浅析系统谐振过电压及抑制措施
浅析系统谐振过电压及抑制措施
关键词: 过电压铁磁谐振变电站倒闸
[摘要]高压系统谐振过电压是电力系统常见的过电压之一，是由于变电站倒闸操作引起的，其实质就是电磁式电压互感器励磁特性饱和，激发铁磁谐振。
发生铁磁谐振事件，不但对大量电力设备和系统安全运行带来危害，还严重危及人身安全，必须予以足够重视和防范。
[关键词]铁磁谐振过电压抑制措施
1.引言
高压系统铁磁谐振过电压是电力系统常见的过电压之一，是中性点不接地系统中最常见，且造成事故最多的一种内部过电压。
而在中性点有效接地的高压系统中，由于中性点电位基本固定，该类过电压发生的几率要少得多，但在一些特殊情况下，仍有可能被激发，最常见的就是在变电站倒闸操作过程中，出现的断路器断口电容器与电磁式电压互感器及空载母线构成的串联谐振回路，由于变电站倒闸操作引起的操作过电压作用，电磁式电压互感器励磁特性饱和，激发铁磁谐振。
2.故障现象
下面分析一下近期发生的由于PT饱和产生的有效接地系统的谐振过电压如：2000年5月20日18时25分，某局某站220kV #2母线电压互感器，在进行对#2母线送电操作过程中，发生爆炸事故；2001年3月13日某220kV某站，在运行方式由双母线并列运行转为Ⅱ母线单母线运行中，值班员进行停Ⅱ母线操作激发铁磁谐振；2001年3月28日220kV某站正常运行中，12时52分由于110kV乙母线单相接地，110kV母差保护动作切除乙母线的过程中，触发乙母线PT铁磁谐振过电压；2001年4月15日，某220kV某站在进行变电站送电操作过程中，发生PT铁磁谐振事件
3.故障分析
分析发生的历次投切空母线激发的PT铁磁谐振过电压的过程，主要有以下两种情况：
①投空母线开关操作前，合被投母线侧刀闸引起的谐振过电压；
②切空母线开关分断时激发的谐振过电压。
它们主要的共同特点是：
·被操作的母线是空母线，在母线上只挂有电磁式电压互感器及避雷器，断路器的断口并联有均压电容器。
·母线电压表上稳定地显示出谐振过电压的有效值，当关合充电断路器的瞬间，谐振立即消失，母线电压恢复到正常水平。
这些事件再次使我们清醒地认识到：投切空母线激发的PT铁磁谐振过电压可能对系统安全运行带来的危害，特别是某局某站220kV #2母线电压互感器由于长时间谐振，电压互感器长时间承受过电压及过负荷，导致爆炸，不但对大量电力设备和系统安全运行带来危害，还严重危及人身安全，必须予以足够重视和防范。
下面分析一下谐振过电压，进一步探讨一下高压系统铁磁谐振过电压。
有电感和电容原件向串联可以构成一个串联谐振电路，其谐振条件为感抗和容抗相等，即：X L=X C,或ωL=1/ωC.因此可求出谐振频率为f0=1/2 称为固有自振频率。
对于复杂的电路，可以组合成一系列的具有不同的自振频率的振荡回路。
在进行开关操作时，由于瞬变过程波形会引起某种变化，非正选的电源波形含有一系列的谐波。
当电路中的自振频率之一与电源谐波之一正好相等时，就出现这一频率的谐振过电压。
谐振是一种稳态现象，谐振过电压的持续时间可能很长，因此，这种过电压一旦发生，往往造成严重的后果。
3.1线性谐振过电压
线性谐振市电力系统中最简单的一种谐振形式，其特点是电感和电容都为恒定的常数，当电源中某次的谐振的频率正好与电路的自振频率相等时，如果电阻为零，则谐振时电流为无限大，电压也为无限大。
实际上电阻不可能是零，则可能出现额定电压K倍数的过电压。
如果电路的自振角频率ω0=2f0不相等，虽然也能出现串联谐振过电压，但是过电压的数值较小。
通过典型的实例计算证明，当电源谐波频率小于0.7f0或大于1.25f0时，谐振电压数值一般小于额定电压的两倍，这也是线形谐振过电压的一个特点。
3.2铁磁谐振过电压
铁磁谐振过电压的特点：在正常运行条件下，电感、电容串联回路中串联回路中一般感抗要大于容抗，由于出现某种因素电感两端电压有所升高，使电感铁芯饱和，感抗减少，出现感抗和容抗相等，甚至感抗小于容抗，形成相位反转，引起铁磁谐振，当上述谐振现象的频率等于工频时，称为基波谐振过电压。
