电力系统中的谐振过电压
三种谐振过电压及其对应关系 -回复
三种谐振过电压及其对应关系-回复谐振过电压是指在电力系统中，由于电力设备或其他故障引起的电压波动，其频率等于系统谐振频率的电压异常现象。
谐振过电压对电力系统的稳定运行具有重要影响，能够导致设备损坏、线路过载等问题。
本文将分别介绍三种常见的谐振过电压及其对应关系。
一、串联谐振过电压串联谐振过电压是指在电力系统中，线路与电容性负载串联连接时，由于谐振回路发生谐振而产生的过电压现象。
谐振回路由电源、线路和电容性负载构成。
当线路长度与谐振频率相等或者线路长度的整数倍等于谐振频率的一半时，谐振回路产生谐振，电压会急剧增大。
产生串联谐振过电压的原因主要有两个方面：一是线路长度符合谐振条件，使得电源输出的电压和线路中的谐振电压相叠加；二是电容性负载的谐振频率接近或者等于电压谐振频率，从而使得线路上的电压出现大幅度增加。
串联谐振过电压对电力系统的影响非常严重。
首先，电压的突然增大可能导致设备的工作不稳定，从而影响电力系统的正常运行。
其次，过高的电压会使线路出现过载情况，可能引发火灾等安全事故。
因此，在电力系统的设计和运行中，需要注意串联谐振过电压的控制，采取相应的补偿和保护措施。
二、并联谐振过电压并联谐振过电压是指在电力系统中，电容性负载与线路并联连接时，由于谐振回路发生谐振而产生的过电压现象。
谐振回路由电源、线路和电容性负载构成。
当电容性负载谐振频率接近或者等于电压谐振频率时，谐振回路产生谐振，电压会急剧增大。
产生并联谐振过电压的原因主要是由于电容性负载的谐振频率与谐振频率相近或相等，从而使得电容性负载上的电压出现异常增大。
并联谐振过电压对电力系统的影响也是十分严重的。
首先，过高的电压可能导致设备的绝缘破坏，从而引发设备损坏和线路故障。
其次，电压突然增大还可能影响电力系统的稳定运行，引发供电中断等问题。
因此，在电力系统的设计中，需要合理选择电容性负载，控制并联谐振过电压的发生。
三、平行谐振过电压平行谐振过电压是指在电力系统中，当谐振回路的谐振频率接近或者等于系统的谐振频率时，由于负载或者设备改变引起的过电压现象。
0608电力系统中的谐振和过电压
电力系统中的谐振和过电压电气系统的内部过电压触发的原因很多，既有线路参数匹配引起的工频过电压，此外还有电感负载负荷截流引起的过电压和电感电容串联引起的谐振过电压。
据统计资料，一般工频过电压不会超过2倍相电压，切除空载线路引起的操作过电压和间歇性电弧引起的过电压不会超过3—5倍相电压，铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压。
但是，实际运行经验证明，事故的发生往往是几种过电压叠加在一起，过电压倍数有时高达额定相电压的7～8倍。
对于复杂的电气系统，由一系列具有不同自振频率的振荡回路组成，其振荡条件为感抗和容抗相等。
当电路中的自振频率之一与电源谐振频率之一恰好相等时，就会发生这一频率的谐振过电压。
若谐振过电压的持续时间可能很长，一旦发生，往往造成严重的后果。
正常情况下，电路中电感大于电容，但由于某种原因使电感电压升高，电感磁饱和，感抗减小，出现感抗与容抗相等，甚至感抗小于容抗形成相位反转，引起铁磁谐振，一般铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压，实践表明，大多在1.5～2倍之间。
铁磁谐振产生的过电压的幅值虽然不高，但因过电压频率往往远低于额定频率，铁芯处于高度饱和状态，其表现形式可能是相对地电压升高、励磁电流过大或以低频摆动，引起绝缘闪络、避雷器炸裂、高值零序电压分量产生、虚幻接地现象出现和不正确的接地指示。
严重时还可能诱发保护误动作或在电压互感器中出现过电流引起TV烧坏。
无论是过电压、线性谐振，还是铁磁谐振，都应在母线侧装设了过电压保护器、一次消谐器。
模拟实验表明，尽管系统装设了一次消谐器，但一次消谐器是在发生谐振以后才会起作用，铁磁谐振可以持续较长时间，只是由于一次消谐器的作用，谐振持续时间很短，但并不能从源头杜绝谐振。
若电力系统中，负载起停频繁，则可能发生一系列过电压或谐振事故。
