防止10kV中性点不接地系统中铁磁谐振和弧光接地时对电压互感器的影响

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10kV配电网两种消谐措施的分析比较

10kV配电网两种消谐措施的分析比较在10kV 中性点不接地系统中，往往由于电磁式电压互感器（简称压变）铁芯饱和而引起工频位移过电压和铁磁谐振过电压（通称为压变饱和过电压），造成压变高压熔丝熔断，甚至使压变烧损。

限制这种过电压的措施是多种多样的，较普遍的是采用在压变二次侧开口三角形绕组两端接消谐器的方法，以及近年来采用的在压变一次侧中性点对地接消谐电阻的方法，这两种消谐措施各具特点，应因地制宜，合理选用。

1 压变开口三角形绕组两端接消谐器的消谐方法1.1 原理对这种压变饱和过电压，通常是在压变二次侧开口三角形绕组两端接入阻尼电阻Ro,相当于在压变高压侧Yo结线绕组上并联一个电阻，而这一电阻只有在电网有零序电压时才出现，正常运行时，零序电压绕组所接的Ro不会消耗能量。

Ro值越小，在压变励磁电感L上并联电阻就越小，当Ro小于一定值时，网络三相对地参数基本上由等值电阻决定,这时由压变饱和而引起电感的减小不会明显引起电源中性点位移电压。

当Ro=0,即将开口三角形绕组短接，则压变三相电感值就变成漏感,三相相等,压变饱和过电压也就不存在了。

但当电网内发生单相接地时，压变开口三角形绕组两端会出现100V的工频零序电压，这样阻尼电阻的容量就要求足够大,当阻尼电阻太小,一方面电阻本身可能因过热而烧坏,另一方面,压变也可能因电流过大而烧损,所以现在变电站一般采用微电脑多功能消谐装置。

当判断为存在工频位移过电压或铁磁谐振过电压后，单片机就进行消谐程序，发出高频脉冲群，使反并在开口三角形绕组两端的两只晶闸管交替过零触发导通，将开口三角形绕组短接（若系统发生单相接地，则不起动消谐装置），使压变饱和过电压迅速消除。

由于短接时间极短，故不会给压变带来负担。

1.2 优点采用微电脑多功能消谐装置，来消除压变饱和过电压效果良好，且一个系统通常只要接一台消谐器即可起到消谐作用。

如晋江市110kV 青阳变电站和晋源电厂网控站每段10kV母线各装设了一套WNX-皿-10型微电脑多功能消谐装置，电网运行正常，基本上消除了由于压变饱和过电压引起压变高压熔丝熔断现象。

发生铁磁谐振的防范措施

发生铁磁谐振的防范措施110 kV良站10 kV系统为中性点不接地系统，在10 kV 系统出现A相单相接地时，发生10 kV母线干式电压互感器烧坏的故障。

事后检查，母线电压互感器本体炸裂、内部绝缘物喷出，非接地相B、C相一次熔丝熔断，母线电压互感器的避雷器未动作，中性点所接消谐电阻正常，中性点绝缘正常，励磁特性在正常范围，二次回路绝缘正常。

现分析单相接地时，电压互感器烧坏及铁磁谐振产生的原因。

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。

关于避免10kV厂用电铁磁谐振问题的探讨

关于避免10kV厂用电铁磁谐振问题的探讨摘要：近年来，工厂用电过程中的铁磁谐振问题一直困扰着企业的电力建设。

在我国的水电厂的厂用电中，10kv配电网通常采用中性点不接地系统，每段母线均装设有电磁式电压互感器（也就是我们常说的pt），而电磁式电压互感器是铁芯电感元件，当遇到比较大的扰动或者是操作不当时，会造成某相电压互感器中暂态励磁电流急剧增大，pt的铁芯就可能饱和，电感值下降，从而产生铁磁谐振烧坏pt的事故。

