力系统运行参数具有随机性，其运行方式灵活，构架比较复杂，容易使系统参数发生变化。
在进行操作或者发生故障的条件下，电力系统中的电容和电抗元件很容易形成振荡回路，尤其是主变压器，电压互感器等有绕组及铁芯的设备在一定的激励条件下，最容易产生电磁耦合现象，进而产生串、并联谐振，引发铁磁谐振过电压。
35kV、10kV系统大多采用中性点不接地方式运行，电网结构相对薄弱，加上电力系统操作频繁，运行方式又多变，很容易导致铁磁谐振过电压。
据有关统计，铁磁谐振过电压导致故障概率高达50% ～ 55%。
铁磁谐振过电压导致故障的严重性可见一般。
铁磁谐振过电压本质上是由于非线性励磁电感与电力系统对地电容所构成的铁磁谐振所引发的电网中性点不稳定现象。
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1. 引言1.1 电压互感器在电力系统中起着至关重要的作用电压互感器在电力系统中起着至关重要的作用。
它是电力系统中必不可少的设备之一，主要用于测量、监控和传输电力系统中的电压信号。
通过电压互感器，我们可以及时准确地获取电力系统中的电压信息，帮助运行人员了解系统运行状态，及时调整电力系统的运行参数，确保系统的安全稳定运行。
电压互感器广泛应用于电力系统的各个环节，包括高压输配电网、变电站、电力监测系统等。
它能够将高压信号转换为适合测量仪表或保护设备使用的低压信号，为电力系统的运行和管理提供了重要的技术支持。
没有电压互感器，电力系统的安全稳定运行将无法保障，难以及时有效地对系统中出现的问题做出反应和处理。
电压互感器在电力系统中的作用不容忽视。
它不仅是电力系统正常运行的关键设备，同时也是电力系统安全运行的重要保障。
只有充分认识到电压互感器的重要性，才能更好地确保电力系统的安全稳定运行。
【至关重要】。
2. 正文2.1 铁磁谐振对电压互感器的影响铁磁谐振是电力系统中常见的问题，对电压互感器会产生一定的影响。
铁磁谐振是指在电流经过互感器铁芯时，由于其自身的铁磁特性而导致的谐振现象。
这种谐振会导致互感器铁芯中的铁芯损耗增加，同时也会影响其正常的工作状态。
具体来说，铁磁谐振会导致电压互感器的性能受到影响，使其输出的信号出现波动或失真，甚至在严重的情况下可能导致互感器损坏。
对于电力系统而言，互感器是非常重要的设备，一旦出现问题可能会导致系统运行不稳定甚至发生故障。
防范铁磁谐振对电压互感器的影响是非常必要的。
采取一系列的措施来减少铁磁谐振现象的发生，可以有效地保护电压互感器的正常运行和延长其使用寿命。
在日常运行中，需要密切监测互感器的工作状态，及时发现问题并采取相应的措施进行处理，以确保电力系统的安全稳定运行。
通过不断完善措施和技术，可以有效预防铁磁谐振对电压互感器的影响，提高系统的可靠性和安全性。
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用的测量仪器，也是系统中的重要装置之一。
但是，在电力系统的运行中，电压互感器的使用也面临着很多问题，如铁磁谐振过电压。
铁磁谐振过电压是电压互感器在谐振情况下，长时间处于高电压状态下，容易造成设备损坏，甚至导致安全事故发生。
因此，需要采取有效措施，加强电压互感器的防范措施，以保障电力系统的安全稳定运行。
一、铁磁谐振过电压的成因及危害电压互感器中的铁芯是由硅钢片叠压而成，其导磁特性是非线性的。
一般情况下，电压互感器的负载比较小，电压互感器的电路谐振是极难发生的。
但是，如果出现负载开路（如断路器拆卸等操作），则使得电压互感器中的感应电流大幅度减小，电感值变大，当电容注入电流时，系统中的电容和电感共振，形成铁磁谐振。
当发生脉冲放电或过电流的冲击时，电感器内部的电压猛地升高，这就是铁磁谐振过电压的成因之一。
铁磁谐振过电压会造成设备局部击穿，损坏电容、电抗器等电力设备，对电力系统的可靠性和安全性造成严重威胁。
另外，如果频繁发生铁磁谐振过电压现象，还会造成电网负荷调节不稳定，导致电压波动，影响系统的稳定性。
二、电压互感器的防范措施1.调整电压互感器的谐振频率电压互感器的谐振频率是通过电容和电感器之间建立的谐振回路来实现的。
因此，在设计和安装过程中，可以调整电容和电感器之间的参数，以达到一定的谐振频率，减少铁磁谐振过电压的发生。
2.加装过电压保护装置过电压保护装置是电力系统中重要的防护装置之一，其作用是对电力系统中的过电压进行有效的控制。
在电压互感器的设计和安装过程中，可以增加过电压保护装置的投入，当电压互感器出现谐振时，过电压保护装置可以及时地将过电压抑制在一定范围内，从而保护电力系统的运行安全。
3.系统电容投入系统电容投入可以改善电网系统的功率因数和电压水平，同时还可以抑制铁磁谐振过电压的发生。
在电网系统的设计和运行中，可以根据需要增加系统电容的投入，减少电容和电感器之间的谐振，从而保护电力设备的运行安全。
铁磁谐振过电压