其他还有高磁谐波谐振和分次谐波谐振，下面举例说明：设有如图1-1（a）所示之电感电容电路，图1-1（b）中曲线U L（I）表示电感L上的电压随着电流I变化的伏安特性曲线，直线U C（I）表示电容C上的电压随着电流的I变化的伏安特性曲线。
△u则表示电路中总的电压降，它等于电感和电容上的压降的代数和，根据电势平衡条件应有E=△u。
正常时，电路工作在a1点，电感上的压降U L1要大于电容上的压降U C1，电流落后于电源电压。
当电源电压E小于△u曲线部分的最高点U`时，电路是稳定的。
即使电源有某种程度的波动，仍可回到工作点a1。
但当电源电压瞬间超过U`时，电感由于铁芯和感抗下降，电感上的压降U L（I）与电容上的压降U C（I）之间的差值反而减小，即电源电压E 越来越大于电路的总电压降△u，使电流迅速增大。
直到电流达到I2，在新的工作点a2重新稳定下来，这时无论是电容上的压降U C（I）或电感上的压降U L（I）都大大超过电源电压。
全电路从原来的呈现感性变为成容性。
从上面的分析知，线形谐振时过电压趋向无穷大，而铁磁谐振时过电压有某一固定的数值，这个数值完全由电路的参数和电源电压的数值决。
上面的分析的是基波铁磁谐振。
实践证明，还可能出现其他频率的铁磁谐振现象，如果谐振频率等于工频的整数倍，则称为高磁谐波谐过电压；若谐振频率等于工频的分数倍，则称为分次谐波谐振过电压。
上述发生的高压系统铁磁谐振过电压多为分频谐振过电压，对分频谐振，其母线上谐振过电压水平将由母线PT的励磁特性决定。
经分析上述发生的高压系统铁磁谐振过电压多采用电磁式电压互感器系列产品，经过计算分析认为，JCC5-220。
而
型电磁式电压互感器系列产品，其分频谐振过电压一般不超过1.5P.u.。
JDCF-220W1型电磁式电压互感器系列产品，由于其大大改善了电磁式电压互感器的励磁饱和特性，提高了其线性范围，使其分频谐振过电压将可能超
1.5P.u.，但一般也不超过2P.u.。
对220 kV等级的电气设备最高运行相电压为146kV，2P.u.的过电压水平相当于292 kV，而220 kV等级的电气设备短时工频耐受值为360 kV（1min），所以，该类由于电磁式电压互感器饱和特性造成的分频谐振，在短时间内（1min）并不对一次电气设备构成严重危害。
但当PT在谐振期间工作在严重过负荷状态，达PT额定电流的数十倍的负荷电流，将使PT发出异常声响，该严重的过负荷现象如果持续时间过长，使电磁式电压互感器内部严重过热，内部绝缘材料因过热而严重老化，设备绝缘水平严重下降，在前面分析的铁磁谐振过电压作用下，将导致击穿，甚至设备爆炸。
因此，高压系统铁磁谐振过电压对电力系统及电气设备带来更大危害，应该尽量避免。
4.抑制措施
鉴于110kV及以上有效接地系统的PT饱和铁磁谐振过电压在各站已多次发生，其谐振过电压的激发是具有随机性的，严重时，母线PT损坏，甚至导致PT爆炸，危及二次保护设备及一次PT附近设备。
必须对类似事故有一个清醒的认识，提出反措如下：
4.1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。
4.2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。
4.3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。
4.4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。
4.5人员培训
加强对变电运行人员的培训，掌握了解一些系统过电压产生的条件及特征，在系统发生异常时，及时采取正确的措施，避免系统异常发展成为事故。
综上所述，对由于电磁式电压互感器饱和特性造成的系统分频谐振，如果我们能在谐振发生的瞬间，及时地发现并采取正确的措施，破坏谐振条件，就可避免谐振发展成事故。
因此，加强对运行人员的培训，掌握了解一些系统过电压产生的条件及特征，在系统发生异常时，及时采取正确的措施，将是非常必要的。
参考文献：
《进网作业电工培训教材》中华人民共和国能源部1992
《电力系统过电压保护》董振亚
《电力系统调度规程》。
2024年电网谐振过电压的限制方法（三篇）