这种事故不仅造成企业用电的障碍，还会影响到员工的生命安全。

因此，本论文从10kv厂用电铁磁谐振问题发生的原因出发，寻求解决这一问题的方法，并对厂区电力建设问题进行探讨，以寻求具有实用性的建议和改善措施。

关键字：铁磁谐振;pt烧坏;改善措施abstract: in recent years, ferromagnetic resonance problem of the factory uses electric process that had plagued the electric power construction enterprises. in china’s hydropower plant in electricity plant, usually with 10kv distribution network neutral point ungrounded system, every bus are all provided with electromagnetic type voltage transformer (that is, we often say that the pt ), and the electromagnetic type voltage transformer is the core inductance element, when large disturbances or is theoperation at that time not, will cause a certain phase voltage transformer transient excitation current increase sharply, pt core may be saturated, the inductance value decreased, resulting in ferromagnetic resonance burn pt accident. this accident resulted not only in an enterprise to use electric barrier, will affect the safety of all staff. therefore, this paper from the 10kv factory electric iron magnetic resonance occurrence problem set out, seek the method that solves this one problem, and the electric power construction are discussed, in order to seek practical suggestions and improvement measures.key words: ferromagnetic resonance; pt burned; improvement measures中图分类号： tv211.1+4 文献标识码：文章编号：一、铁磁谐振问题简介什么是铁磁谐振在日常生产生活中，我们与电力息息相关，电力资源的使用不仅影响着我们的工作生活，也影响着我们的生命财产安全。

中性点不接地系统单相接地时10kV电压互感器损坏原因分析

中性点不接地系统单相接地时10kV电压互感器损坏原因分析摘要：本文研究单相接地时互感器损坏的原因。

对于中性点不接地系统，通常采用单相接地方式进行保护。

然而，若单相接地处于高电压状态，可能导致电力系统中的电压互感器损坏。

因此，本文在分析损坏原因的基础上，提出了相应的预防措施，旨在保障电力系统的稳定运行。

关键词：中性点不接地系统、单相接地、互感器、损坏原因、预防措施正文：一、背景在中性点不接地系统中，为了避免电流泄漏，通常采用单相接地方式进行保护。

然而，单相接地可能会导致互感器损坏，影响电力系统的稳定性。

因此，分析单相接地时互感器损坏的原因是十分必要的。

二、互感器损坏原因1. 高电压冲击在单相接地状态下，系统中的电压互感器形成了感性耦合。

当系统中有一个相地短路时，导致该相电压降为零，同时另外两相的电压会上升到高于系统额定电压的水平。

这将导致电压互感器在瞬时高电压冲击下损坏。

2. 频繁的过电压单相接地时，由于系统中只有一个相是接地的，使得电容电流的大小比三相接地状态下要大得多。

这将导致系统极容易产生过电压。

尤其是在系统发生地闪时，瞬间的过电压更容易对电压互感器造成损坏。

3. 外界因素干扰除了内部因素导致的损坏外，外界因素也可能对电压互感器造成影响，如雷电等自然因素。

高温、潮湿等气象条件也可能影响电压互感器的正常运行。

三、预防措施1. 合理选型为保障电力系统的正常运行，电压互感器的选型应当符合系统的额定电压、频率等参数要求，并考虑到预防冲击、振荡等问题。

2. 定期检测为了确保电压互感器的正常运行，应进行定期检测。

检测内容包括外观、内部连接、接头连接、绝缘阻值、局部放电等。

3. 有效的接地对于单相接地系统，有效的接地可以降低系统中的电位差，减小因过电压引起的损伤。

因此，应对系统的接地运行进行规范，确保接地良好。

4. 防雷措施在雷电等自然灾害的条件下，应采取有效措施，如避雷针、防雷接地等，以保障电力系统的稳定运行。

10kV不接地系统接地时造成电压互感器烧毁原因分析与解决措施

10kV不接地系统接地时造成电压互感器烧毁原因分析与解决措施10kV不接地系统的电压互感器经常出现高压熔断器熔断、甚至互感器烧毁等异常故障，这不仅影响了电能表的准确计量，而且还容易造成保护装置和安全自动装置的误动作，严重危及配电网的安全可靠运行。

为什么出现接地故障时容易造成PT损坏故障呢？因为个人时间原因，给大家简单讲一个深入浅出的渐进式分析过程吧。

一、首先，了解一下电压互感器的用途把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，监视母线电压及电力设备运行状况，并供保护、计量、仪表装置使用。

标准电压使仪表和继电器规格统一，易于实现标准化。

电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离，且二次侧可设接地点，确保人员及二次设备的安全。

可以说，电压互感器就是一个有着特殊结构和使用形式的小型变压二、然后，了解一下电网谐振的定义电力系统的任一回路都可简化成电阻R、感抗wL、容抗1/wC的串并联回路。