因此在中性点不接地系统中，除应在每组电压互感器的高压绕组中性点装一只一次消谐器，进行有效地限制弧光接地过电压和消除铁磁谐振外，还应在相应部位装设合适的过电压保护器来限制各种过电压。
电力系统中谐振过电压的产生与解决对策
・ １ ４ 解决对策
朱建平 闰 峰 （ 鸡 东县 电业局 ， 黑龙 江 鸡 东 １ ５ ８ ２ ０ ０ ）
摘 要 ：在 日常的 电路 生产运作 中除 了家用电器外一些小细部用 电仪器常 因为 电磁感应产 生的振 动导致一起运作 时令或者损 坏的 问题 ， 并且在一 些大型的发电 、 传输运作 、 电力供给等仪 器上也会 出现 此类问题 ， 这种 问题被称为谐振 过电压 ， 本 文将对此类 问题进 行 简 单 的介绍和提供几点有效 的解决 问题 的措施 。 关键词 ： 谐振过 电压 ； 问题 ； 策略 在电流通过电路时会产生磁场，电与磁的相互转化在生产电力上 容） ３ Ｃ ｏ中存储的电荷 ， 对三相电压互感器高压绕组电感 Ｌ ／ ３ 放 电， 相当 为我们提供了极大的助力 ，但是也是 由于这类问题我国电路工作中往 个直流源作用在带有铁芯的电感线圈上， 铁芯会深度饱和。 对于接地 往由于过电压问题产生很多巨大的经济损失甚至有些情况出现了人员 相来说 ， 更是相当一个空载变压器突然合 闸， 叠加出更大 的暂态涌流。 伤亡 ， 因此为 了解决过电压危害我 国电力专家总结 了很多方法 ， 本文就 在高压绕组中Ｊ 性点安装电阻器 Ｒ ｏ 后， 能够分担加在电压互感器两端的 针对于谐振过电压这一现象进行具体的介绍 ，并提供几点解决问题措 电压 ， 从而能限制电压互感器中的电流 ， 特别是 限制断续弧光接地时流 施 的意见 。 过电压互感器的高幅值 电流， 将高压绕组 中的涌流抑制在很小 的水平 ， １概 述 相当于改善电压互感器的伏安特ｌ 生。 在电力系统中引起电网过电压的原因很多 ，其中谐振过 电压 出现 ３ ． １ ． ４电压互感器一次侧 中性点经零序 电压互感器接地 ，此类型接 相对频繁 ， 其危害性较大 。 过电 压一旦发生， 往往会造成电气设备的损 线方式的的电压互感器称 为抗谐振电压互感器 ，这种措施在部分地区 坏、 烧毁， 甚至发生停电事故 。由于谐振过电压作用时间较长， 而且不能 有成功经验， 其原理是提高电压互感器的零序励磁特 陛， 从而提高电压 用避雷器限制 ， 因此在选择保护措施方面有较大的困难。 谐振是 由铁 互感器的抗烧毁能力 ， 已有很多厂家按此原理制造抗谐振电压互感器。 电感元件 ， 如发电机、 变压器、 电压互感器、 电抗器 、 消弧线圈等和和系 但是应注意到 ， 电压互感器中． ｆ 生 点仍承受较高电压 ， 且电压互感器在谐 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 振时虽可能不损坏， 但谐振依然存在。 铁磁｛ 凿 振， 使系统产生谐振过电压。 ３ ． １ ． ５电压互感器二次侧开三角绕组接阻尼电阻，在三相电压互感 器一次侧中性 串接单相 电压互感器或在 电压互感器二次开 口三角处 ２谐振产生的原 因及激发条件 力系统是—个复杂的电力网络 ， 在这个复杂的电力网络中， 存在着 接人阻尼电阻 ， 用 于消耗电源供给谐振的能量 ， 能够抑制铁磁谐振过电 很多电感及电容元件 ， 尤其在不接地系统中， 常常出现铁磁谐振现象 ， 压， 其电阻值越小 ， 越能抑制谐振的发生。 给设备的安全运行带来隐患 ，下面先从简单 的铁磁谐振电路 中进行分 ３ ． １ ． ６中． 点经消弧线 圈接地 ， 中性点经消弧线圈接地有以下优点： 析。 瞬间单相接地故障可经消弧线圈动作消除， 保证系统不断电； 永久单相 接地故障时消弧线圈动作可维持系统运行一定时间，可以使运行部门 下列激发条件造成电压谐振 ： （ １ ） 电压互感器的突然投入； 有足够的时间启动备用电源或转移负荷 ， 不至于造成被动； 系统单相接 （ ２ ） 线路发生单相接地； 地时消弧线圈动作可有效避免 电弧接地过电压 ，对全 网电力设备起保 护作用 ； 由于接地 电弧的时间缩短 ， 使其危害受 到限制 ， 因此也减少维 （ ３ ） 系统运行方式的突然改变或 电气设备的投切； 修工作量 ； 由于瞬时接地故障等可 由消弧线圈 自 动消除 ， 因此减少 了 保 （ ４ ） 系统负荷发生较大的波动 ； 护错误动作的概率；系统 中 ． 