2024年电网谐振过电压的限制方法电力供电系统或者说在电力供电电网上，过电压现象十分普遍。
如果没有防范措施，随时都可能发生，也随时都可以发现。
引起电网过电压的原因很多。
主要可分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压；其中谐振过电压在正常运行操作中出现频繁，其危害性较大；过电压一旦发生，往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
多年电力生产运行的记载和事故分析表明，中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象所引起的。
由于谐振过电压作用时间较长，所引起谐振现象的原因又很多，因此在选择保护措施方面造成很大的困难。
为了尽可能地防止谐振过电压的发生，在设计和操作电网设备时，应进行必要的估算和安排，以避免形成严重的串联谐振回路；或采取适当的防止谐振的措施。
在电力生产和电力运行的中低压电网中，故障的形式和操作方式是多种多样的，谐振性质也各不相同。
因此，应该了解各种不同类型谐振的性质与特点，掌握其振荡的性质和特点，制订防振和消振的对策与措施。
目前，我国35kV及以下配电网，仍大部分采用中性点不接地方式运行,一部分采用老式的消弧（消谐）线圈接地。
从电网的运行实践证明，中性点不接地系统中一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取了不少限制谐振过电压的措施，如：消谐灯、消谐器、TV高压中性点增设电阻或单只TV等，但始终没有从根本上得到解决，TV烧毁、熔丝熔断仍不断发生；另一方面由于中性点不接地运行方式的主要特点是单相接地后，允许维持一定的时间，一般为2h不致于引起用户断电，但随着中低压电网的扩大，出线回路数增多、线路增长，中低压电网对地电容电流亦大幅度增加，单相接地时接地电弧不能自动熄灭必然产生电弧过电压，一般为3—5倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，并会发展为相间短路造成设备损坏和停电事故。
而采用老式消弧线圈接地方式的系统由于结构的限制，只能运行在过补偿状态，不能处在全补偿状态，所以脱谐度整定的比较大，约在20%～30%，对弧光过电压无抑制效果。
浅谈热电厂谐振过电压及抑制措施
浅谈热电厂谐振过电压及抑制措施在电力系统中性点经消弧线圈接地系统中包含有很多电感元件和电容元件。
在开关操作或发生故障时，这些电感和电容元件可能形成不同自振频率的振荡回路，在外加电源作用下产生谐振现象，引起谐振过电压。
谐振往往在电网某一局部造成过电压，从而危及电气设备的绝缘，甚至产生过电流而烧毁设备。
本文针对热电厂发生的故障进行了全面的分析论述，并提出解决问题的措施标签：真空断路器消弧线圈谐振过电压抑制措施1 问题出现2008年10月20日15时40分，运行人员启动＃3炉磨煤机产生操作过电压，造成已运行的＃3炉排粉电机线圈开路，＃4炉引风机电缆一相击穿接地，引起运行中高压电压互感器烧毁及一次高压熔丝烧断。
＃3炉、＃4炉、＃1机、＃3机相继停止运行，终止对外供汽，反送电时间长达六小时之久，造成重大经济损失。
2 事故分析2.1 我厂磨煤机、排粉电机小车开关是真空断路器。
真空断路器由于灭弧能力强、电气寿命長、现场维护方便、技术含量高等优点，在电力系统35kV及以下电压等级中被广泛应用。
但是，真空断路器在开断运行过程中出现过电压问题时有发生，已成为不可忽视的重要环节。
产生过电压分析如下：2.1.1 真空断路器由于具有高速灭弧能力，在切断电路时，往往在电流过零前被强行开断，在断弧瞬间储藏在负载内的电感与电容之间的电磁能量转换将在负载上产生过电压，这比一般断路器要突出，尤其在最先断开相触头间，有可能因过电压引起电弧重燃，而产生过电压。
2.1.2 如果由于某种原因引起真空开关真空度降低，将严重影响真空断路器开断过电流的能力，以至承受不住恢复电压发生电弧重燃，回路中出现高频电流，高频电流过零时，出现电弧熄灭、重燃循环过程。
由于负载侧存在L-C振荡回路（电机线圈、电缆储能元件），则产生很高过电压。