不管是串联还是并联回路，当容抗1/wC和感抗wL相等时，这个回路就会发生谐振。

三、谐振如何影响电压互感器正常工作10kV中性点不接地电网中的电磁式电压互感器一次绕组是电网对地唯一的金属性通道。

单相接地或消失时，电网对地电容通过PT 一次绕组有一个充放电的过渡过程。

试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过PT,此电流足够将PT高压熔丝熔断。

在这一瞬变过程中，互感器高压绕组中将会流过一个幅值很高的低频饱和电流，使铁芯严重饱和，饱和后的电压互感器励磁电感变小，系统网络对地阻抗趋于感性，此时若系统网络的对地电感与对地电容相匹配，就形成三相或单相共振回路，可激发各种铁磁谐振过电压，造成高压互感器烧毁。

由此可见，如果遇到断断续续的接地故障（一般表现为单相接地），是非常容易烧毁电压互感器，或熔断高压熔丝的。

上文中提到铁磁谐振这个词，所以还有必要讲一下铁磁谐振的产生过程。

四、铁磁谐振的产生过程及危害电力系统产生谐振的回路中，电感元件和电容元件就会产生过电压和过电流，此时的电场能量（电容）与磁场能量交换达到最大值。

10kV不接地系统发生谐振的处理

10kV不接地系统发生谐振的处理系统发生谐振时,在谐振电压和工频电压的作用下,PT铁芯磁密迅速饱和,激磁电流迅速增大,会使PT绕组严重过热而损坏(同一系统中所有PT均受到威胁,甚至引起母线故障造成大面积停电。

因此对发生谐振时,如何快速消除谐振是保证设备安全运行的关键。

一、谐振的分类和谐振现象分析10kV中性点不接地系统的谐振分基波谐振、高频谐振和分频谐振三种,谐振一般由接地和激发产生,根据运行经验,当向仅带有电压互感器的空母线突然充电时易产生基波谐振;当发生单相接地时易产生分频谐振,特别是单相接地突然消失(如拉路时易激发谐振。

发生谐振时,相间电压不变,电压互感三角会出现谐振频率电压,中央信号会报“系统单相接地”信号,若不仔细分析其电压变化,会误认为是系统单相接地故障,对于没有装设消弧线圈的变电站,快速消除谐振更为重要,下面对三种谐振现象进行一一分析:1、基波谐振:发生基波谐振时,相对地电压有以下两种现象:1一相电压下降(不为零,两相电压升高超过线电压或电压表顶表;2两相电压下降(不为零,一相电压升高或电压表顶表;其相对地电压的过电压小于或等于3倍相电压;2、高频谐振:发生高频谐振时,其相对地电压的过电压小于或等于4倍相电压,三相对地电压一起升高,远远超过线电压或电压表顶表。

3、分频谐振:发生分频谐振时,三相对地电压依相序次序轮流升高或同时升高,并在(1.2~1.4倍相电压间做低频摆动,大约每秒一次。

由上述谐振现象可总结如下:现象判断发母线接地信号(开口三角有零序输出一相相对地电压超过线电压二相相对地电压超过线电压基波谐振三相相对地电压超过线电压高频谐振三相对地电压依次轮流升高,但不超过线电压三相对地电压同时升高,但不超过线电压分频谐振二、发生谐振的处理对于我们现在10kV不接地系统来说,主要是投入消弧线圈和改变运行参数,一般投入消弧线圈都能消除谐振,对于发生基波和高频谐振,只要消谐器可靠动作,也能消除谐振,但对于分频谐振具有零序性质,一般消谐器无法消除谐振,投切三相对称负荷不起作用,对于未装设消弧线圈,因此根据实际情况,可按以下方法处理1、基波或高频谐振的处理:1有运行电容器时,切除运行电容器;没有运行电容器时,投入一组电容器;2以上措施无法消谐时,切除该母线所有电容器,向调度申请切除部分馈线,最好是先切长线路。

10kV电压互感器运行故障及预防措施

10kV电压互感器运行故障及预防措施摘要：在电力系统中，10kV电压互感器作为重要的一次设备发挥着重要的作用。

但由于电力系统在实际的运行中，受自然环境、外力破坏以及电力设备制造水平、维护管理等因素的影响，10kV电压互感器因铁磁谐振导致破坏成为一种普遍现象，并进一步导致电力设备运行异常被迫停电，严重影响了人们的生活。

本文简要分析了电力系统中10kV电压互感器的因铁磁谐振产生的运行故障原因及预防措施。

关键词：电压互感器、铁磁谐振、运行故障、4PT接线、故障预防电压互感器作为一种公用的电力设备，将高电压变换成标准的低电压，实现二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面的有效隔离，从而保证了二次设备和人身的安全。