电压互感器铁磁谐振过电压可分两种：一种是中性点不稳定过电压；另一种是中性点位移过电压。
前者多在正常运行的中性点不接地的电网中产生, 例如投入空母线时的过电压；后者均在定相的过程中产生, 这主要是由于定相的方法不当引起的。
经过检修的某些线路、电缆等在恢复送电时, 新建的线路、电缆、变压器等在投入运行时, 以及两部分电网首次并联运行时, 必须事先检查相位, 进行定相, 以免造成严重的设备损坏和人身事故。
在110, 定相通常是利用电压互感器进行的。
利用一台电压互感器, 直接在高压电网中定相时产生的过电压, 主要是由基波谐振引起的, 特性比较稳定, 因此称为中性点位移过电压；利用两台外接的或母线上原有的中性点直接接地的电压互感器, 而在其低压侧定相时产生的过电压, 是由基波、高次谐波或分次谐波谐振所引起,同时具有不稳定的特点, 故称为中性点不稳定过电压。
后者在国内外的电力系统中发生较多,即过去所谓的中性点位移过电压和现在的电压互感器铁芯饱和过电压。
一、中性点不稳定过电压中性点不稳定过电压,不仅可以在定相的过程中发生, 而且在在我国3~220千伏运行的电网中, 也曾普遍发生, 是新建的和经过检修后投入运行的电气设备损坏的重要原因之一,同时也是电压互感器烧毁及其高压保险频繁熔断的主要原因。
1.产生的条件试验研究结果表明, 当发生此种过电压时, 中性点出现显著的位移, 相电压变动并升高, 而线电压保持不变。
因此可以判定此种过电压是零序回路出现的一种谐振现象。
此种过电压对相间电容与三相对称的负荷没有影响。
只要同时符合以下四个条件, 便可能产生此种过电压。
（1）电源变压器为三角形接线或中性点不接地的星形接线, 以及中性点不接地的电网（注：这里指电源侧中性点不接地）（2）单台或多台电压互感器的中性点直接接地, 同时零序电压线圈接近开路状态（注：这里指电压互感器中性点直接接地）（3）母线或电网各相的对地电容与电压互感器各相的对地电感相匹配, 且初始感抗必须大于容抗（4）因电压或励磁涌流的冲击, 使电压互感器的铁芯三相发生不同程度的饱和。
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。
铁磁谐振过电压机理是什么？
铁磁谐振过电压机理是什么？
在中性点非有效接地的配电系统中，若电网中发生单相接地铁磁谐振过电压故障，该电压等级电网母线上都将出现数值较高的零序电压。
利用这一特点，配网变电所母线上所接的绝缘监测装置，即一个三相五柱式电压互感器，其二次侧的星形联结绕组接三个电压表，以测量各相电压；另一个二次侧绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，用来反映线路单相接地时出现的零序电压。
当电网发生单相接地铁磁谐振过电压故障时，故障相对地电压为零，其他两相对地电压升高，同时出现零序电压，使继电器动作，发出故障信号。
但是在配电网中，PT铁磁谐振和PT断线故障与单相接地故障类似，都能引起电网电压异常，使PT开口三角形两端产生电压，绝缘监测装置发出接地信号。
因此，为了准确的判别故障类型，除监测PT开口三角两端电压外，还需要对配电网中单相接地故障、PT铁磁谐振和PT断线故障的特征进行分析加以区别。
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铁磁谐振过电压
摘要：铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压，多发生在
中性点不直接接地的配电网中，但在中性点直接接地的高压电网中，这种事故也常有发生。
分析了电力系统铁磁谐振的产生机理，介绍了一些典型的铁磁谐振过电压，以及几种消除铁磁谐振的措施及原理，最后对铁磁谐振的当前研究现状进行了评价，提出今后进一步的研究方向。
关键词：电力系统；铁磁谐振；过电压；消谐措施
Abstract:Ferroresonance is an internal overvoltage,which always occurs in ne utral isolated distribution network, and sometimes also occurs in high voltages netw ork. The research developments on ferroresonance are analyzed,
including their fundamental principles, characteristics and some typical example
s. It also introduces several treatments of ferroresonance eliminating and its principl e. Finally the further research trends are proposed.