2.2 消弧线圈运行方式存在问题我厂共有两组消弧线圈，＃1发电机中性点、＃2、3发电机中性点各接一组消弧线圈。
出现上述事故前是＃1、＃3发电机，＃3、＃4炉在运行中，而＃1发电机中性点消弧线圈没有投入运行，只有＃3发电机中性点投入运行。
浅析电网谐振过电压的限制措施
科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 动力与电气工程电网中过电压现象普遍存在,过电压的发生随时都可能导致区域性的停电、电力设施的损坏,进而影响社会安定,造成极大的经济损失。
过电压包括操作过电压、谐振过电压及雷电过电压三种形式。
其中,在电网的正常运行操作过程中,谐振过电压的发生概率最高,危害性也最大。
谐振过电压一旦发生,常常会导致电器设备受损及大面积的断电。
多年的统计资料显示,大多数的中低压电网事故都是由谐振过电压引起的。
谐振过电压具有形成原因多、作用时间长凳特点,在限制措施的选择和实施上有一定的难度。
1 电网谐振过电压危害性概述在电网中谐振过电压是一种稳态的现象,其存在与电力系统操作或事故的过渡过程,并且可能在过渡过程结束后的很长一段之间之内依然存在,只有当新的操作发生,谐振条件被破坏之后才能够存在。
此外,谐振过电压相比于操作过电压,时间更长,当谐振电压一旦发生,在电网的某一部分就会形成过电压,导致电器设备绝缘性遭到破坏,所产生的电流会将设备烧毁,从而使得电压互感器中的铁芯饱和,致使互感器烧毁或熔断器熔断。
一些情况下,谐振过电压也会对电压保护装置的运行条件产生影响,形成保护的误动。
一般而言,为了能够防止这种情况的发生,防止谐振过电压带来的不必要的损失,所以要在设计和操作电网设备时进行估算和安排,估算和安排可以带来很大的成本上和时间上的精简,防止一些不必要的损失,例如过电压所形成严重的串联谐振回路,或采取适当的防止谐振的措施。
中低压电网中,电力生产和电力运行中,很多解决方式都是不同的,故障的形式多种多样,其中可能发生的谐振性质也各有不同,所以应该在实际解决中对症下药,能够应对各种不同类型谐振的性质与特点,制订防振和消振的对策与措施。
从电网的运行实践证明,中性点不接地系统中,一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多,尽管采取了不少限制谐振过电压的措施,如消谐灯、消谐器、TV高压中性点增设电阻或单只TV等,但始终没有从根本上解决问题。
浅析电压互感器谐振分析及抑制措施
浅析电压互感器谐振分析及抑制措施发表时间：2018-03-14T11:16:35.520Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：王晓峰[导读] 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。
（山东电力建设第三工程公司 266100）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。
电力系统中谐振过电压的产生与解决对策
电力系统中谐振过电压的产生与解决对策摘要：除了家电之外，在日常生活中会因为电磁感应产生的振动导致一些细部用电仪器出现损坏以及运作时令的问题，与此同时在一些大型的电力供给、传输运作以及发电上都会有这种问题的出现，所有出现的这种问题都被称作谐振过电压。
本文对电力系统中谐振过电压的产生进行了分析和探讨，并且有针对性的将有效的解决问题的措施提了出来，希望能够对大家有所帮助。
关键词：谐振过电压问题策略引言电路当中如果有电流通过就会产生磁场，在生产电力上电与磁的互相转化使人类的生活得到了极大地帮助。
然而在我国的电力工作当中因为这类问题的出现从而造成了很多的损失，其不仅严重的危害到了国家的财产安全，甚至会经常性的造成人员伤亡状况的出现。
我国的电力专家为了促进过电压危害这一问题的有效解决，对其中的很多方法进行了总结，本文具体的介绍了谐振过电压的现象，并且将有效的解决措施提了出来，供大家参考。
一、谐振过电压概述造成电网过电压现象在电力系统中出现的原因有很多，如果过于频繁的出现谐振过电压等现象，就会产生很大的危害性。
