电压互感器铁磁谐振原因与对策概述
电容式电压互感器铁磁谐振及抑制-精选资料
电容式电压互感器铁磁谐振及抑制验。
前言电容式电压互感器（简称CVT是一种十分重要的高压输变电设备，主要用做电压测量和继电保护的信号取样装置，其电容分压器与阻波器结合且能兼作载波通讯的滤波装置。
它具有绝缘性能好，价格便宜等优点。
还能避免因电磁式电压互感器与开关并联电容所产生的谐振过电压。
因此，CVT日渐被电网所接受，在我省110kV及以上变电站的415台电压互感器中CVT占206 台。
但是目前我国生产CVT厂家逐渐增多，有些制造厂对某些技术并没有完全掌握，生产出厂的CVT在运行中暴露出不少的问题。
最常见的问题是发生自身谐振。
严重的CVT自身谐振事故，导致CVT损坏并退出运行。
1、国内采用的几种阻尼装置的工作机理1. 1CVT的自身谐振机理CVT本身的等值电路中就含有电容和非线性电感。
具有发生串联谐振条件。
在图1 中，当发生一次侧突然合闸或二次侧短路、又突然消除等冲击时，过渡过程中产生的过电压会使中间变压器的铁心出现饱和，励磁电感Lm呈非线性下降，回路的固有频率上升（Lm为中间变压器励磁电感,C为等值电容）可达到额定频率的1／2，1／3，1/5……；此时，可能出现某一分数次谐波振荡，最常见的是1／3 次谐波振荡，假如回路中不存在阻尼，或阻尼参数不当。
由于电源不断地供给能量，分数次铁磁谐振就会持续下去，谐振过电压的幅值可能达到额定电压的2〜3倍。
这个非真实的电压信号传到次测量仪表和继电保护装置，将导致误指示或误动作，此外持续的过电压作用，将危害互感器的绝缘。
因此CVT在制造时，必须设置阻尼装置，以抑制铁磁谐振，否则不能投入运行，这是电力部反事故措施一再强调的。
1．2 几种阻尼装置的优缺点1．2．1 纯电阻阻尼器纯电阻阻尼器在剩余电压绕组的输出端长期接入固定电阻，这种阻尼装置结构简单，过去老式CVT使用较多。
其缺点是功率消耗较大，影响测量准确度和次输出容量。
目前已基本逐步淘汰。
1．2．2 电子型阻尼器电子型阻尼器如图2。
谐振
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MΩ级以上且各相对称。C0数值视线路长短而定，线路愈长容抗愈小，即以一公里线路而言其每相对地电容约0.005uF ，故其容抗小于1MΩ，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Ui特性如图2所示。
在实际运行中除单相永久性接地外，更多发生的是单相瞬间接地，瞬间故障消失后有时系统即稳定于正常状态，有对却转为谐振状态。在永久性接地故障下能较长时间运行的电压互感器能不能保证瞬间接地（或系统操作）时不产生谐振或保证在谐振状态下也能较长时间运行呢?对此我们做过一些粗浅的估算。比如JDJ—35型电压互感器其最大容量约I000VA左右，即在极限负荷额定相电压下时，一次电流约0.05A，如果在线电压下空载电流即达此数值，这是激磁阻抗约0.7MO，以35KV线路对地容抗每相每公里0.5MΩ考虑，XC/XL<0.0I时才能避免谐振的发生，若达到此条件在使用单组电压互感器的情况下线路长度须超过7Km，若系统中有两组电压互感器则线路长度须超过140Km，才能脱离谐振区域。如果不满足上述条件谐振的可能性总是存在的，可见即使在线
关键词:电压互感器 铁磁谐振过电压技术措施
一、概述