胜点经消弧线圈接地可有效抑制单相接地 （ ５ ） 电网频率的波动 ； （ ６ ） 负荷的不平衡变化等。 电流，因此可降低变电所和线路接地装置的要求 ，且可以减少人员伤 ３常用的消谐方法及优缺点 亡， 对 电磁兼容性也有好处。 ３ ． ２中性点直接接地系统谐振消除方法及优缺点 ３ ． １ 中陛点不接地系统常见 的消谐措施 ３ ． １ ． １ 采用励磁特 性较好的电压互感器 ３ ． ２ ． １ 尽量保证断路器三相同期 、 防止非全相运行。 目 前 ，在我单位新建变电 站电 压互感器选型时尽量采用采用励磁 ３ ． ２ ． ２改用电容式 电压互感器（ Ｃ Ｖ Ｔ ） ， 从根本上消除了产生谐振的条 特ｆ 生 较好的电压互感器。 电压互感器伏安特 ｌ ｝ 常好， 如每台电压互感 件 ， 但是电容式电压互感器价格高 、 带负载能力差 、 且仍带有电感 ， 二次 器起始饱和电压为 １ ． ５ Ｕ ｅ ， 使电压互感器在一般的过电压下还不会进入 侧仍要采用消谐措施 。 增加对地电容 ， 操作时让母线带上一段空线路或 饱和区， 从而不易构成参数匹配而出现谐振 。显然， 若电压互感器伏安 耦合 电容器。 ３ ． ２ ． ３带空载线路可以很好地消谐 ，但有可能产生一个很大的冲击 特 陛非常好 ，电压互感器有可能在一般的过电压下还不会进入较深的 饱和区， 从而不易构成参数匹配而出现谐振。从某种意义上来说 ， 这是 电流通过互感器线 圈， 对互感器不利 ， 而耦合 电容器 十分昂贵 ， 目前 尚 治本的措施 。 但电压互感器的励磁特性越好， 产生电压互 皆 振的电 无高压电容器。 ３ ． ２ ． ４与高压绕组串接或并接一个阻尼绕组， 可消除基频谐振 ， 在发 容参数范围就越小。 虽可降低谐振 发生的概率 ， 但一旦发生 ， 过 电压 、 过 生谐振的瞬间投Ａ ａ ｔ ￣ ， 阻尼电阻将会增加投切设备和复杂的控制机构。 电流更大。 ３ ． １ ． ２在母线上装设中性点接地的三相星形电容器组 ，增加对地电 ３ ． ２ － ５电容吸能消谐 ， 对幅值较高的基频谐振比较有效 ， 但对于幅值 容这种方法 ， 当增大各相对地 电容， 可防止谐振。如果零序电容过大或 较低的分频谐振往往难以奏效 。 ３ ． ２ ． ６ 在开 口三角形回路中接入消谐装置，能 自动消除基频和分频 过小 ， 就可以脱离谐振区域， 谐振就不会发生。 ３ ． １ ． ３ 电流互感器高压侧中性点经电阻接地，由于系统中性点不接 谐振 ， 需在压变开 口三角绕阻回路中 增加 １ 根辅助边线 ， 增大了投资。 ３ ． ２ ． ７ 采用光纤电压互感器， 可以有效地消除谐振 。 价格较高 ， 但是 地， Ｙ ０ 接线的电磁式电压互感器的高压绕组 ， 就成为系统三相对地的 容易受到腐蚀或者损坏 ， 因此适应 Ｉ 生 比 较差。 唯—金属通道。系统单相接地有两个过渡过程， 一是接地时； 二是接地 其工作环境要求苛刻 ，
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。
pt谐振过电压波形
pt谐振过电压波形
PT谐振过电压波形，是电力系统中一种非常重要的现象，通常也是电力工程师们研究和解决的重点。
PT谐振过电压波形可以简单地理解为电网系统中的一种电压波形，它发生在系统中由于谐振而产生的电流和电容器之间的耦合作用。
当系统中的电容较大时，电容器的电容值也会很大，这使得系统中的电流和电容造成的谐振频率很容易发生共振，从而产生出谐振过电压波形。
PT谐振过电压波形在电力系统中可能带来很多问题，比如会导致系统中的设备热损失增加、设备寿命缩短、对于灵敏的保护设备也可能造成一定的干扰等。
因此，对于这种谐振现象的研究和预防也变得非常重要。
针对PT谐振过电压波形的研究和预防也是电力工程师们一直在探索的重点之一。
在实际的电网系统中，工程师通常会采用一系列的措施来避免和减轻PT谐振过电压波形引发的问题，比如可以通过使用合适的谐振抑制装置、降低系统中的电容器容量、改善系统的配电方案、提高设备的绝缘强度等方法来实现。
总的来说，PT谐振过电压波形是电力系统中常见的一种现象，其对于电力设备和系统可能产生的影响也是非常显著的。