一旦出现过电压现象，就会烧毁以及损坏电气设备，在严重的情况下还会导致停电事故的发生。
由于时间较长的谐振过电压作用。
但是却不可以采用避雷器的方式进行限制，所以在实施保护的这一方面具有相当大的困难。
由铁心电感元件，包括消弧线圈、电抗器、电压互感器、变压器以及发电器等，还有一些系统的电容元件，包括电容补偿器以及输电线路等共同促成了共谐条件的形成，导致谐振过电压在系统当中产生[1]。
二、产生谐振的原因以及将其激发出来的条件作为一个复杂的电力网络，电力系统具有十分重要的作用，有很多的电容元件以及电感元件，特别是铁磁谐振现象经常会出现在不接地系统当中，严重的威胁到了设备的安全运行。
有以下条件会将电压谐振激发出来：①突然投入的电压互感器；②发生单相接地的线路；③突然改变的系统运行方式以及投切的电气设备；④发生较大波动的系统负荷；⑤出现波动的电网频率；⑥不平衡变化的负荷[2]。
浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策
浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策摘要在10kV配电网中，常常发生电磁式电压互感器烧毁的现象，其原因都是因为某些故障或者不正常运行致使电压互感器内的铁芯饱和，诱发铁磁谐振的产生，致使电压互感器内部产生过电压，过电流，严重威胁电力系统的安全运行。
本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象，简要阐述铁磁谐振的现象与机理，产生的条件，提出了控制谐振过电压的措施，与大家交流学习。
关键词铁磁谐振；过电压；防范措施引言长期以来，电力系统铁磁谐振过电压严重威胁着电网的安全运行，在10kV 系统中，电磁式电压互感器引发的铁磁谐振过电压导致的设备事故时有发生。
这种过电压持续时间长，对系统的安全运行构成很大威胁，轻者可导致电压互感器烧损，高压熔丝熔断及匝间短路或爆炸；重者发生避雷器爆炸、母线短路等事故。
本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象，简要阐述铁磁谐振的现象，产生的条件及防范措施，总结了针对此类故障采取防范措施的一些运行经验。
1 铁磁谐振过电压产生的机理[1-2]目前，我国企业在35kV或者是其以下的配电网，有许多都是采用中性点和不接地的方式进行运行的，因此其中的很大一部分选用的都是比较传统的消线圈完成接地。
因此在其具体进行运行的问题可以看出，中性点的不接地系统，会受到电压的互感器铁心饱和使得铁磁谐振过的电压相对多一些。
中性点不接地运行方式的电力系统单相接地后，两相电压瞬时升高，三相铁心受到不同的激励而呈现不同程度的饱和，电压互感器各相感抗发生变化（各相电感值不同），中性点位移，产生零序电压。
由于线路电流持续增大，导致电压互感器铁心逐渐磁饱和，其电感值迅速减小，当满足ωL=1/ωC时，产生谐振过电压。
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。
如果电流尚未达到熔丝的熔断值，但超过了电压互感器额定电流，长时间处于过电流状况下运行，可造成电压互感器烧损。
电力系统中存在着许多非线性感性元件，如发电机、变压器、电压互感器等，这些感性元件和系统中存在的分布电容组成复杂的LC振荡回路，有可能激发铁磁谐振产生过电压。
电力系统电压谐振处理措施分析
电力系统电压谐振处理措施分析摘要：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相对频繁，其危害性较大。
过电压发生，往往会造成电气设备的损坏、烧毁，甚至发生停电事故。
由于谐振过电压作用时间较长，而且不能用避雷器限制，因此在选择保护措施方面有较大的困难。
为避免这一现象的发生，确保供电的安全、可靠，本文结合实际提出相应的解决对策。
关键词：电压谐振、措施、处理分析引言：电力系统中过电压现象较为普遍。
引起电网过电压的原因主要有谐振过电压、操作过电压、雷电过电压以及系统运行方式突变，负荷剧烈波动引起系统过电压等。
其中，谐振过电压出现频繁，其危害很大。
