电压互感器消谐措施
电压互感器谐振分析及抑制措施探讨
摘要:电力系统谐振过电压危害很大，严重影响系统的安全稳定运行。
通过对谐振过电压的研究探讨，提出了抑制铁磁谐振的措施，对电网安全起到有效防范作用。
关键词:铁磁谐振因素原理措施0引言通常情况下，直接接地系统和不接地系统共同组成电力系统接地系统。
直接接地系统的特点是容易产生并联谐振，不接地系统的特点是当发生单相接地时，容易出现串联谐振。
长期以来，电网的安全、稳定运行受到电力系统谐振过电压的严重影响和制约。
铁磁谐振在中性点不接地系统中所占的比例比较大。
当前，铁磁谐振问题随着电网的不断发展，在中性点直接接地系统中变得越加突出、严重，发生的概率也在逐渐增大，公司系统多次发生铁磁谐振引起的过电压案例，对电网的冲击很大，危害很深，应引起足够的重视。
1产生谐振的原因分析1.1外部因素。
有以下4种情况：其一，线路对地电容和线路电阻随着电力线路长度在电力系统中发生的变化也将发生变化，空母线充电或倒母线时，易产生对地电容引起的并联谐振。
其二，在暂态激发条件下，当系统的运行方式发生变化时，电压互感器容易发生铁磁饱和，其电感量L处于非线性变化，当发生雷电感应侵入或线路瞬间接地，特别是当系统出现单相接地时，串联谐振在一定程度上就会容易产生。
其三，直接投入系统的电容发生变化，进而在一定程度上造成谐振，如投入补偿电容器，打开断路器断口时，并联电容容易发生并联谐振。
其四，运行状态发生突变时，分次谐波就会产生，进而在一定程度上使ω发生变化，如拉、合隔离开关，可能产生串联或并联谐振。
1.2内部因素。
也有以下4种情况：其一，由于安装维修人员在变电站施工安装时未对电压互感器有关知识进行培训，对电压互感器工作原理、接线原理知识不扎实，致使电压互感器L端、N端所接二次回路全部重复接地，当系统发生接地后导致电压互感器线圈烧毁。
其二，运行操作人员在倒闸作业中出现操作程序不规范，导致系统出现过电压致使一次保险或电压互感器烧毁。
其三，测试周期不科学，致使电压互感器绝缘性能降低时不能及时发现。
防止电压互感器谐振的措施
伤残的心灵：一个真实的杨荫榆
赵长征
【期刊名称】《语文建设》
【年(卷),期】2006(000)003
【摘要】在《记念刘和珍君》中，杨荫榆是以阿附北洋政府，镇压学生运动的反
动人物形象出场的。
作为被鲁迅先生骂过的人物，一般读者对她的印象都不会太好。
尽管课文的注释提及杨荫榆晚节值得称道，但普通读者对她一生的经历了解甚少。
作家杨绛先生曾写过一篇《回忆我的姑母》的散文，以亲属的身份追忆了杨荫榆“坎坷别扭”的一生。
这为读者认识真正的杨荫榆，提供了一个独特的视角。
【总页数】2页(P49-50)
【作者】赵长征
【作者单位】四川大学文学与新闻学院
【正文语种】中文
【中图分类】G4
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10kV电压互感器各种防谐振措施评述
10kV电压互感器各种防谐振措施评述李达坚何毅思冯庆燎摘要就10 kV电压互感器的各种防铁磁谐振措施进行了分析，提出广州北区供电局的解决方法。
关键词铁磁谐振消谐器抗谐振PT 开口三角绕组1 10 kV电压互感器的运行情况广州北区供电局(下简称“北区局”)现投入运行的110 kV变电站共有10个，各变电站的10 kV系统一般情况下各自独立，除江村、夏茅站为中性点经曲折变和电阻接地外，其余8站中性点均不接地。
表1是北区局在1997年全年PT 熔断的次数统计。
表1 北区局1997年10 kV PT保险丝熔断情况统计站名消谐装置型式熔断次数原因神山中性点直接接地 4 3次线路接地，1次雷击接地马岗中性点直接接地 2 线路接地九佛中性点直接接地 0钟落潭中性点经电阻接地 0竹料开口三角绕组接白炽灯 0太和中性点直接接地 0龙归开口三角绕组接分频器 1 线路接地人和 1号PT抗谐振型，2号PT直接接地 1 雷击接地另外，在1998年2月，竹料变电站3次PT熔丝熔断，神山变电站有1次，均为受线路的影响。