无论是电压互感器本身出现故障或是其二次回路出现问题，都将严重影响电力系统的正常运行。

因此，确保电压互感器以及其二次回路的稳定运行具有重要意义。

一、10kV电压互感器因铁磁谐振产生的运行故障在中性点不接地电力系统中，由于线路单相接地短路、线路断线、操作空母线等原因，在运行中往往容易激发电压互感器发生铁磁谐振。

当出现铁磁谐振时，将产生高于额定值几倍甚至几十倍的过电压和过电流，会导致电压互感器高压绕组烧损；同时，在电网导线对地电容较大的系统中，其暂态过程往往容易产生超低频振荡过电流，会导致高压熔断器熔断。

电压互感器的运行过程中之所以会发生铁磁谐振过电压的情况，主要问题在于铁芯在某些激发条件下饱和，使其感抗变小，并与线路对地电容的容抗相等所致，它持续时间长甚至能长时间自保持，是导致高压熔丝熔断和电压互感器烧损甚至爆炸的重要原因，对电力系统的安全运行威胁极大。

二、4PT接线方式对抑制铁磁谐振的作用4PT接线区别于普通的接线方式，采用主电压互感器一次绕组中性点经零序电压互感器接地的方式。

其中三个单相电压互感器，应是全绝缘但按相压设计的接地电压互感器，称为主PT；接地的电压互感器为一个独立的单相电压互感器，该互感器可以是全绝缘结构，也可以是半绝缘结构，称为零序PT或消谐PT。

铁磁谐振对电压互感器的危害及防范措施

铁磁谐振对电压互感器的危害及防范措施【摘要】通过电力系统中实际案例说明分析了产生铁磁谐振的原因和产生的条件，总结了运行中经验教训，提出防止铁磁谐振的措施，最后问题得到圆满解决。

【关键词】铁磁谐振；电压互感器；接地1.事故发生大连西咀热力有限公司在2005年10月9日6：10 电气后台机报10kV系统接地，6：17分主母10kVII段PT发生爆炸起火，导致电厂供电2#联络线的213乙开关跳闸，全厂停电。

事故后检查发现厂外10kV系统发生间歇性单相弧光接地，两相对地电压突然升高，使得中性点发生位移，电磁式电压互感器励磁电流突然增大而发生饱和，产生了严重的铁磁谐振过电压，过电压引起TV柜相间放电击穿，发生电弧短路，并对外壳放电，引起三相短路接地故障，从而烧坏TV 柜。

由于厂区内10kV高压设备众多，经常出现设备在运行中发生单相接地事故，通过录波仪记录曾多次检测到开口三角电压不稳定，超过100V。

2.电压互感器产生磁谐振的原因产生铁磁谐振的必要条件是电压互感器的感抗XL大于与之并联的线路对地容抗Xc，即XL>Xc，两者并联后为一等值电容，系统网络的对地阻抗呈现容性，电网中性点的位移基本接近于零。

当有一个激发条件时，电压互感器中性点电压发生位移，相电压升高，位移电压可以是工频，也可以是谐波频率，主要有分频和高频，在过电压的作用下，电压互感器三相铁芯将出现不同程度的饱和，饱和后的电压互感器励磁电感变小，系统网络的对地阻抗趋于感性。

当系统网络的对地感抗与对地容抗相互匹配时，就产生了铁磁谐振。

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非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。

中性点不接地电网单相接地时电压互感器损坏机理

中性点不接地电网单相接地时电压互感器损坏机理摘要：由于电压互感器属于带铁心的电感元件，当电力系统受到某些扰动时，电压互感器的磁通饱和，其铁心绕组的电抗值发生变化，与电力系统的电容构成谐振电路。

传统理论认为，由于电压互感器饱和引起铁磁谐振过电压是导致电压互感器损坏的主要原因。

只要进一步增大系统对地电容，就可以远离谐振区，避免铁磁谐振的发生。

本文分析10kV电压互感器被损坏的原因展开，提出了10kV 电压互感器损坏故障预防和处理方法。

关键词：单相接地；电压互感器；铁磁谐振近年来，随着配电网规模扩大和大范围使用电缆来代替传统的架空线路，系统线路的对地电容显著增加，电力系统的参数也远超出了铁磁谐振区域，理论上应该较少发生铁磁谐振，电压互感器故障也应减少，但是，电压互感器故障仍频繁发生，并且电压互感器故障的发生常伴随着线路接地现象。