过电压一旦发生，往往造成系统电气设备的损坏和大面积停电事故发生。
据多年来电力生产运行的记载和事故分析表明，中低压电网中过电压事故大多数是由于谐振现象引起的。
日常工作中发现，在雷电、刮风、阴雨等特殊天气时，变电站35kV及以下系统发生间歇性接地的频率较高，当接地使得系统参数满足谐振条件时便会发生谐振，同时产生谐振过电压。
谐振会给电力系统造成破坏性的后果：谐振使电网中的元件产生大量附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，影响各种电气设备的正常工作;导致继电保护和自动装置误动作，并会使电气测量仪表计量不准确;会对邻近的通信系统产生干扰，产生噪声，降低通信质量，甚至使通信系统无法正常工作。
1 铁磁谐振对电力系统安全运行的影响当线路发生单相接地或断路器操作等干扰时，造成电压互感器电压升高，三相铁芯受到不同的激励而呈现不同程度的饱和，电压互感器的各相感抗发生变化，各相电感值不相同，中性点位移产生零序电压。
由于线路电流持续增大，导致电压互感器铁芯逐渐磁饱和，当满足ωL=1/ωC时，即具备谐振条件，从而产生谐振过电压，其造成的主要影响如下：1.1 中性点不接地系统中，其运行方式的主要特点是单相接地后，允许维持一定的时间，一般为2h不致于引起用户断电。
但随着中低压电网的扩大，出线回路数增多、线路增长，电缆线路的逐渐增多，中低压电网对地电容电流亦大幅度增加，单相接地时接地电弧不能自动熄灭必然产生电弧过电压，一般为3—5倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，并且在过电压的作用下极易造成第二点接地发展为相间短路造成设备损坏和停电事故，严重威胁电网安全运行。
谐振过电压产生及防止措施
谐振过电压产生及防止措施一、释义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。
谐振过电压指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。
二、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。
谐振过电压对电网造成危害极大，诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁，甚至造成相间短路、保护装置误动作等。
操作过电压和谐振过电压的区别：操作过电压和谐振过电压都属于内部过电压。
操作过电压，顾名思义，是操作高电压大电感-电容元件（比如合/分空载长线路、变压器、并联电容器、高压感应电动机等）以及故障线路跳闸/重合闸等产生的过度过程。
防止操作过电压的措施根据操作的对象不同而有所不同，一般采用重击穿概率低的断路器或设置金属氧化物避雷器限制操作过电压。
谐振过电压，因系统的电感、电容参数配合不当而引起的各类谐振现象及电压升高。
所以防止谐振过电压的措施即破坏谐振条件，使参数配合避开谐振区，需要对系统有整体的参数预测，从而调整电网参数。
三、分类(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。
浅谈电力系统串联谐振过电压的危害及抑制措施
中图 分类 号 ： Ｍ Ｔ １
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：６ ２ ３ ９ （０ ｏｏ （） ０ ６ 一 １ １ ７－ ７ １２ １ ）９ａ一 ０ ｌ ０