Key words:power system; ferroresonance; overvoltage; treatment of resonance eliminating
在电力系统中包含有很多电感元件和电容元件。
在开关操作或发生故障时，这些电感和电容元件可能形成不同自振频率的振荡回路，在外加电源作用下产生谐振现象，引起谐振过电压。
谐振往往在电网某一局部造成过电压，从而危及电气设备的绝缘，甚至产生过电流而烧毁设备，还有可能影响过电压保护装置的正常工作条件。
在不同电压等级、不同结构的系统中可以产生不同类型的谐振过电压。
通常认为系统中的电阻和电容元件为线性参数，电感元件则一般有三类不同的特性参数。
对应三种电感参数，在一定的电容参数和其它条件的配
合下，可能产生三种不同性质的谐振现象。
①线性谐振：电感参数为常数，电感值不随元件上的电压或电流的变化而变化。
②铁磁谐振：电感元件因带有铁芯会产生饱和现象，电感参数不再是常数，而是随着电流或磁通的变化而变化。
③参数谐振：电感参数在外力的影响下发生周期性变化。
针对铁磁谐振的产生机理、特征等进行分析，并介绍几种典型的铁磁谐振以及抑制铁磁谐振常见的几种措施，对其研究现状进行评价。
1铁磁谐振发生机理分析
铁磁谐振是谐振过电压中最常见的，也是最难以预防的。
铁磁谐振又分为铁磁电压谐振（串联谐振）和铁磁电流谐振（并联谐振），两种谐振以铁磁电压谐振较为常见。
下面以铁磁电压谐振为例，分析铁磁谐振发生的机理。
图1（a）为最简单的电阻R、电容C和铁芯电感L的串联电路。
设在正常运行条件下初始感抗大于容抗。
图1（b）为电路中电压与电流的相量图。
设电流是正弦的，并以I·为参考相量。
U·L和U·C分别为L和C上的电压。
当略去铁损而把线圈的电感用等效电感代替，其等效正弦电压相量即U·L比I·超前90°。
当铁芯线圈用等效的非线性电感表示时，其
伏安特性与铁磁物质的磁化曲线相似，如图1（c）UL(I)所示。
电容上的电压UC=，与电流的关系为一直线关系，如图1（c）UC(I)所示。
为简单起见，令R=0，则有 E·=U·L＋U·C
由于U·L和U·C为反相，故上式可改写为
E=△U，△U=｜UL－UC｜
在电源电压E一定的条件下，电路出现a、b、c三个平衡点，其中b点是不稳定的。
在b点时，回路中电流有任何微小扰动，都会使其倾向a或c两个稳定点中的一个，故b 点不成为回路的实际工作点。
回路工作在a点时，U L＞U C，整个回路为感性，电感和电容上电压都不高，电流也不大，处于非谐振状态。
当工作在c点时，U C＞UL，回路呈容性，电流增大，电容和电感都出现较高的过电压，此时回路处于谐振状态。
在I0点处，等效感抗ωL等于，这与线性谐振相仿，压降和电流将趋于无穷大，但因电感非线性的特点，当I越过I0而继续增大时，等效感抗进一步下降，使得ωL与自动错开，最后到达新的稳定点c点，所以铁磁谐振过电压虽由电感的非线性引起，但其幅值最终又受到非线性所限制，一般不超过电源电压的三倍。
2几种常见的铁磁谐振
2.1断线谐振
所谓断线泛指导线断落、断路器非全相操作以及熔断器的一相或二相熔断。
断线的结果可能形成电感电容的串联谐振回路，其中电感是指空载或轻负载变压器的励磁电感等，电容是指导线的对地和相间电容，或电感线圈的对地杂散电容等。
在中性不接地的配电网络中，断线谐振出现的比较频繁，并且造成各种后果，即：在绕组两端和导线对地间出电压；负载变压器的相序反倾；中性点位移和虚幻接地；绕组铁芯发出异常响声和导线出现电晕声。
在。