1电压互感器铁磁谐振机理对于中性点不接地系统，母线上通常接有Y0接线的电磁式电压互感器，由于电压互感器具有饱和特性，当系统受到冲击使电压互感器电感饱和时，电感参数与电网对地电容参数匹配，将发生铁磁谐振，使中性点产生长时间的较高位移电压。

由于电压互感器电感可能在不同的频率下与电容发生谐振，因此谐振频率不唯一，具体包括基频谐振、倍频谐振和分频谐振[2]。

由于现在的微机型装置很容易对零序电压进行频谱分析，因此通过分析零序电压的频率就可以辨识倍频谐振和分频谐振。

但是由于基频谐振产生的零序电压为工频50Hz，因此仅分析零序电压无法辨识基频谐振。

本文重点研究基频铁磁谐振的特征及辨识技术。

2单相接地时10kV电压互感器被破坏会造成影响2.1对运行方式的影响。

假如电压互感器烧坏，或是高压保险熔断之后，不立刻实施修复，这样会致使母线的分段运行不能有效的执行。

这个时候，一旦相关设备出现异常，会给运行方式带来极大的影响。

2.2给运行人员带来的影响分析。

假如电压互感器被损坏，或是出现高压保险熔断现象，运行人员对设备实施巡视的时候，会给其人身带来严重的伤害，在以往的事故分析当中，电力系统中运行人员在巡视的时候，电压互感器损坏给其造成的人身伤害事故颇多。

在中性点不接地电力系统中,电压互感器铁磁谐振过电压的判断和抑制

在中性点不接地电力系统中，电压互感器铁磁谐振过电压的判断和抑制【摘要】本文以本人从事电力运营多年的经验，从理论上对电力系统中，中性点不接地系统的电压互感器铁磁谐振过电压的产生条件，判断、检测方法、产生的后果进行论述，同时提出了抑制的方法。

【关健词】电力网中接地系统的分类特性；铁磁谐振的基本条件；铁磁谐振的判断；产生的后果；防止铁磁谐振的措施在电力网中，运行的发电机为星形接线时以及在电网中作为供电电源的电力变压器三相绕组为星形接法时，我们把三相绕组尾端连接在一起的公共连接点称之为中性点。

电力网的中性点就是指这些设备中性点的总称。

在电力系统中，电力网中性点的接地方式可分为两大类：—类是中性点直接接地系统，当发生单相接地故障时，接地短路电流很大，这种系统又称为大电流接地系统；另一类是中性点不接地系统（包括中性点经消弧线圈接地系统），当发生单相接地故障时，由于不直接构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小很多，故又称为小电流接地系统。

我图划分标准为：X0 / X1 4 ～ 5的系统属于大电流接地系统，X0 / X1 4～5的系统属于小电流接地系绕。

注：X0为系统零序电抗，X1为系统正序电抗。

1 电力网中接地系统的分类特性：1.1中性点直接接地系统的特性：1.1.1正常运行时：各相对地电压等于相电压，中性点的电位在电网的任何工作状态下均保持为零电位。

1.1.2单相接地短路时：在这种系统中，当发生—相接地时，故障相的电压为零，非故障相对地电压不会增高（仍为相电压）；接地的这一相直接经过接地点和接地的中性点短路，一相接地短路电流的数值最大，因而应立即使继电保护动作，将故障部分切除。

1.1.3中性点直接接地系统，在发生一相接地故障时，因故障的送电线路被切断，迫使用户的供电中断，供电可靠性差。

运行经验表明，特别是在1000V以上的电网中，大多数的一相接地故障，尤其是架空线路的一相接地故障，大都是具有瞬时的性质（例如下雨天的雷击放电等）。

防止中性点不接地系统铁磁谐振的措施

变电站中性点不接地系统中，电压互感器常因铁磁谐振而烧毁或熔断熔丝。

人们对此做了大量的分析研究，采取了不少措施防止谐振发生，然而由于系统结构的复杂性和运行方式的灵活，造成运行参数具有随机性。

同时也因现存的各种消谐措施的局限性，使得只能在某些情况下消除谐振。

电压互感器（TV）饱和引起的铁磁谐振仍然是威胁电力系统安全运行的重要原因。

因此，有必要在分析中性点不接地系统铁磁谐振机理的基础上探讨消谐措施，以便在实际工作中有针对性地预防、消除中性点不接地系统铁磁谐振。

1中性点不接地系统铁磁谐振的机理及特点1．1铁磁谐振的产生中性点不接地系统中TV接入系统的接线图如图1所示当出现激发条件时，TV中暂态励磁电流急剧所不同，网络中性点出现零序电压，三相TV中产生零序电流，经电源形成回路，简化等值电路如图2所示。