（ ） 消 断 路 器 的断 口电 容 。 种 方 法 ３取 这 在 电力 系 统 中 或 者 说 在 电力 供 电 电网 剧 增 大和 铁 芯 的 磁 饱 和 。 （） ３ 由于 另 一组 绕 组 瞬 间 传递 过 来 的过 也 消 除 了 谐 振 产 生 的 条 件 。 前 变 电 站 以 上 ， 电压 现象 十 分 普 遍 。 果没 有 防 范 措 过 如 ｌｋ 施 ， 时 都 可 能 发 生 ， 随 时 都 可 以 发现 。 电压 所 引 起 。 如 另 绕组 发 生 瞬 间 的单 相 ｌ Ｏ Ｖ以 上 电压 等 级 的 断 路 器 多 数 用 平 顶 随 也 例 山生 产 的 带 断 口 电容 的 断 路 器 。 在 经过 现 引 起 电 网 过 电压 的原 因很 多 。 要 可 分 为 接 地 或 不 同期 切 合 。 主 （） 某些补 偿电网 中， ４在 当消 弧 线 圈退 技 术 改 造 ， 这种 断 路 器 已 经 基 本 上 改 造 完 谐振 过 电压 、 作 过 电压 和 雷 电过 电压 ； 操 其 中谐 振 过 电压 在正 常运 行 操 作 中 出 现 的频 出运 行 时 ， 会 激 发 互 感 器 的 铁 磁 谐 振 过 毕 。 常 电压 。 （） Ｔ ４ 在 Ｖ二 次 侧 接 入 电 阻 、 流 装 置或 整 率较 大 ， 危 害 性 也 较 大 。 其 消 谐 装置 。 些 方 法 需 要更 多的 运 行 经验 。 这 当 系 统 发 生 谐 振 时 ， 采 取 以 下 措 施 应 １ 铁磁谐振的危害 ３ 串联铁磁谐振 过电压产 生的机理 串联 铁 磁 谐 振 电 路 特 性 曲线 如 图 １ 所 消 除 谐 振 。 铁磁 谐 振 的 危害 主 要 有 ７ 方 面 ：１ 个 （） 铁 正 电 “— ” １ 改 变 系 统 的 运 行 方 式 。 变 运 行 方 ） 改 磁谐 振 过 电 压 ， 使 那 些 有 铁 芯 的 电 气 设 示 。 常情 况 下 ， 源相 电压为 Ｕｐ，Ｌ Ｃ 会 曲线 的 ａ ，ａ 点 Ｉ 很 式 ， 坏 产 生 谐振 的参 数 条件 ， 振 现 象也 破 谐 备 中 的铁 芯 迅 速 饱 和 ， 致 绕 组 的 励 磁 电 导 串联 电路 的 工 作 点 在 图 ｌ Ｉ 在Ｌ， Ｃ上 的压降很 小 ， ＝Ｕ『 Ｕｐ ＋Ｕｃ 电路 就消 失 了 。 运 行 条件 许 可 的 情 况 下 ， 在 可将 流 迅 猛增 涨 。 重 时 ， 达 额 定 励 磁 电流 的 小 ，ａ 严 可 分 列 运 行 转 为 并 列 运 行 ， 者 将并 列 运 行 或 百 倍 以 上 。 而 引 起 电压 互 感 器 的 熔 断 器 呈 感 性 。 从 熔 断 、 油 、 组 烧 毁 甚 至 爆 炸 。 ２ 在 某 些 喷 绕 （） 在 外部 条 件 激发 下 ， 合 闸时 ， 铁 芯 转 为 分 列 运 行 。 拉 ＴＶ Ｌ 串联 电路 的 工作 点 由ａ Ａ ２ 切 除母 线 电压互 感 器 。 ） 电压 互 感 器退 特 定 情 况 下 ， 磁谐 振 过 电压 可能 会 很 高 饱和 。 下 降变 小 ， 铁 振 切 （ 大 为 相 电 压 的 ３ 左 右 ） 引起 绝 缘 闪络 变至 ｂ 最 倍 ， 点并 跳 跃 至 Ｃ ， 时 电路 呈容 性 。 ｃ 出运 行 时 ， 荡没 有 回路 ， 除 电压 互 感 器 点 此 Ｉ 或避 雷 器 爆炸 。３铁 磁 谐振 过 电压 ， 引起 ＞Ｉ ，ｃ （） 会 ａ Ｉ 将使 Ｔ Ｖ过 电流 数 十 倍 ， 同时 在 Ｌ， 有 两 种 方 式 ： Ｃ ①瞬 间 拉 合 谐 振 系统 的 电 压 ｃ 其 需要 注 意 的是 ， 切 除 的 电压 互 感 被 电压 互 感 器 、 流 互 感 器 、 雷 器 、 电 避 绝缘 子 上 的 压 降 Ｕ 和 ｕ 远 高 于 电源 电 压 ， 有 效 互 感 器 。 的瓷 裙 表 面 闪络 而 爆 炸 ， 至 会形 成 短 路 。 值 一 般 可 达 １． 甚 ６～３ Ｕｐ的过 电压 。 器重 新投 运 时 ， 产 生 的 涌 流 效 应 可 能 再 所 （ ） 磁 谐 振 过 电 压 ， 使 电 气 设备 的绝 缘 ４铁 会 通 过 以 上 分 析 可 以 看 出 ， 外 界 条 件 度 激 发 起 谐 振 。 在 ②母 线 分 段 运 行 的 中性 点 可以 先 转 并 列 运行 ， 谐 振 不 若 击穿 而 导 致 这 些 设 备 损 毁 。５ 铁 磁 谐振 过 激 发 下 ， （） 当ＴＶ的非 线 性 电感 Ｌ 化 足 够 大 ， 不 接 地 系 统 ， 变 消 失 ， 入 两 台 ＴＶ二 次 电 压 切 换 开 关 ， 投 而 电压 ， 会使 有 污 秽 的 电 气设 备 表 面 闪 络 ， 而 串联 铁 磁 谐 振 就 可 能 发 生 。 