2 铁磁谐振过电压产生机理在中性点不接地系统中，为了监视三相对地电压，变电站内10 kV母线常接有Yo接线的电磁式电压互感器，这时电气结线见图1。
正常时PT的励磁阻抗很大，网络对地阻抗仍呈容性，三相基本平衡，中性点O的位移电压很小，但在某些扰动下，如单相接地的发生和消失，这些都会使PT中暂态励磁电流急剧增大，感值下降，于是三相电感值有所不同，使O点出现零序电压。
设L0为PT三相并联的零值电抗，而当L0与3C0回路达到固定振荡频率ω0时，将会在系统中产生谐振现象。
随着线路的延长，依次发生高次(2、3次)基极、1/2次分频谐振。
当发生分频谐振时，由于互感器感抗显著下降，励磁电流急剧增大，可达到额定值的数十倍，造成互感器的烧毁或保险丝熔断。
有关的研究证明［1］：在PT开口三角绕组接入电阻(R/Xm≤0.4)，相当于在PT的励磁电感之中并入电阻，能够限制和消除谐振；在PT的高压中性点串接电阻，随着R的增大，谐振的范围缩小，当R≥6%Xm时可消除一切铁磁谐振；当线路对地容抗XCo/Xm≤0.01时，将不会产生谐振。
10kV配电网两种消谐措施分析比较
10K V配电网两种消谐措施分析比较在10kV中性点不接地系统中，往往由于电磁式电压互感器(简称压变)铁芯饱和而引起工频位移过电压和铁磁谐振过电压(通称为压变饱和过电压)，造成压变高压熔丝熔断，甚至使压变烧损。
限制这种过电压的措施是多种多样的，较普遍的是采用在压变二次侧开口三角形绕组两端接消谐器的方法，以及近年来采用的在压变一次侧中性点对地接消谐电阻的方法，这两种消谐措施各具特点，应因地制宜，合理选用。
1 压变开口三角形绕组两端接消谐器的消谐方法1.1原理对这种压变饱和过电压，通常是在压变二次侧开口三角形绕组两端接入阻尼电阻Ro，相当于在压变高压侧Yo结线绕组上并联一个电阻，而这一电阻只有在电有零序电压时才出现，正常运行时，零序电压绕组所接的Ro不会消耗能量。
Ro值越小，在压变励磁电感L上并联电阻就越小，当Ro小于一定值时，络三相对地参数基本上由等值电阻决定，这时由压变饱和而引起电感的减小不会明显引起电源中性点位移电压。
当Ro=0，即将开口三角形绕组短接，则压变三相电感值就变成漏感，三相相等，压变饱和过电压也就不存在了。
但当电内发生单相接地时，压变开口三角形绕组两端会出现100V的工频零序电压，这样阻尼电阻的容量就要求足够大，当阻尼电阻太小，一方面电阻本身可能因过热而烧坏，另一方面，压变也可能因电流过大而烧损，所以现在变电站一般采用微电脑多功能消谐装置。
当判断为存在工频位移过电压或铁磁谐振过电压后，单片机就进行消谐程序，发出高频脉冲群，使反并在开口三角形绕组两端的两只晶闸管交替过零触发导通，将开口三角形绕组短接(若系统发生单相接地，则不起动消谐装置)，使压变饱和过电压迅速消除。
由于短接时间极短，故不会给压变带来负担。
1.2优点采用微电脑多功能消谐装置，来消除压变饱和过电压效果良好，且一个系统通常只要接一台消谐器即可起到消谐作用。
如晋江市110kV青阳变电站和晋源电厂控站每段10kV母线各装设了一套WNX)。
电磁式电压互感器铁磁谐振及消谐方法的分析
（ ｈｎａ ｇＩｓｔｔ ｏ ｎｉｅｒ ｇＳ ｅｙｎ １ １６ Ｃ ｉａ Ｓ ｅｙｎ ｔｕｅ ｆ ｇｎｅｉ ，ｈｎａｇ１０ ３ ， ｈｎ ） ｎｉ Ｅ ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ｙａ ａｙ ｉｇ ｔｅ ｆｒ ｍａ ｎ ｔ ｅｏ ａ ｃ ｎ ａｍ ｆａ ｌｃｒｍａ ｎ ｔ ｏｔｇ ｒ ｓ ｒ ｒ ｔｅｒｌｔ ｎ ｔ ａ ｔ Ｂ ｎ ｌｚ ｈ ｅｒ ｇ ｅｉ ｒｓ ｎ ｎ ｅ ａ ｄ ｈ ｒ ｏ ｎ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｃ ｏ ｇ ｅｉ ｖ ｌ ｅ ｔ ｆ ｍｅ ，ｈ ｅａｉ ｓ ｃ ａ ｎ ａ ｏ ｏ
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
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。