当Ln与3 C0在某频率下参数值匹配时，得以流通，从而在3 C0上建立与各相电源电压叠加，产生过电压，维持TV饱和，从而形成持续一段时间的铁磁谐振。

1．2铁磁谐振的特点根据Peterson的研究［1］，当TV饱和时，励磁电抗Xm与系统正序容抗无关，只和系统对地的零序容抗X0有关，且当X0／Xm＜0．01时，不发生谐振；随着（X0／Xm）的增大，依次发生1／2分频、基频、三倍频谐振，相应地，发生谐振所需的外加电压也逐渐增大。

由于运行中的一般都是额定相电压（0．58 Ur，Ur为额定线电压），因此1／2分频时较多发生基波谐振，高次谐波的谐振较少。

分频谐振的频率并非严格等于1／2次，分频谐振时，铁心高度饱和，励磁电流剧增数十甚至一百倍，导致TV烧毁或保护用熔断器熔断。

2消除铁磁谐振的措施消谐应从两方面着手，即改变电感电容参数和消耗谐振能量。

人们据此制订了多种消谐措施。

2．1TV开口三角两端接电阻器R△R△相当于接到电源变压器的中性点上，故其电阻R△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。

浅谈铁路10kv电力系统中铁磁谐振现象及防范

浅谈铁路10kv电力系统中铁磁谐振现象及防范文章对铁路10kv电力系统设备运行中出现的铁磁谐振现象进行研究分析，提出防范措施，以提高电力设备供电可靠性。

标签：铁磁谐振；研究分析；防范措施引言普速铁路10kv电力系统和高速铁路电力配电所调压变压器一次侧中性点不接地，单相接地故障时电流很小，允许运行接地运行2h。

在这种系统中，时常会出现这样一些现象，如：在分、合断路器时，出现瞬时接地信号指示、电压互感器高压保险熔断；在出现单相接地时，电压互感器高压保险熔断或电压互感器烧毁；负载小的时候，出现三相电压指示严重不对称。

这些故障现象很多都是铁磁谐振造成的，为确保供电可靠性，提高信号等重要负荷供电质量，有必要对此进行研究，并提出防范措施。

1 铁磁谐振的原理铁路10kv电力系统中大量存在着有铁心的电感线圈和电容的电器设备及大量电缆，为铁磁谐振的发生创造了条件。

有电感和电容的电路，在一定条件下就会出现谐振。

电容、电感串联的电路，会出现电压谐振；电容、电感并联的电路，会出现电流谐振。

在分、合闸操作时就会引起谐振现象发生。

实际的电力系统电路复杂，不仅是三相的，电容也不一定是明显的电容器，可能是空载电缆线路或架空线路，电感线圈可能是变压器、互感器、电抗器，激发因素也不一定明显。

下面举例说明。

例如：当10kv电力系统发生单相接地时，因铁磁谐振造成电压互感器高压熔断器熔丝熔断。

图1 10KV电力系统接线图图2 等效电路图如图1所示，系统中性点是不接地的，但是电压互感器的中性点是接地的，它的高压绕组与外线对地电容构成L、C并联回路，图中，BI代表变压器的二次绕组，Ca、Cb、Cc代表三相对地电容，La、Lb、Lc代表电压互感器一次绕组，可以看成是带铁心的线圈。

当C相接地时，故障点流过电容电流，该系统的等效电路如图4所示。

因为Cc、Lc被短路，所以图中没有画出，La、Ca组成一个并联回路，两端电压Uca是1.732倍的相电压，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，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。

10kV中性点不接地系统铁磁谐振原因分析及消谐措施探讨

10 kV中性点不接地系统铁磁谐振原因分析及消谐措施探讨摘要：本文就中性点不接地系统10 kV配电所中由于接入三相五柱电压互感器产生铁磁谐振原因进行分析，并对各种消谐措施进行探讨。

关键词：配电所铁磁谐振消谐1 10 kV配电所电压互感器运行及出现谐振情况我段管内10KV配电所均为中性点不接地系统（小电流接地），各配电所的每一段母线上均接有一台三相五柱式电压互感器（PT），其一次线圈中性点直接接地。