在电力系统中，由于变压器、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过电压故障较多， 对电力系统安全运行构成危害。在中性点不接地的电力系统中，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的且造成事故较多的一种内部过电压。这些事故既损坏了设备又造成对用户停电，给电网安全运行带来严重影响。为此，着手防止谐振过电压的产生，以此从根本上消除这些谐振或者采取有效的阻尼措施。
2、其余两种方案其实质是一样的，都是利用电阻的阻尼作用增大零序回路的损耗防止和限制
浅析电压互感器铁磁谐振解决方案
浅析电压互感器铁磁谐振解决方案电压互感器铁磁谐振问题一直是电力系统中一个比较棘手的问题，铁磁谐振会导致电压互感器的输出不稳定，甚至损坏整个电气设备。
为了解决这一问题，电力系统工程师们一直在探索各种解决方案。
本文将从电压互感器铁磁谐振的原因分析入手，探讨一些解决方案，并分析它们各自的优缺点。
我们来看一下电压互感器铁磁谐振的原因。
铁磁谐振是指在电力系统中，由于互感器铁芯受到谐振电容的作用，导致电压互感器输出端的短路电流急剧增大，进而引起互感器的过热、损坏甚至整个系统的故障。
其主要原因有两点：一是电力系统中的负载变化和电容负载的存在；二是电压互感器的设计和设置不当。
针对电力系统负载变化和电容负载的存在，可以采取以下解决方案之一：1.增加电压互感器的阻尼通过在电压互感器的二次侧串联阻尼电阻来提高系统的阻尼比，减小谐振电容对电压互感器的影响，从而抑制铁磁谐振的产生。
这种解决方案的优点在于成本低廉、易于实施，但缺点是阻尼电阻会降低电压互感器的测量精度。
2.在谐振电容上串联电阻在谐振电容上串联适当的电阻，减小谐振电容的充电速度，降低谐振电流的峰值，从而解决铁磁谐振问题。
这种解决方案的优点是能够有效抑制铁磁谐振的产生，但需要对系统进行重新设计，成本较高。
在实际工程中，通常会综合考虑以上各种解决方案，采取多种措施来解决电压互感器铁磁谐振问题。
可以同时增加电压互感器的阻尼和在谐振电容上串联电阻，或者优化电压互感器的设计并调整设置参数。
除了上述提到的解决方案之外，还可以考虑使用数字电压互感器来替代传统的模拟电压互感器。
数字电压互感器采用数字信号处理技术，不仅能够实现更高精度的电压测量，还能够通过数字滤波技术有效抑制谐振电流，从根本上解决铁磁谐振问题。
但数字电压互感器的成本较高，需要配合数字保护装置使用，对系统的要求也较高。
电压互感器铁磁谐振问题的解决方案需要综合考虑电力系统的实际情况、成本和技术可行性。
在实际工程中，工程师们需要结合具体情况，选择合适的解决方案，确保电压互感器能够稳定可靠地工作，为电力系统的安全运行提供保障。
电磁式电压互感器铁磁谐振产生及治理方法
电磁式电压互感器铁磁谐振产生及治理方法摘要：电磁式电压互感器大量应用于35kV及以下中性点不接地电力系统中，铁磁谐振在电力系统中的频发导致电磁式电压互感器烧损，严重时甚至发生爆炸事故。
本文主要针对某330kV变电站发生铁磁谐振导致电磁式电压互感器烧损并进一步导致主变进区短路使主变绕组烧损进行分析，且对电压互感器发生铁磁谐振的原因及防止措施提出可行性意见，保证电网安全稳定运行。
关键词：电磁式电压互感器、铁磁谐振、消除措施1、引言随着电网高速发展，电磁式电压互感器作为保护与计量设备广泛应用于35kV 及以下电压等级的中性点不接地系统中。
但系统中发生单相接地故障或者开关开断操作时，电磁式电压互感器等电磁元件与电网系统中电容元件以及线路对地电容等形成谐振回路，系统中产生能够激发铁磁谐振的谐振频率。
变电站35kV及以下系统大量安装电磁式电压互感器，然而由于电磁式电压互感器电磁特性，经常发生铁磁谐振，导致电压互感器烧损，严重时甚至发生爆炸事故。
本文结合实际事故进行原因分析，并提出相应的预防治理措施。
