电力系统铁磁谐振(1)
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。
铁磁谐振
1、铁磁谐振：电网中大量非线性电感元件（变压器、电磁式电压互感器）在正常状态下，工作在励磁特性的非饱和区，但在暂态过程中（例如由于接地故障或断路器操作），电感工作状态会跃变到饱和区，电感上电压或其中通过电流突然异常上升，这种现象就是铁磁谐振。
2、谐振原因：中性点接地系统的110、220kV变电站母线上，通常连接电磁式电压互感器，因而PT是一种非线性电感元件，当发生断路器或刀闸操作，导致母线通过断路器的均压电容供电时，暂态过程可诱发铁磁谐振，结果引起PT和母线上电压急剧增加，PT中电流大幅上升，导致PT烧毁，外绝缘闪烙或避雷器爆炸等事故。
3、谐振分类：依据谐振电压的频率，铁磁谐振可分为工频、分频、和高频谐振，在中性点接地系统空母线上发生较多的是工频谐振。
下面就发生单相接地时开口三角电压的计算做一下讲解，首先来了解两个概念，大电流直接接地系统和小电流不接地或间接接地系统。
这涉及到不同的接地系统开口三角PT变比的选择不一样，一次侧发生接地时计算开口三角电压的向量图也不一样。
小接地电流系统：中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地的三相系统。
在我国划分标准:X0/X1＞4～5的系统属于小电流接地系统。
大接地电流系统：在接地电力系统中性点直接接地的三相系统，一般110kV及以上系统或380/220V的三相四线制系统。
我国标准为：X0/X1≤4～5的系统属于大接地电流系统。
其中:X0为系统零序电抗,X1为系统正序电抗。
铁磁谐振
铁磁谐振定义：定义：设备的电容与邻接设备磁饱和电感之间的振荡。
铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
其主要特点为：1、谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳；2、铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等；3、铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在；4、铁磁谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
铁磁谐振系统的中性点不接地系统，当系统遭到一定程度的冲击扰动，从而激发起铁磁共振现象。
由于对地电容和互感器的参数不同，可能产生三种频率的共振：基波共振、高次谐波共振和分频谐波共振。
各种共振的表现形式如下：基波共振。
系统二相对地电压升高，一相对地电压降低。
中性点对地电压(可由互感器辅助绕组测得电压)略高于相电压，类似单相接地，或者是二相对地电压降低，一相对地电压升高，中性点有电压，以前者为常见。
分频谐波共振，三相电压同时升高，中性点有电压，这时电压互感器一次电流可达正常额定电流的30～50倍以致更高。
中性点电压频率大多数低于1/2工频。
高次谐波共振，三相电压同时升高，中性点有较高电压，频率主要是三次谐波。
在正常运行条件下，励磁电感L1=L2=L3=L0，故各相对地导纳Y1=Y2=Y3=Y0，三相对地负荷是平衡的，电网的中性点处于零电位，即不发生位移现象。
但是，当电网发生冲击扰动时，如开关突然合闸，或线路中发生瞬间弧光接地现象等，都可能使一相或两相对地电压瞬间升高。
如果由于扰动导致A相对地电压瞬间升高，这使得A相互感器的励磁电流突然增大而发生饱和，其等值励磁电感L1相应减小，以致Y1≠Y0，这样，三相对地负荷变成不平衡了，中性点就发生位移电压。
如果有关参数配合得当，对地三相回路中的自振频率接近于电源频率，这就产生了严重的串联谐振现象，中性点的位移电压(零序电压)急剧上升。
浅析铁磁谐振及应对措施
浅析铁磁谐振及应对措施摘要铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式,是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
首先简述电力系统中性点的接地方式,然后结合我公司中性点不接地系统发生的一起单相接地故障,简要分析铁磁谐振产生的原因,以及应对措施。
关键词电力系统中性点;接地;电压互感器;铁磁谐振1电力系统中性点接地方式电力系统中性点是指线路首端电压所连接的变压器绕组三相接成星形接线时绕组的末端连接点。
电力系统中性点接地是一种工作接地,接地方式通常有中性点直接接地、中性点不接地(绝缘)或经消弧线圈接地等。
1.1中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。
这种接地方式是通过系统中全部或部分变压器中性点直接接地来实现的。
其作用是使中性点经常保持零电位。
当系统发生单相接地故障时,能限制非故障相对地电压的升高,从而可保证单相用电设备的安全。
