防止谐振过电压的措施
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（Voltage Transformer，简称VT）作为电力系统中常用的电测量装置，其主要功能是将高压侧电压降低到安全范围内，以便进行电能测量、保护和控制。
在某些特殊工况下，VT可能会出现铁磁谐振，导致过电压产生，进而对设备和系统安全产生威胁。
对于电压互感器的铁磁谐振过电压防范措施需要引起我们的高度重视。
铁磁谐振是指电力系统中电压互感器产生谐振的现象，主要由于电压互感器的铁心元件与电力系统谐振电容形成谐振回路，使得系统中的电压产生高频振荡，导致过电压的出现。
1.选择合适的电压互感器参数：需要根据电力系统的额定电压和频率，选择合适的电压互感器额定电压和变比。
正确选择电压互感器的参数，可以减小系统中的电流谐振，降低谐振幅值，从而减小谐振过电压的产生。
2.合理设计电压互感器的阻尼电阻：在电压互感器的次级绕组中加入适当的阻尼电阻，可以提高电压互感器的阻尼，降低谐振振荡的幅值，减小谐振过电压的可能性。
阻尼电阻的阻值大小需要根据实际情况进行优化设计。
3.增加铁芯的短路开关：为了在需要的时候能够快速地将电压互感器的铁芯短路，可以在电压互感器的铁芯上增加短路开关。
通过控制短路开关的状态，可以有效地控制铁芯的磁导率，避免谐振过电压的产生。
4.合理布置电力设备和线路：在设计电力系统时，需要合理布置电力设备和线路，减小电力系统中的电感耦合。
通过合理布置线路，降低电力系统中的电感耦合，可以减小谐振回路的形成概率，降低谐振过电压的可能性。
5.增加有源补偿装置：有源补偿装置可以根据电力系统中的谐振情况，实时监测并补偿电气系统中的电能，减小谐振过电压的产生。
通过增加有源补偿装置，可以有效地提高电力系统的稳定性和可靠性。
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。
电压互感器铁磁谐振的发生原因及防范措施
电力系统中存在着许多储能元件，当系统进行操作或发生故障时，变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振，对电力系统安全运行构成危害。
在中性点不接地的非直接接地系统中，铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的，是造成事故较多的一种内部过电压。
这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断，重则烧毁电压互感器，甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。
在一定的电源作用下会产生串联谐振现象，导致系统中出现严重的谐振过电压。
1、电压互感器引起铁磁谐振的发生原因分析在中性点不接地系统中，为了监视对地绝缘，母线上常接有Y接线的电磁式电压互感器，如图1所示，图中u0为电源电势，C为线路等设备的对地电容，L为电压互感器激磁电感，R0为中性点串联消谐电阻。
在正常运行状态下电压互感器励磁感抗很大，其数值范围在兆殴级以上且各相对称。
C数值视线路长短而定，线路愈长容抗愈小，即以1 km线路而言，其每相对地电容约0.004μF ，故其容抗小于1 MΩ，所以整个网络对地仍呈容性且基本对称，电网中性点的位移电压很小,接近地电位。
但电压互感器的励磁电感随通过的电流大小而变化，其U-I特性如图2所示。
由图2可见，曲线的起始一段接近直线，其电感相应地保持常数。
当激磁电流过大时，铁芯饱和，则L值随之大大降低。
正常运行时铁芯工作在直线范围，当系统中出现某些波动，如电压互感器突然合闸的巨大涌流、线路瞬间单相弧光接地等，使电压互感器发生三相不同程度的饱和，以至破坏了电网的对称，电网中性点就出现较高的位移电压，造成工频谐振或激发分频谐振。
2、铁磁谐振的特点对于铁磁谐振电路，在相同的电源电势作用下，回路可能不只有一种稳定的工作状态。
电路到底稳定在哪种工作状态，要看外界冲击引起的过渡过程的情况。
TV的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因，但铁磁元件的饱和效应本身，也限制了过电压的幅值。
此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。
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。