因此，通过对PT谐振过电压波形的研究和探索，对于实现电力系统的稳定运行、提高电力设备的安全可靠性、保障人们生活和工作的电力供应也将具有重要的意义。
电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施
电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施摘要电力系统中，厂站因过电压引起故障甚多，特别是谐振过电压，对设备甚至系统安全稳定运行影响大。
分析原因，找出问题，提出防治措施很有必要。
关键词谐振过电压；PT；铁芯饱和；防范措施0 引言我国电力系统分为不同电压等级，35kV及以下配电网采取中性点不接地和经消弧线圈接地方式；110kV及以上配电网采取中性点直接接地方式。
过电压种类多，主要有谐振、雷电和操作过电压；其中谐振过电压较常见，作用时间长、次数频繁、危害大，须采取措施预防。
1 谐振过电压产生原因电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压；中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。
运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。
另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
2 铁磁谐振为满足电网测量、保护需要，电力系统中配置大量电感电容元件，如：互感器、电抗器等电感元件；电容器、线路对地电容等电容元件。
当进行设备操作或系统故障时，电感电容元件构成振荡回路，在一定条件下产生谐振，损坏设备影响系统。
2.1 原因分析图1某水厂单串接线图，采用接线，110kV系统中性点直接接地，变压器、PT等分相运行，变压器、PT高压绕组接成Y0，该厂多次发生铁磁谐振过电压。
原因：图1 某水电站单串接线图1）故障时产生谐振过电压。
当系统发生单相故障时，因整个电网系统中电感电容元件参数不匹配，两者共同作用，为谐振产生创造条件，最终导致铁磁谐振过电压发生；2）操作时产生谐振过电压。
110kV开关为双断口且并联均压电容，停送电操作时，先拉5012、5013，再拉50126，其他刀闸均接通。
110kV环网通过开关断口电容构成带电磁式PT空母线产生谐振。
2.2 等值电路图该厂输出线路发生单相接地故障，瞬时A相线路产生接地电流，因避雷器参数不匹配，构成谐振回路而产生谐振过电压。
图2 简化电路图如图2，L1是1B一次侧电感，L2是2B一次侧电感，Lm是PT一次侧电感，C0是空长线路对地电容，RL是电阻，k为故障点。
电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因
电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因电力系统中的铁磁谐振过电压是指在一些特定的运行条件下，电力系统中的铁磁元件（如变压器、电感器等）由于谐振现象而产生的过电压。
这种过电压会对电力设备和系统的安全稳定运行产生不利影响，因此对于铁磁谐振过电压的产生原因进行深入的研究和分析具有重要意义。
铁磁谐振过电压的产生主要是由于电力系统中的谐振特性和非线性特性的相互作用引起的。
具体而言，以下是造成铁磁谐振过电压的几个主要原因：1. 谐振频率与系统频率接近：电力系统中的铁磁元件具有一定的谐振频率。
当系统频率与铁磁元件的谐振频率接近时，就容易引发谐振现象，从而产生过电压。
这是因为谐振频率附近会出现共振现象，电力系统中的能量在谐振回路中积累，导致过电压的产生。
2. 非线性特性引起的谐波：电力系统中存在各种非线性元件，如变压器的磁化曲线非线性、饱和等。
这些非线性特性会引起系统中谐波的产生和传播，进而导致铁磁谐振过电压的产生。
当谐波频率与铁磁元件的谐振频率相近时，谐波能量会在铁磁元件中积累，导致过电压的产生。
3. 谐振回路的存在：电力系统中的变压器、电感器等铁磁元件与电容器、线路等组成了谐振回路。
当这些元件的参数满足一定的条件时，谐振回路就会形成，从而引起谐振现象和过电压的产生。