2、事故现象及初步结论2.1 事故发生过程某日03时10分40秒，某330kV变电站#1主变低压侧35kV#1电容器#3561开关动作合闸，#1主变三侧电压无异常。
03时25分19秒030毫秒，35kV#1电容器#3561开关动作分闸，#1电容器组退出运行，35kV I段母线三相电压发生畸变，故障录波显示最大电压幅值达到56kV如图1所示。
35kV#1电容器、#2电容器、#1所用变保护报频率异常、装置报警。
该过程持续到03时48分52秒910毫秒，故障持续时间为23分34秒。
图1 #1电容器组退出运行后电压开始畸变03时49分24秒794毫秒，#1主变35kV侧C相电压互感器断线，发生35kV I母C相单相接地故障，35kV#1电容器、#2电容器、#1所用变保护报频率异常、03时49分24秒814毫秒，#1主变保护装置运行异常。
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故障原因分析与处理
电压互感器铁磁谐振故障原因分析与处理工程技术人员的广泛关注。
1铁磁谐振产生机理以图1为例，分析铁磁谐振产生机理。
Xm是电压互感器PT 一次侧绕组L的感抗值，Xc0是系统对地电容C0的容抗值。
在中性点不接地的系统中，出于保护的需要，电压互感器的中性点是直接接地的。
正常运行情况下三相阻抗对称，系统中性点位移基本接近于零，电压互感器的励磁感抗很大，励磁电流很小。
此时励磁感抗大于线路对地电容的容抗，即XmXc0。
当出现一个激发条件，电压互感器的三相铁芯出现不同程度的饱和，使得互感器励磁电感L变小，励磁阻抗发生变化，中性点发生位移。
当参数配合恰当，就会产生铁磁谐振。
其主要特点有：①铁磁谐振回路中需存在非线性铁芯电感;②铁磁谐振需要一定的激发条件;③谐振一旦形成，会产生“自保持”，会存在很长时间，除非谐振条件被破坏才会被消除。
2电压互感器发生铁磁谐振的机理谐振是交流电路当中独有的一种现象，通常情况下，交流电路当中出现了电感以及电容的串联现象，会出现感抗等于容抗，从而造成谐振。
一般来说，电力系统当中，受到电容、电感等元件故障影响或者误操作时，就会产生以谐振为代表的震荡回路。
谐振所具有的串谐特征，还会对某些系统元件产生不可逆的破坏性影响，其中电压互感器在谐振影响下的表现十分明显，这是由于电压互感器作为铁芯元件，而铁芯在参与到回路当中所形成的饱和电路会表现为非线性的电感参数，从而造成其严重破坏。
就目前的电力系统谐振问题影响特征来看，谐振问题一般可以依据电网结构分为并联谐振以及串联谐振两种谐振类型，前者表现在小接地单流系统内部，并联状态下的铁磁谐振会使得电容与电压互感器在一次中性接地点的非线性电感之上，构成谐振回路;而后者则是在大接地电流系统当中产生。
电磁式电压互感器会通过非线性电感与断路器断口的电容共同构成谐振回路。
而在众多谐振回路当中，铁磁电压谐振出现最为频繁，同时影响力也最大。
由于铁磁谐振会对电网的正常运行产生损害，因此完善电压互感器铁磁谐振解决方案的制定，具有十足的必要性。
电磁式电压互感器铁磁谐振及治理方法
电磁式电压互感器铁磁谐振及治理方法针对小电流不接地系统故障特征，分析了电磁式电压互感器铁磁谐振的特点以及过电压原理，阐述了谐振所引起的相关危害，并针对性提出了相关治理方法。
标签：电磁式电压互感器；铁磁谐振；过电压；治理措施1 引言电磁式电压互感器目前被广泛应用于35kV以及以下电压等级中性点不接地配电网中，其将一次侧高电压转换为低电压供保护系统、计量系统以及相关测控装置使用。
当系统中发生单相接地故障时，能够允许最长带接地运行2小时，有可能使得电压互感器铁芯饱和，从而满足铁磁谐振条件而产生过电压，轻则导致高压限流熔断器故障，重则造成互感器绝缘损坏或过热损毁。