但中性点直接接地后,单相接地故障电流较大,一般可使剩余电流保护或过电流保护动作,切断电源,造成停电;发生人身一相对地电击时,危险性也较大。
所以中性点直接接地方式不适合对连续供电要求较高及人身安全、环境安全要求较高的场合。
1.2中性点不直接接地系统是指电力系统中性点不接地或经消弧线圈、电压互感器、高电阻与接地装置相连接。
中性点不接地可以减小人身电击时流经人体的电流,降低设备外壳对地电压,单相接地故障电流也很小,且接地时三相线电压大小不变,故一般不需停电,因此供电可靠性高。
中性点不接地系统发生单相接地时,会引起三相电压不平衡:发生单相一点接地时,由于系统与地未构成回路,所以短路点流过的电流较小,主要为容性不平衡电流;发生单相一点接地时,线电压大小不变且对称,因此仍可继续运行一段时间,但一般规定不超过2小时。
1.3发生单相接地故障的危害单相接地又分为金属性接地和非金属性接地两种:金属性接地相电压为零,其他两相电压升高为相电压的1.732倍。
铁磁谐振
铁磁谐振的几个特点1）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。
2）PT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。
当回路电阻大于一定的数值时，就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。
3）串联谐振电路来说，产生铁磁谐振过电压的的必要条件是因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。
4）维持谐振振荡和抵偿回路电阻损耗的能量均由工频电源供给。
为使工频能量转化为其它谐振频率的能量，其转化过程必须是周期性且有节律的，即…1／2（1，2，3…）倍频率的谐振。
5）铁磁谐振对PT的损坏。
电磁谐振（分频）一般应具备如下三个条件。
①铁磁式电压互感器（PT）的非线性效应是产生铁磁谐振的主要原因。
②PT感抗为容抗的100倍以内，即参数匹配在谐振范围。
③要有激发条件，如PT突然合闸、单相接地突然消失、外界对系统的干扰或系统操作产生的过电压等。
据试验分频谐振的电流为正常电流的240倍以上，工频谐振电流为正常电流的40～60倍左右，高频谐振电流更小。
在这些谐振中，分频谐振的破坏最大，如果PT的绝缘良好，工频和高频一般不会危及设备的安全当系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，末接地的两相相电压长高√3，这将严重影响线路和电气设备的安全运行（此时电压互感器的励磁阻抗很大，故流过的电流很小）。
但是，一旦接地故障点消除，非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。
在这一瞬间电压突变过程中，电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大，甚至饱和、由此构成相间串联谐振。
由于接地电弧熄灭时间不同，故障点的切除就不一样。
因此，不一定在每次出现单相接地故障时，电压互感器高压线圈中都要产生很大的激磁电流，其高压侧熔断器的情况也有所不同。
铁磁谐振的常用消除办法根据以上分析配电系统铁磁谐振的特性，就不难找到加以解决的办法。
铁磁谐振
铁磁谐振，是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
1、谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳；2、铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等；3、铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在；4、铁磁谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
铁磁谐振的常用消除办法1)PT一次的中性点加装阻尼电阻。
该方法在已广泛采用，生产定型产品的厂家比较多，在实际运用中都取得了满意的效果。
如西安电瓷厂生产的RXQ系列消谐器，该消谐器串接于PT一次绕组中性点与地之间，内部材料为大容量的非线性碳化硅电阻片及散热片等串联组装于瓷套内而成。
其工作原理为：在低压下消谐器呈高电阻值(可达几百千欧)使谐振在起始阶段不易发展，单相接地时，消谐器上出现千余伏电压，它的非线性电阻下降，使其不影响接地保护的工作。
铁磁谐振的几个特点1)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。
2)PT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。
当回路电阻大于一定的数值时，就不会出现强烈的铁磁谐振过电压。
3)串联谐振电路来说，产生铁磁谐振过电压的的必要条件是因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。