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。
电压互感器铁磁谐振解决方案
在 中性 点非 直接 接地 系统 （ １ ０， ３ ５ ｋ Ｖ系 统 ） 主 要 有
一 十 ＿ 十 －十 ＿ 一 －十 ＿ 十 － 十 一 ” － — － 十 十 － — 。 － —． － －— ＋ －－ 十 － 十 －十 － 。 十 ＿ 一— － 十 －十 －＋ － ＋ －
。 。
１ － ， ／ ３电压 下 ， 铁 芯磁 通 不饱 和 的 电
压互 感 器 ； ② 在 电压 互感 器 一 次绕 组 中 性 点 对 地 间 串 接 线 性 或 非 线 性 消 谐 电阻 ， 加 零序 电压 互 感 器 ；
（ ６ ４ ６ ０ ０ ０ ） 国网四川 泸州市 泸川供 电分 公 司 陈 杰 李 守棋
铁 磁 谐 振 是 电 力 系 统 自激 振 荡 的 一 种 形 式 ， 是 由
③ 在 电 压 之 间 、 开 口三 角 两 端 分 别 接 入
阻尼 电阻 ； ④ 电压互 感器 开 口三角两 端接 入消谐 装 置 。
目前 主 要 采 用 的 方 法 为 在 １ ０， ３ ５ ｋ Ｖ母 线 上 的 星 形 接 线 电压互 感 器 一次 侧 加装 消 谐 器 ， 二 次 侧 开 口 三 角 加 装 二 次 消 谐 器 或 合 适 消 谐 电 阻 。一 次 侧 加 装 消 谐 器时 ， 电 阻 器 系 非 线 性 材 料 组 成 。 目前 ， 二 次 侧 开 口 三 角 加 装 的 消 谐 器 能 检 测 电 压 互 感 器 开 口三 角 ｌ ７ —３ ５ ０ Ｈｚ 频 率 的 电压 分量 ， 发 生 故 障时 可 以 区分过 电压 、 铁
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电压互感器消谐措施
长期以来，石河子电网6~35 kV系统均采用不接地运行方式。
这种运行方式在系统发生单相接地时，允许一定的时间内带故障运行，因而大大提高了系统的供电可靠性。
随着区域电网的超前发展，系统对地电容也迅速增大。
在系统发生某些扰动时，极易引发系统内电磁式电压互感器的饱和，激发谐振过电压，导致系统接地电压互感器(TV)高压保险熔断烧毁，严重时出现设备闪络跳闸。
根据本地区电网的实际情况，选择了不同的措施来抑制由于TV
饱和引起的谐振过电压。
关键词：电压互感器消谐措施选择
长期以来，石河子电网6~35 kV系统均采用不接地运行方式。
这种运行方式在系统发生单相接地时，允许一定的时间内带故障运行，因而大大提高了系统的供电可靠性。
随着区域电网的超前发展，系统对地电容也迅速增大。
在系统发生某些扰动时，极易引发系统内电磁式电压互感器的饱和，激发谐振过电压，导致系统接地电压互感器(TV)高压保险熔断烧毁，严重时出现设备闪络跳闸。
根据本地区电网的实际情况，选择了不同的措施来抑制由于TV
饱和引起的谐振过电压。
1 TV三角形开口装设消谐电阻
由110/35 kV紫泥泉变电站35 kV设备，35 kV红沟变电站及石场变电站的35 kV设备，以及它们之间的35 kV联络线(紫红线：20 km，紫石线：8 km)组成局部的35 kV系统，其所带的负荷常年在较低水平，自建成后，频繁发生谐振，每年都有数个35 kV TV喷油烧毁，损失惨重。
严重威胁着电网的安全运行。
经由分析该系统发生分频谐振的区域为
XC0/XL = 0.01~0.08 (1)
发生基波谐振的区域为
XC0/XL = 0.08~0.5 (2)
式中XC0——系统的零序电容容抗;
XL——电压互感器(tv)单相绕组在额定线电压下的激磁阻抗。
输电线路的电容电流一般采用下式计算
I C0= 3Uφ(1/Xco)×103 (3)
式中Uφ——相对地电压，kV。
由式(3)可求得该35 kV系统零序电容容抗XC0为0.0187 MW。
这几个站的JDJJ2-35
型TV的激磁阻抗，约在2.2 MW左右，代入式(1)中可求得XC0/XL = 0.0256，该值落在1/2分频谐振范围，因此当该系统有单相接地、雷击、合闸等条件激发时，将产生分频谐振。