4. 突变负载的突发性变化：电力系统中的负载存在突变的情况，例如突然断开大负载或突然接入大负载。
这样的突变负载会导致电力系统中的谐振频率发生变化，从而引起铁磁谐振过电压的产生。
为了避免铁磁谐振过电压对电力系统的影响，可以采取以下几种措施：1. 谐振频率的分析和计算：对于电力系统中的铁磁元件，需要进行谐振频率的分析和计算。
这样可以了解系统中是否存在谐振频率接近的情况，并采取相应的措施来避免谐振现象的发生。
2. 谐振回路的设计和调整：在电力系统的设计和运行过程中，需要合理设计和调整谐振回路。
这包括选择合适的元件参数、合理布置线路等，以降低谐振回路的谐振能力，减少谐振过电压的产生。
电网谐振过电压的限制方法范文
电网谐振过电压的限制方法范文电网谐振过电压是指在电力系统运行过程中，由于谐振条件的满足导致的电压过高现象。
谐振是指系统中的电感元件和电容元件之间发生共振现象，导致系统中电压和电流的不稳定。
谐振过电压的产生是一个复杂的动态过程，它与电力系统的结构、设备参数以及系统运行状态等因素都有关系。
电网谐振过电压会影响电力系统的正常运行，甚至会对电力设备造成严重的损坏。
因此，控制电网谐振过电压对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
要限制电网谐振过电压，首先需要了解它的产生机理。
电网谐振过电压的产生主要是由于电势能的互相输送过程中能量的积累和释放引起的。
具体来说，当发生谐振时，谐振电感元件和电容元件之间会产生大量的电磁能量传输。
这些电磁能量会导致电网中电压的不稳定，进而引发谐振过电压的产生。
因此，限制电网谐振过电压的关键是控制电磁能量在电力系统中的积累和释放过程。
为了限制电网谐振过电压，可以采取以下措施：1. 提升调频速度：调频是指电力系统中发电机的频率调整过程。
提升调频速度可以缩短系统电压的调整时间，减小谐振过电压的产生。
具体来说，可以通过增加调度控制中调频控制的灵敏度、优化调频控制策略等方式来提升调频速度。
2. 优化发电机参数：发电机是电力系统中的重要设备，其参数设置影响着系统的稳定性和灵敏度。
通过优化发电机的参数设置，可以减小谐振过电压的产生。
具体来说，可以调整发电机的电容参数、电感参数等来改变发电机的谐振特性，从而减小谐振过电压的幅值。
3. 配置谐振抑制器：谐振抑制器是一种能够消除电网谐振过电压的装置。
它通过改变电力系统中的电感元件和电容元件之间的谐振条件，从而减小谐振过电压的幅值。
谐振抑制器可以配置在发电机、变电站等关键位置，以提高电力系统对谐振过电压的抵抗能力。
4. 加强系统调节和保护：系统调节和保护是电力系统的重要组成部分，对于限制电网谐振过电压具有重要意义。
通过加强系统调节和保护措施，可以及时探测和响应电网谐振过电压的产生，并采取相应的措施进行限制。
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正文标题
在电力系统中，当发生不对称接地故障或断路器的不同期操作时，将会 出现零序电压和零序电流，通过静电和电磁耦合，会在相邻的低压平行 线路中感应出传递过电压； 当变压器的高压绕组侧出现零序电压时，会通过绕组间的杂散电容传递 至低压侧，危及低压绕组绝缘或接在低压绕组侧的电气设备。
20
正文标题
铁路供电强电线路在信号电缆的芯线上产生的纵向感应电动势，与强电线路 中的影响电流、信号电缆的金属护套屏蔽层、信号电缆的直径、信号电缆屏 蔽层的接地方式以及它们之间的距离等因素有关。
22
正文标题
当信号电缆屏蔽层不接地时，强电线路有影响电流，会通过互感抗在信 号电缆屏蔽层和线芯产生磁感应电势分别为 IP
2
3
X r1 Z1ctg(1 1 ) X r0 Z0ctg(0 0 )
X r1 2X r0 0
Z1ctg(1 1 ) 2Z0ctg(1 1 ) 0
16
正文标题
忽略导线电感，令导线的正序和零序电容分别为C1和C0，容抗为－jXC1和 －jXC0，线路首端的入口阻抗为
X r1 1 1 1
X L1 X C1
X r1 2X r0 0
X r0
1
1
1
X L0 X C0
单相开断发生谐振的条件
开断相的电压
11
1111
UA
EA 2
X rN
X r1 2
X
rN
EA