由于电网对地电容与PT的线路电感构成谐振条件，在运行中经常出现铁磁谐振现象，引起过电压，出现“虚幻接地”或烧断PT 高压保险，甚至在运行中出现过PT一次侧零相瓷瓶内部引线烧断的现象。

下面仅列举岱岳配电所2000年出现谐振过电压及PT保险熔断的部分事例：①2000年3月5日13：15，岱岳配电进线一开关跳闸，Ⅰ段母线PT高压保险熔断3相。

跳闸原因是线路瞬间故障。

②2000年3月18日20：50，岱岳配电Ⅰ段母线PT高压保险B相在运行中熔断。

③2000年3月23日8：51，岱岳配电自闭一、自闭二开关跳闸，发“电压回路断线”、“10KV系统接地”光字牌，自闭母线PT高压保险熔断。

原因是自闭线路故障。

④ 2000年6月11日，岱岳配电所全所停电春防试验，在作业结束后送电合电源进线开关时，发“10KV系统接地”光字牌，出现“虚幻接地”现象，馈线送电后复归。

2 铁磁谐振过电压产生原理在中性点不接地系统中，为了监视系统的三相对地电压，配电所内10 kV母线上常接有Y/Y/接线的三相五柱电磁式PT，其电气结线见图1。

图1 10KV PT未装消谐装置时电气示意图正常时PT的励磁阻抗很大，系统对地阻抗呈容性，三相电压基本平衡，中性点的位移电压很小。

但在系统出现暂态过程时，如单相接地的发生和消失等，都会使PT中暂态励磁电流急剧增大，感值下降，于是三相电感值有所不同，在PT的开口三角处出现零序电压。

设L为PT三相并联的零值电抗，当L与3C回路达到固定振荡频率ω时，将会在系统中产生谐振现象。

10kV配电系统的消谐措施

10kV配电系统的消谐措施在10kV中性点不接地的配电系统中，由于配电网的不断发展使线路参数发生变化，较常出现运行中电压互感器烧损、高压熔丝一相或两相熔断等异常故障。

这不仅影响了电能表的连续、准确计量，而且还导致保护装置的延误动作，危及配电网的安全运行。

其重要原因是：电压互感器励磁电感和配电系统对地电容形成匹配，并在一定条件的激励下，使电压互感器产生磁饱和，引发铁磁谐振。

其谐振过电压的幅值可达相电压的2～3 5倍，可致使电压互感器烧损或高压熔丝熔断。

为此，通过对电压互感器产生铁磁谐振原因的分析，以采取消谐措施。

1电压互感器引发铁磁谐振的原因10kV配电系统采用中性点不接地方式运行，其线路出线(尤其是电缆出线)对地存在分布电容。

当系统运行正常时，各相电压互感器的感抗相等，中性点电压等于零。

当线路因断线、雷击或其他原因而产生单相接地故障时，接地相对地电压降到接近于零，而非故障相对地电压上升√3倍，导致中性点位移，中性点对地电压升高，系统的稳定性和对称性遭到破坏。

在发生单相接地故障时，其接地点电阻较大且接触不良，因而在接地点出现瞬燃瞬熄的电弧放电，从而造成电压瞬高瞬降，而引发电能、磁能的振落。

电压互感器在电磁振荡的激励下极易产生磁饱和，暂态励磁电流急剧增大，电感值下降，从而引发铁磁谐振。

同时，由于各相感抗发生变化，各相电感值不相同，中性线产生零序电压，使电压互感器出现零序电流，与对地电容构成回路。

当感抗大于容抗(WL>1/Wc)时，回路不具备谐振条件。

但在电压互感器铁芯磁饱和后，其电感逐渐减小，当电感降到满足WL=1/WC时，即具备谐振条件，从而产生谐振过电压。

(只有在XC/XL≤0.01时，才不会发生谐振)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。

当电流尚未达到熔断熔丝的情况下，而又超过电压互感器额定电流，若长期处于过电流状况下运行，即造成电压互感器的烧损。

2消除铁磁谐振的技术措施在中性点不接地的10kV配电系统中，产生铁磁谐振的必要条件是：系统产生电磁振荡和电压互感器在电磁振荡的激励下产生磁饱和。

10kV不接地系统产生谐振的原因及措施

10kV不接地系统产生谐振的原因及措施作者：李毅涛来源：《中国科技纵横》2016年第20期【摘要】 10kV配网系统，是采用中性点不接地系统和小电阻接地系统的运行方式，不接地系统的线路发生单相接地或单相接地消失的瞬间，经常造成电压互感器一次侧熔断器熔断，容易误判为电压互感器故障或是变电所内母线系统发生接地故障，但是其是由于电压互感器的铁磁谐振造成。