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。
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在电力系统中起着非常重要的作用，它能够将高压电网中的电压变换成为低压信号，以便供给保护装置和测量仪表使用。
电压互感器本身也存在一些问题，其中之一就是铁磁谐振过电压的问题。
铁磁谐振过电压是指在电力系统中，由于电压互感器的谐振频率和系统中其他部件的自然频率相接近而导致的过电压问题。
这种过电压可能对电力系统的稳定性和设备的安全造成严重影响，因此需要采取措施来防范铁磁谐振过电压的发生。
要针对电压互感器的设计和选型进行合理规划。
设计时应考虑到电压互感器在实际运行中可能遇到的工频和谐振过电压，选择合适的铁心材料和绕组结构，以尽量减小谐振频率和增加谐振频率间隔，避免与系统的自然频率相近。
在选型时应根据系统的特点和运行环境，选择合适的电压互感器型号和参数，以确保其在系统中的稳定性和可靠性。
需要对电压互感器进行良好的安装和维护。
在安装时要遵循相关标准和规范，确保电压互感器与系统的连接良好，接地可靠，并且避免在安装位置附近存在铁磁材料，以减小谐振的可能性。
在日常维护中要定期对电压互感器进行检查和测试，发现问题及时处理，以保证其在运行中的性能和稳定性。
对于已经存在的铁磁谐振过电压问题，可以通过一些措施来进行防范和处理。
其中之一就是采取适当的补偿措施，例如在电压互感器绕组中添加电容器进行串联补偿，或者在电压互感器的外部添加谐振电抗器进行并联补偿，以改变谐振电路的参数，使谐振频率远离系统的自然频率，减小过电压的可能性。
还可以通过在系统中增加补偿电抗器或者调整系统参数，来改变系统的自然频率和阻尼，以减小谐振过电压的影响。
铁磁谐振过电压是电压互感器在实际运行中可能遇到的一个严重问题，需要系统设计、选型、安装和维护等方面都进行合理规划和措施，以保证电压互感器在系统中的稳定性和可靠性。
对于已经存在的谐振过电压问题，需要通过补偿措施和系统参数调整等方法进行防范和处理，以确保系统的安全稳定运行。
电网谐振过电压的限制方法
电网谐振过电压的限制方法电网谐振过电压是指电网中的谐振回路导致电网电压升高的现象。
这种现象可能导致电网设备损坏、引发过电压事故甚至导致电网崩溃。
为了保障电网的稳定运行和电力设备的安全运行，需要采取一系列措施限制电网谐振过电压。
1. 电网规划设计：在电网规划和设计阶段，需要充分考虑电网谐振过电压问题。
对电网谐振频率、谐振回路的参数等进行详细分析，采用合适的线路布置、变电站配置和无功补偿等方式来减小谐振影响。
通过电网的优化设计，能够有效降低电网谐振过电压的风险。
2. 无功补偿控制：电网谐振通常是由于无功补偿不足引起的，因此，加强无功补偿是限制电网谐振过电压的重要手段。
通过调节无功补偿设备的容量和运行方式，使电网保持合适的无功功率平衡，可以减小谐振回路的共振电流，避免出现过电压。
3. 谐振回路的分析与处理：谐振回路是电网谐振过电压的直接原因，因此，对谐振回路进行分析并采取处理措施是有效限制电网谐振过电压的重要方法。
可以通过增加电阻、变压器的绕组接地、中和电抗器的串联等方式改善谐振回路的特性，减小谐振幅值以及消除谐振回路，从而有效地减小电网谐振过电压的风险。
4. 过电压保护装置的设置：在电网中设置过电压保护装置是限制电网谐振过电压的一种有效手段。
过电压保护装置可以监测电网的电压波形，一旦发现电压异常上升，及时采取措施，包括切断或限制电网供电，以保护电力设备的安全运行。
5. 特殊设备的应用：在一些需要高度稳定电压的场合，可以采用特殊设备来限制电网谐振过电压。
例如，在电网的关键节点使用电压调节器、谐振抑制器等设备，能够控制电压的波动和提供稳定的电源，从而有效限制谐振过电压。
6. 故障监测与维护：及时发现和处理电网中的故障对于限制电网谐振过电压至关重要。
建立完善的电网监测系统，定期对电网进行故障检测和维护，可以及时发现电网中存在的问题并采取相应的补救措施，避免电网谐振过电压的发生。
总之，电网谐振过电压可能对电网和电力设备带来严重影响，为了限制谐振过电压的发生和发展，需要从电网规划设计、无功补偿控制、谐振回路处理、过电压保护装置设置、特殊设备应用以及故障监测与维护等方面综合考虑，采取一系列措施加以限制和防范。
变电站及用户常见的操作过电压、谐振过电压及防止操作过电压和谐振过电压措施
Ijd IB cos300 IC sin 300 2 3UxgC0 cos300 3C0Uxg （8–1）