Xr0 Xr1 2Xr0 Xr1
EA
X r1 2
X r1
谐振条件
2 C0
TK
C1 2G
输电线路电容
C0
2 3
C1
电抗器采用单相形式，
XL1=XL0，G=1
谐振条件
电抗器采用三相形式，
XL0＜XL1，若XL1=2XL0， G=2
TK1
8 9
TK 3
2 3
18
正文标题
为消除电网谐振，要求G＜1，即要求电抗器的零序电抗大于正序电抗， 实际系统就采用并联电抗器的中性点串接小电抗的方法来满足G＜1的要 求。 若线路中不接并联电抗器，当发生单相不对称开断时，在开断相上亦会 产生感应电压。该感应电压是由非开断相与开断相的相间电容和开断相 的对地电容分压传递而来的。
2L
回路的自振角频率 0 1
LC
6
正文标题
L 1 C
0
UL
UC
I 1
C
E R
L C
UC
1
E (
)2
0
UL UC E
UC
(
E )2
1
0
UC UL E
注意：上述结果忽略了电阻分量
比较电源频率与回路自振角频率的大小关系，当电源频率与回路自振角频 率相等时，回路发生线性谐振，谐振过电压的大小由回路的阻尼率决定。
E1P jM1P I1 E1A jM1AI1
屏蔽层两端接地 屏蔽层电流
IP
jM1PI1 RP jLP
屏蔽层电流在电缆线芯上产生感应电势为 EPA jM PAIP
电缆线芯的磁感应电势 EA E1A EPA jM1AI1 jM PAIP
TK
QL QC
系统发生不对称操作情况时，会使健全相对断开相的相间电容与断开 相的对地电抗器形成串联谐振回路，由于电抗器的线性度很高，这种 电感、电容效应将会产生较高的工频过电压，使得故障开断相的工频 接地电弧（潜供电流）不能熄灭，自动重合闸也就归于失败。
14
正文标题
并联电抗器的正序与零序电抗分别为XL1和XL0、线路的正序与零序波阻 抗分别为Z1和Z0和导线的正序与零序电角度分别为λ1和λ0。等值电路图 中Zr1为从线路首端求得的正序入口阻抗。零序入口阻抗等于由线路首端 求得的Zr0，在等值电路图中附加一个接地阻抗ZrN，根据等效原理ZrN 应满足 电空抗载器长的线正路序末与端零接序有补电偿抗角器的等01 值 ttgg入11口XXZZL1L01阻0 抗表达式忽略X线r1路电Z阻1c，tgZZ(r0r1=1=jjXXr0r11、)
03
超高压补偿线路中不对称操作引起的谐振
04 传递过电压
05
超高压电网中的潜供电流
5
正文标题
et 2E sint
I
E
R 2 (L 1 )2
C
U L IL
E
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L
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UC
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C
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0
2
2
Eቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 0
0
2
1
0
2
2
回路的阻尼率 R
Xr0 1
Xr0
EA
X L1 2
X L1
X C1 2
X C1
X L0 1
X L0
XC0 1
XC0
17
正文标题
• 电抗器的补偿度
TK
QL QC
X C1 X L1
G X L1 X L0
U A
E A
1 2
C0 C1 C0 C1
(G (G
1)TK 2)TK
我国电力行业规程规定，中性点经消弧线圈接地系统应采用过补偿方式 ，其脱谐度不超过10%，同时还要求中性点位移电压一般不超过相电压 的15%。
现实际系统中使用的消弧线圈一般采用随调式消弧线圈，即系统正常运 行时，将消弧线圈的脱谐度调大，使其不放大系统的位移电压，而当系 统发生单相接地故障时，自动调小脱谐度使其发挥补偿作用。但对这种 调谐方式，要求消弧线圈应有尽快的响应时间，系统故障时能快速发挥 补偿作用。
电气化铁路的高压（27.5kV）牵引线路与铁路沿线铺设的信号电缆。牵 引供电线路与信号电缆处于同一电磁环境中，牵引线路中的交变电流在 其周围会产生交变电磁场，通过回路间的电容耦合和电感耦合作用，在 信号电缆中将感应电压和电流，可能危及信号系统的正常运行和设备绝 缘。（平行多导体系统）