此时，电压互感器的励磁电流急剧增加，可高达额定励磁电流的几十倍以上,从而造成电压互感器的烧毁。
为了抑制TV的分频谐振，选择了在TV二次三角形开口处并联一阻尼电阻，
其阻值可由下式求出
R = XL/K2 (4)
式中XL——系统感抗;
K——tv变比系数。
将相关参数代入等式(4)可得：R = 25 W。
由于天气原因，检修人员只在紫变，石场变的35 kV TV开口三角形装设了25 W的阻尼电阻，而红沟变未能及时安装。
暴风雨过后，红沟变有两台35 kV TV又因谐振而喷油烧毁。
后来将红沟变更换TV后的二次开口三角形装上的阻尼电阻。
现运行近一年，该35 kV系统的所有TV再未发生因谐振而烧毁的事故。
经验表明，必须在同一系统，所有TV二次开口三角装设阻尼电阻，才能有效的抑制谐振。
2 Tv中性点装设阻尼电阻
石河子电网很多变电站分布在边远的农牧团场，负荷以季节性的农业灌溉，棉花加工为主，变化起伏很大。
在10 kV线路轻载时，遇到线路上接地故障，或值班员拉路查找接地点时，都时常引发10 kV系统谐振，站内三相指针式电压监控仪表的表针全部打到头，数分钟不返回，随后就是10 kV TV保险的熔断,电压回零。
经检查TV绝缘严重降低,高压对低压绕组及高压对地的绝缘电阻已不足2 MW，无法投入运行。
也曾试图用第一种办法解决，但考虑到团场10 kV电网属农电公司管理，线路参数处于经常变化之中，确切的参数无法及时收集。
因此采取了在TV一次中性点对地接入LXQ-10型阻尼电阻。
它的直流特性与传统的RXQ消谐器相近，但结构设计迥异，具有体积小，重量轻，表面经过特殊处理，户内户外可通用，安装也很方便的特点。
在几个易发生10 kV系统谐振的变电站安装后，效果良好。
但在选择阻尼电阻时应注意TV的绝缘等级是全绝缘还是半绝缘，若是半绝缘应选择弱绝缘型的LXQ-10阻尼电阻与TV相匹配。
此外该阻尼电阻不能固定在JDZJ-10型TV的紧固螺栓上，因为该处是不接地的，而应与接地螺栓相连接，并检查接地良好。
3 装设抗谐振全绝缘电压互感器
本地区35 kV小拐乡无人变电站，距离石河子市区150 km，路况不好，变电所的数据远传功能还未完善。
每当线路有接地时，不能及时发现，接地故障不能在规程规定的时间内消除，造成户外10 kV干式电压互感器多次烧坏。
直到几天后有人巡视时才发现。
针对这种情况，选择励磁特性饱和点较高的抗谐振全绝缘电压互感器，使其可以在系统有接地时，能够长时间运行而不烧毁。
该设备已投入近半年，状况良好。
4 装设消弧线圈自动调谐装置
位于石河子市区的几个变电站，电缆出线多，接地电容电流很大，发生接地后电弧不易熄灭，容易激发TV的饱和谐振过电压和间歇性的弧光接地过电压，导致事故跳闸率上升。
为了提高市区供电的可靠性，减少谐振过电压发生的机会，装设了消弧线圈自动调谐装置。
该装置可以自动调整消弧线圈的感性电流，补偿故障点的电容电流，使故障点的残流减少，从而达到自然熄弧目的，抑制过电压的产生。
运行经验表明，消弧线圈对抑制电磁式电压互感器饱和而产生的谐振过电压，降低线路的事故跳闸率有明显作用。
但在选择消弧线圈时有
以下几个问题应引起重视：
·要测算所装设电网的电容电流;
·要考虑电网的发展趋势，合理选择消弧线圈的容量;
·选择质量、性能可靠的自动跟踪补偿测控系统。
城西的变电站，10 kV出线均为架空线路。
在选择消弧线圈时，没有充分考虑到该变电站的发展，等到装置投运时，消弧线圈的容量已不能满足补偿要求，造成接地变中性点电压过高，三相电压不平衡，脱谐度达到-33%，残流超过10 A。
故障点的电容电流得不到有效补偿，电弧仍可导致电压互感器的饱和而引发谐振。
最后不得不对这套装置进行增容改造。
选择的以上几种防治TV谐振过电压的措施，各有其优缺点，所需的投入和产生的经济效益也不相同。
整改一年多来，效果令人满意。
所以在选用适合本地区电网切实可行的消谐措施时，要因地制宜，周全考虑，用最经济有效的办法来确保电网设备的安全运行。