2 铁磁谐振产生机理谐振本身属于回路振荡现象，同时伴随过电压，直到系统运行状态发生改变，谐振条件受到破坏，否则可能长时间存在。
根据谐振过电压性质不同，一般分为线性谐振过电压、参数谐振过电压以及铁磁谐振过电压。
对于不接地系统，由于电磁式电压互感器的存在，使得铁磁谐振发生最为频繁，大量含铁芯的电感在外加电压作用下表现出非线性运行状态。
在系统发生单相接地故障时，在故障点会流过较大的电容电流，非故障相对地电容则在线电压的作用下，充满大量电荷。
而在单相接地故障消失的瞬间，故障点的电流通道被切断，而非故障相电压需要从线电压下降至相电压，此时非故障相对地电容积累的电荷只能从互感器一次侧绕组对地进行放电，也就是互感器一次侧绕组中性点。
这一过程中会对互感器一次绕组产生较大的冲击电流，对于励磁特性不好的互感器来说，会导致铁芯短时内严重饱和，进而引发铁磁谐振并产生高电压，严重则会造成互感器与避雷器击炸，对电网设备、人身安全以及可靠供电造成较大影响[1]。
3 铁磁谐振分类电磁式电压互感器发生铁磁谐振一般可表现为两种形式：一种情况下由于系统发生断线、间歇性弧光接地故障时，因铁芯饱和导致的铁磁谐振及过电压；另一种情况下当变压器空载合闸对母线充电时，电磁式电压互感器的一次侧绕组同母线对地电容之间形成振荡谐振条件，从而导致过电压。
电压互感器铁磁谐振产生原因和抑制措施
电压互感器铁磁谐振产生原因和抑制措施摘要：本文简述了铁磁谐振的危害、铁磁谐振产生的原因、特点，电气手册、规范对抑制电压互感器铁磁谐振措施的措施规定及工程设计中常采用抑制铁磁谐振的方法。
关键词：铁磁谐振过电压危害特点抑制措施电压互感器作为开关柜中的主要设备之一，承担着电力计量、测量及继电保护等重要作用。
但是由于电力系统的开关操作、负荷变动等不稳定因素，常常会引起电压互感器铁磁谐振。
电压互感器铁磁谐振常常引起持续时间很长的谐振过电压，会破坏电气设备绝缘，导致电压互感器熔断器频繁熔断，甚至电压互感器烧毁、爆炸等恶性事故，严重影响工业生产，威胁电气设备运行安全，给生产维护人员增加了工作量，给企业增加了运行成本。
怎样消除电压互感器的铁磁谐振问题摆在了企业生产管理人员和电气工程设计人员的面前。
一、铁磁谐振产生原因电力系统中有大量的储能元件，如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件，电容器、线路对地电容等电容元件。
这些元件组成了许多串联或并联的振荡回路。
在正常的稳定状态下运行时，不可能产生严重的的振荡过电压。
但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化，就很可能被激发生谐振。
例如在中性点非有效接地系统，电压互感器和线路对地电容和变压器等电感元件所形成的振荡回路，都有可能发生谐振。
电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下，通常铁芯磁通不饱和；但在电气线路参数发生变化的激发下，铁芯磁通饱和，从而与系统电容产生谐振，就可能产生铁磁谐振过电压。
铁磁谐振不仅可在工频（50HZ）下发生，也可在高频(>50HZ)、低频（>50HZ)下发生。
二、电磁谐振的特点电磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器励磁磁通饱和作用引起的持续的、高幅值过电压现象，其主要特点为：1.谐振回路中铁心电感呈非线性，电感随电流增大而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变成谐振状态；如单相接地，跳闸、合闸，投切电容器等。