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正文标题
高压牵引线路与信号电缆间存在耦合电容，而信号电缆芯线本身也有对地电 容，通过这些分布电容会在信号电缆上产生静电传递电压。传递电压值与电 缆间几何尺寸、电缆金属护套的连接方式等因素有关，这种影响称为容性耦 合影响，也就是静电影响。
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正文标题
在中性点不接地的配电网中, 消弧线圈的主要作用是补偿系统单相接 地故障的短路电流。
I jd I2 I3
I jd I 2 cos 300 I3 cos 300 2I2 cos 300
2 3UxgC0 cos300 3C0Uxg
此时相电压升高√3倍
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正文标题
• 谐振过电压持续时间比操作过电压长得多，甚至可稳定存在，直到破 坏谐振条件为止。但在某些情况，谐振发生一段时间后会自动消失， 不能自保持。
• 谐振过电压的危害性既决定于其幅值大小，也决定于持续时间长短。 谐振过电压将危及电气设备绝缘，也可能因谐振持续的过电流烧毁小 容量电感元件设备(如电压互感器)。
作者：朱明龙 单位：百色供电局系统运行部
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一
电力系统谐振简介
二
线性谐振
三
铁磁谐振
四
参数谐振
课程目录
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正文标题
• 电力系统包含有许多电感和电容元件 L：发电机、变压器、互感器、电抗器、消弧线圈等; C：线路对地电容、导线间电容、补偿用的并、串联电容、高压设备 的杂散电容、均压电容等。
• 当系统进行操作或发生故障时，这些电感、电容元件形成各种振荡回 路，在一定条件下，可以产生串联谐振现象，导致系统中某部分或某 元件上出现严重的谐振过电压。
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正文标题
信号电缆线芯的磁感应电势与强电线路的影响电流成正比关系，还和强电 线路与信号电缆间的互感系数、信号电缆屏蔽层的自电感和电阻有关。
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正文标题
当信号电缆屏蔽层两端接地时，屏蔽层中产生的感应电流起了去磁的作 用，使电缆芯线的感应电势减小。
信号电缆的屏蔽系数定义为：有金属护套时电缆线芯上的感应电动势与 无金属护套时相同电缆线芯上的感应电动势之比：
消弧线圈的功能有：补偿系统单相接地电容电流、延缓恢复电压的上升 速度促使电弧自熄。
从减小残流、熄灭接地电弧来说，消弧线圈的脱谐度越小越好。
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正文标题
实际系统中消弧线圈又不宜运行在全补偿状态，因为系统正常运行时， 电网三相对地电容不对称，可能在系统中性点上出现较大的位移电压。 当系统接入消弧线圈后，恰好形成零序谐振回路，在系统位移电压的作 用下将发生线性谐振现象。
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正文标题
Y1 jC1 Y2 jC2
Y3 jC3
1
YL j L
C0
C1
C2 3
C3
Y1(U A U N ) Y2 (U B U N ) Y3 (UC U N ) YLU N 0
UN
Y1U A Y2UB Y3UC Y1 Y2 Y3 YL
正文标题
参数谐振
电感参数在某种情况下 发生周期性的变化 ；参 数谐振所需能量来源于 改变参数的原动机，不 需单独电源，一般只要 有一定剩磁或电容的残 余电荷，参数处在一定 范围内，就可以使谐振 得到发展。电感的饱和 会使回路自动偏离谐振 条件，使过电压得以限 制。