4)维持谐振振荡和抵偿回路电阻损耗的能量均由工频电源供给。
为使工频能量转化为其它谐振频率的能量，其转化过程必须是周期性且有节律的，即…1/2(1，2，3…)倍频率的谐振。
5)铁磁谐振对PT的损坏。
电磁谐振(分频)一般应具备如下三个条件。
①铁磁式电压互感器(PT)的非线性效应是产生铁磁谐振的主要原因。
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。
铁磁谐振定义
铁磁谐振是指一种物理现象，主要发生在带有铁磁元件的电路中，是由铁磁元件的非线性电感和铁磁元件的电磁耦合所引起的。
铁磁谐振具体指的是：当外施正弦交流电压加到电路中时，与铁磁元件的矫顽力Hc和磁滞回线宽度Br的乘积成正比，与其他因素无关。
这个现象被称为铁磁谐振。
铁磁谐振在电力系统中，当电压互感器铁芯饱和时可能发生，此时过激和谐波谐振也属于铁磁谐振。
为了避免铁磁谐振现象，通常会采取以下措施：
1.采用不带铁芯的电感元件或采用电容、电阻元件构成无源滤波
器，或者采用同步调相机、晶闸管等元件以构成有源滤波器。
2.尽量减小电压互感器的容量，采用电容补偿的方法使回路中发
生谐振时，因电容与电压互感器电感构成并联关系，可减小电压互感器容抗，从而降低产生铁磁谐振的电压。
3.在电压互感器二次侧开口三角形绕组两端并联阻尼电阻，同时
将开口三角形绕组两端对地并联电容器，以减小正常运行时三角形绕组中的电流。
4.在电压互感器二次侧开口三角形绕组两端并联阻尼电阻，同时
将开口三角形绕组两端对地并联电容器，以减小正常运行时三角形绕组中的电流。
请注意，以上信息仅供参考，如出现具体问题，建议咨询相关领域专家或使用相关领域的专业设备进行解决。
电力系统谐振原因及处理措施分析
一、概述铁磁谐振就是由铁心电感元件,如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等与与系统的电容元件,如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件,激发持续的铁磁谐振,使系统产生谐振过电压。
电力系统的铁磁谐振可分二大类:一类就是在66kV及以下中性点绝缘的电网中,由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合,在系统电压大扰动(如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等)作用下而激发产生的铁磁谐振现象;另一类就是发生在220kV(或110kV)变电站空载母线上,当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中,或切除(含保护整组传动联跳)带有电磁式电压互感器的空母线时,操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象,即串联谐振,简单地讲就就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生谐振由于谐振波仅局限于变电站空载母线范围内,也称其为变电站空母线谐振。
二、铁磁谐振的现象1、铁磁谐振的形式及象征1)基波谐振:一相对地电压降低,另两相对地电压升高超过线电压;或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出2)分次谐波:三相对地电压同时升高、低频变动3)高次谐波:三相对地电压同时升高超过线电压2、串联谐振的现象:线电压升高、表计摆动,电压互感器开口三角形电压超过100V三、铁磁谐振产生的原因及其分析:1、铁磁谐振产生的原因:1)、有线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击2)、切、合空母线或系统扰动激发谐振3)、系统在某种特殊运行方式下,参数匹配,达到了谐振条件2、串联谐振产生的原因:进行刀闸操作时,断路器隔离开关与母线相连,引发断路器端口电容与母线上互感器耦合满足谐振条件3、电力系统铁磁谐振产生的原因分析电力系统就是一个复杂的电力网络,在这个复杂的电力网络中,存在着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,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对铁磁谐振原因进行分析。
电力系统中的铁磁谐振
浅谈电力系统中的铁磁谐振【摘要】本文主要论述了电力系统中的铁磁谐振产生的主要原因、发生谐振时的现象、危害以及消除谐振的办法【关键词】铁磁谐振；中性点不接地系统；电压互感器；电容；电感前言：2009年由于陡河发电厂#1、#2机组关停，6kv厂用系统发生了改变，#1机6kv系统完全退出，将公用设备转接到#2机6kv系统上（改名为：厂用公用6kv a段、公用6kv a段、）工作电源由#3机6kv b段（63b）提供，备用电源由启备变t0提供。