后 将 其 中 一 台ＴＶ退 出运 行 。 引起 短路 。６铁 磁 谐振 过 电压 出 现时 ， 网 （） 电 ３ 投 入 具 备 送 电 条 件 的 线 路 。 入 这 ） 投 中 可 能 并 无 接 地 点 ， 会 出 现 虚 幻 接 地 现 ４ 谐振 过 电压的限制措施 但 象， 使运 行值 班 人 员造 成 错 觉 。７ 铁 磁谐 振 （） 鉴于ｌ０ ｌ ｋＶ及 以 上 有效 接 地 系 统 的ＴＶ 些 线 路时 ， 回路 的 电容 值 变 大 ， 达 到 消 谐 可 其 过 电压 出现 时 ， 果 工 作 、 护 等 接 地 网 的 饱 和 铁 磁 谐振 过 经 常 发 生 ， 谐 振 过 电 压 的 目 的 。 如 保 ４） 除 空 载 运 行 的 线 路 。 少 线 路 的 切 减 接 地 电 阻 不 合 格 ， 过 电压 还 可 以 通 过 设 的 激 发 是 具 有 随 机 性 的 ， 重 时 ， 线ＴＶ 此 严 母 备 的 接地 引下 线 ， 入 接地 网 ， 接 地 电压 损 坏 ， 至 导 致 ＴＶ爆 炸 ， 窜 使 甚 危及 二 次 保 护 设 回路 数 ， 改变 系统 的 参 数 ， 达 到 消 谐 的 目 可 备 及 一次 ＴＶ附 近 设备 。 须 加 以 预 防 和 限 的 。 必 升 高 ， 而 危 及 现 场 人 员的 人 身 安 全 。 从 制。 ５ 投 入 消 弧 线 圈 。 中性 点 经 消 弧 线 ） 在 （ ） 运 行 方式 上 和 倒 闸 操 作 过 程 中 ， 圈接 地 的 情 况 下 ， 电感 值 Ｌ 比互 感 器 的 １在 其 远 ２ 产生铁磁谐振过 电压 的激发条件 回路 的 零 序 自振 频 率 决 定 构成谐振激 发条件有以下几方面 。 防止 断 路 器断 口电容 器 与 空 载 母 线 及母 线 励 磁 电感 为 小 ， 和 ｏ互 （ ） 括 电压 互 感 器在 内的 空 载母 线 或 ＴＶ构 成 串联 谐振 回路 ， 防止 因谐 振 过 电 １包 以 于Ｌ Ｃ ， 感 器所 引起 的谐 振现 象 也 就成 为不 可 能 。 ５ Ｖ系统 发 生谐 振 时 ， 采取 此 ３ｋ 可 送 电 线 路 的突 然 合 闸 ， 使 互 感 器 的 某 一 压 损 坏 设 备 。 这 相 或两 相 绕 组 内产 生 巨大 的 涌流 和 磁 饱 和 （） 用 电 容式 ＴＶ， 种 方 法从 根本 上 法 。 ２改 这 现象 。 消 除 了 铁 磁 谐 振 的 条 件 。 远 供 电 局 现 在 清 （） 于雷击或其他 原因 ， ２由 线路 中 发 生 新 投 运 的 电压 互 感 器 都是 电 容式 电压 互 感 ５ 结语 本 文 对 电 网谐 振 过 电 压 的 危 害 、 发 激 瞬 间 单 相 弧 光 接 地 ， 其 他 两 相 瞬 间升 至 器 ， 前 电 磁 式 电 压 互 感 器 已 经 大 部 分 改 使 以 原 预 目 线 电 压 。 故 障 相 在 接 地 消 失 后 有 瞬 间恢 造 完 毕 。 已基 本 上 消 除 了 系统 发 生 串 联 条 件 、 理 、 防 和 限 制 措施 作 了 分 析 。 而 这 的是 使 我 们 变 电运 行 值 班人 员今 后 在 工 作 复至 相 电 压 ， 至 造 成 暂 态 励 磁 涌 流 的 急 谐 振 的 条 件 。 以 中预 防 电 网 串联 谐 振 过 电压 的产 生 ， 提 并 高 我 们 在 今 后 遇 到 电 网 串联 谐 振 过 电压 时 的应 急 处 理 能 力 。 须 指 出 ， 除谐 振 过 电 必 消 压的 方法各种各样 ， 可根 据 当 时 的 具 体 运 行 方 式 灵 活 运 用 ， 期 杜 绝 因 谐 振 过 电 压 以 造 成 的设 备 损 坏 ， 高 供 电 设 备 运 行 ＴＮＧＦＡ 皿圆■ ＣＥ ＥＯＹＯＴ■置笛 Ｉ ＆ＣＬ ＲＩ Ｕ置 幽 Ｅ ＨＯＩＭＯ Ｎ Ｎ Ｎ —
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。