图8–1 单相接地电路图及相量图 （a）电路图 ；（b）相量图
形成电网中有直流电压分量 q 3C0Uxg Uxg 。所以断弧后，
3C0
3C0
导线对地稳态电压由各自电源电势和直流电压-Uxg叠加组成。
断弧后瞬间，B、C相的电源电势为-0.5Uxg，叠加结果为
-1.5Uxg；A 相电源电势为Uxg，叠加结果为零。因此，断弧
后瞬间，各相电压初始值与瞬间稳态值相等，不会引起过渡
—
20
0.06
—
35
0.10
0.12
60
—
0.20
由表8–1可知，当一个10kV电网的架空线路总长度不超过 1000km，一个35kV电网的架空线路总长不超过100km，它们的 单相接地电流 Ijd 将分别不超过30A和10A。运行经验 证明，此时
由于电动力和热空气的作用，接地电弧被拉长，一般能够在
Um
电压大为减缓，从而有利
1.5 8
于接地残流电弧的熄灭。 但实际测量证明，接地残
4
1.0
3 2
流电弧远不是在电流第一
0.5
次通过零点时就熄灭的，
1
0 d
有时电弧可存在几秒钟之
0
1
2
3
4 dt
久。这是因为熄弧后经过
半个迫振周期
0
，由于
图8–5 在不同比值v/d 时恢复电压的包络线
恢复电压幅值达到最大（接近 2Um），而往往再度发生击穿，
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防止谐振过电压的措施
电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象,导致系统某些元件出现严重的过电压。
谐振过电压分为以下几种:
1、线性谐振过电压谐振回路由不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变压器的漏感)或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件(如消弧线圈)和系统中的电容元件所组成。
2、铁磁谐振过电压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。
因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振。
3、参数谐振过电压由电感参数作周期性变化的电感元件(如凸极发电机的同步电抗在Xd～Xq间周期变化)和系统电容元件(如空载线路)组成回路,当参数配合时,通过电感的周期性变化,不断向谐振系统输送能量,造成参数谐振过电压。
限制谐振过电压的主要措施有:
1、提高开关动作的同期性由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,因此提高开关动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生。
2、在并联高压电抗器中性点加装小电抗用这个措施可以阻断非
全相运行时工频电压传递及串联谐振。
3、破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。
4、严格执行调度规程
在运行方式上和倒闸操作过程中，防止断路器断口电容器与空
载母线及母线PT构成串联谐振回路，以防止因谐振过电压损坏设备。
它包括两个方面：
①应避免用带断口电容器的断路器切带电磁式电压互感器的
空载母线。
②避免用带断口电容器的回路的刀闸对带电磁式电压互感器的
空载母线进行合闸操作。
具体可采用下述方式来实现：在切空母线时，先拉开电压互
感器，对母线断电；在投空母线时，先断开被送电母线PT，
对母线送电，再合母线电压互感器。
5、避免操作过电压
在进行投切空母线操作时，加强母线电压监测，发生铁磁谐振
时，应立即合上带断口电容器的断路器，切除回路电容，终止
谐振，防止隐患发展形成事故。
6、中性接地点
增加母线对地电容或减少系统中电压互感器压中性点接地台数，即增大母线的对地感抗，从而减少自振固有频率，避免因系统由东而发生母线铁磁谐振过电压，如：在变电站基建设计时，采用
电容式电压互感器。
在进行变电站更换电压互感器时，也应尽量选取电容式电压互感器。
7、继电保护
针对具体事故发生的情况，如在变电站母线发生单相接地，母差保护动作，母联开关跳闸后，如果主变开关先于线路开关动作，将不会引发谐振。
因此，建议将只带一条出线（线路开关动作抢在主变开关前动作的可能性较大），同时该出线为不带电源的负载线路时，母线母差保护动作次序调整为：母联开关首先开断后，先跳主变开关，再跳出线开关。