某月某日，运行人员操作启动#3循环泵时（厂用公用6kv a段负荷），电机接线盒处c相单相接地，保护动作跳开开关，同时造成公用段上级6kv 母线振荡。
某月某日，运行人员操作合中继#1线电源开关时（厂用公用6kv a段负荷），造成公用段上级6kv母线振荡，pt一次保险熔断。
下面针对我厂6kv母线谐振及处理方案进行简要分析：一、概述我厂6kv母线为中性点不接地系统，由于电磁式电压互感器（tv）激磁特性的非线性，当电压发生波动使系统中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压。
特别是遇有激磁特性不好（易饱和）的tv及系统发生单相对地闪络或接地时，更容易引发谐振过电压。
轻者令到tv的熔断器熔断、匝间短路或爆炸；重者则发生避雷器爆炸、母线短路、厂用电失电等严重威胁电气设备运行安全的事故。
二、铁磁谐振的现象1、铁磁谐振的形式及特征1）基波谐振：一相对地电压降低，另两相对地电压升高超过线电压；或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出2）分次谐波：三相对地电压同时升高、低频变动3）高次谐波：三相对地电压同时升高超过线电压2、串联谐振的现象：线电压升高、表计摆动，电压互感器开口三角形电压超过100v三、铁磁谐振产生的原因及其分析：1、铁磁谐振产生的原因：1）有线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击（合#3循环泵）2）切、合空母线或系统扰动激发谐振（合中继#1线）3）系统在某种特殊运行方式下，参数匹配，达到了谐振条件2、简单的铁磁谐振电路中谐振原因分析在简单的r、c 和铁铁芯电感l电路中，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。
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电力系统铁磁谐振
1概述
铁磁谐振是由铁心电感元件，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，激发持续的铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。
电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在66kV及以下中性点绝缘
的电网中，因为对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，
在系统电压大扰动作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生
在220kV（或110kV）变电站空载母线上，当用220kV、110kV带断口
均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过
程中，或切除带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连
接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生
的铁磁谐振现象，简单地讲就是由高压断路器电容与母线电压互感器
的电感耦合产生的谐振。
2铁磁谐振产生的原因及激发条件
电力系统是一个复杂的电力网络，在这个复杂的电力网络中，存有着
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，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析。
在简单的R、C和铁铁芯电感L电路中，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
了其谐振条件谐振才可能消除。
下列激发条件造成铁磁谐振：
（1）电压互感器的突然投入；
（2）线路发生单相接地；
（3）系统运行方式的突然改变或电气设备的投切；
（4）系统负荷发生较大的波动；
（5）电网频率的波动；
（6）负荷的不平衡变化等。
3常用的消谐方法及优缺点
3.1中性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
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特性
较好的电压互感器。
电压互感器伏安特性非常好，如每台电压互感器
起始饱和电压为1．5Ue，使电压互感器在一般的过电压下还不会进入
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
安特性非常好，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，
这是治本的措施。
但电压互感器的励磁特性越好，产生电压互感器谐
振的电容参数范围就越小。
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，增加对地电容
这种方法，当增大各相对地电容Co，使XCo/XL＜0.01时（谐振区为小于0.01或大于3）回路参数超出谐振的范围，可防止谐振。
如果零
序电容过大或过小，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，因为系统中性点不接地，Yo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唯一
金属通道。
系统单相接地有两个过渡过程，一是接地时；二是接地消
失时。
接地时，当系统某相接地时，该相直接与地接通，另两相对地
也有电源电路（如主变绕组）成为良好的金属通道。
因此在接地时的
三相对地电容的充放电过程的通道，不会走电压互感器高压绕组，就
是说发生接地时电压互感器高压绕组中不会产生涌流，因为已有某相
固定在地电位，也就不会发生铁磁谐振。
但是当接地消失时，情况就
不同了。
在接地消失的过程中，固定的地电位已消失，三相对地的金
属通道已无其他路可走，只有走电压互感器高压绕组，即此时三相对
地电容（零序电容）3Co中存储的电荷，对三相电压互感器高压绕组电感L/3放电，相当一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。
在高压绕组中性点安装电阻器Ro后，能够分担
加在电压互感器两端的电压，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，相当于改善电压互感器的伏安特性。
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有
成功经验，其原理是提升电压互感器的零序励磁特性，从而提升电压
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。
但是应注意到，电压互感器中性点仍承受较高电压，且电压互感器在
谐振时虽可能不损坏，但谐振依然存有。
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
一次侧中性点串接单相电压互感器或在电压互感器二次开口三角处接
入阻尼电阻，用于消耗电源供给谐振的能量，能够抑制铁磁谐振过电压，其电阻值越小，越能抑制谐振的发生。
若R＝0，即将开口三角两
端短接，相当于电网中性点直接接地，谐振就不会发生。
但在实际应
用中，因为原理及装置的可靠性欠佳，这些装置的运行情况并不理想。
二次侧电子消谐装置仍有待从理论、制造上加以完善。
在单相持续接
地时，开三角绕组也必须具备充足大的容量；这类消谐措施对非谐振
区域内流过电压互感器的大电流不起限制作用。
3.1.6中性点经消弧线圈接地，中性点经消弧线圈接地有以下优点：
瞬间单相接地故障可经消弧线圈动作消除，保证系统持续电；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
门有充足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；因为接地电弧的时间缩短，使其危害受到限制，因此也
减少维修工作量；因为瞬时接地故障等可由消弧线圈自动消除，因此
减少了保护错误动作的概率；系统中性点经消弧线圈接地可有效抑制
单相接地电流，因此可降低变电所和线路接地装置的要求，且可以减
少人员伤亡，对电磁兼容性也有好处。
可见，中性点谐振接地是中压
电网（包括电缆网络）乃至高压系统的比较理想的中性点接地方式。
但是因为不适当操作或某些倒闸过程会导致局部电网在中性点不接地
方式下临时运行，所以这种系统也以前发生过电压互感器谐振，同时
安装消弧线圈自然会增加投资，此外，消弧线圈自身的维护和整定还
需要持续的完善。
4中性点直接接地系统谐振消除方法及优缺点
4.1尽量保证断路器三相同期、防止非全相运行。
4.2改用电容式电压互感器（CVT），从根本上消除了产生谐振的条件，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
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
或耦合电容器。
4.3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，目前尚无
高压电容器。
4.4与高压绕组串接或并接一个阻尼绕组，可消除基频谐振，在发生
谐振的瞬间投入此阻尼电阻将会增加投切设备和复杂的控制机构。
4.5电容吸能消谐，对幅值较高的基频谐振比较有效，但对于幅值较
低的分频谐振往往难以奏效。
4.6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。
4.7采用光纤电压互感器，可以有效地消除谐振。
价格较高。
电力系统铁磁谐振。