就10kV不接地系统产生谐振的原因及措施进行了分析，寻求并探索解决这个问题的方法。

【关键词】不接地系统谐振饱和消谐1 电压互感器引发铁磁谐振的原因在10kV中性点不接地的配电系统中，由于配电网的不断发展使线路参数发生变化，较常出现运行中电压互感器烧损、高压熔丝一相或两相熔断等异常故障。

其重要原因是：电压互感器励磁电感和配电系统对地电容形成匹配，并在一定条件的激励下，使电压互感器产生磁饱和，引发铁磁谐振。

其谐振过电压的幅值可达相电压的2～35倍，可致使电压互感器烧损或高压熔丝熔断。

为此，通过对电压互感器产生铁磁谐振原因的分析，以采取消谐措施。

10kV配电系统采用中性点不接地方式运行，其线路出线（尤其是电缆出线）对地存在分布电容。

当系统运行正常时，各相电压互感器的感抗相等，中性点电压等于零。

在发生单相接地故障时，其接地点电阻较大且接触不良，因而在接地点出现瞬燃瞬熄的电弧放电，从而造成电压瞬高瞬降，而引发电能、磁能的振落。

电压互感器在电磁振荡的激励下极易产生磁饱和，暂态励磁电流急剧增大，电感值下降，从而引发铁磁谐振。

同时，由于各相感抗发生变化，各相电感值不相同，中性线产生零序电压，使电压互感器出现零序电流，与对地电容构成回路。

当感抗大于容抗（WL>1/Wc）时，回路不具备谐振条件。

电压互感器铁磁谐振故障的危害及预防措施

电压互感器铁磁谐振故障的危害及预防
措施
在6—35KV中性点不接地电网中的电压互感器，当母线空载或出线较少时，在合闸充电或线路接地故障等系统参数突变原因的激发下，会使电压互感器过饱和，由此可能产生铁磁谐振过电压，出现相对地电压不稳定、接地指示误动作、电压互感器高压保险丝熔断等现象，严重时会导致电压互感器烧毁，继而引发其它事故，造成电网瓦解而大面积停电。

2006年2月2日大糖线糖厂内10KV电缆头接地和2006年11月10日下对线明仕路10KV电缆接地都引起城南变10KV Ⅰ、Ⅱ段JDZJ型电压互感器烧毁，振兴变电站也由于线路接地而多次引起电压互感器烧毁现象。

那么，如何预防电压互感器发生铁磁谐振造成的故障危害？应采取以下的预防措施：⑴采用防谐设备。

选用励磁特性好，不易磁饱的电压互感器，如JSJW、JDZX、JDJJ2等型号的互感器。

目前，振兴变电站已把原JDZJ-10型电压互感器换成JSJW-10型电压互感器。

⑵选用四台JDZJ型电压互感器组合，即将第四台电压互感器各侧绕组分别串接在高压、低压侧中线上及开口三角回路中。

在产生分频谐振时由于中线绕组的串入，L增加一倍，基本维持原感抗，限制励磁涌流，防止磁饱和，从而防止产生分频谐振。

此方法容易受到安装位置的限制。

⑶采用消谐
装置。

选用LXQ型消谐器，串接在一次绕组YO接线的中性线上，起阻尼和限流作用。

城南变电站10KV电压互感器目前采用的是这种消谐装置。

对于电压互感器产生铁磁谐振造成的危害，我们认真加以分析、研究，并采取有效的预防措施，防患于未然，是完全可以保证电网的安全运行的。

10KV不接地系统产生谐振的原因及措施

10KV不接地系统产生谐振的原因及措施【摘要】在实际的变电运行管理中，有时由于中性点不接地系统的线路发生单相接地或单相接地消失的瞬间，经常造成电压互感器一次侧熔断件熔断。

或者是在进行正常的倒闸操作中，通过投入空载母线时，往往发现母线电压指示不正常或出现接地信号，但却没有发生明显的接地迹象，主要是由于电压互感器的铁磁谐振造成的。

这种情况经常会使值班人员误判为电压互感器故障或是变电所内母线系统发生接地故障，影响了正常的运行管理。

【关键词】不接地系统；产生谐振；原因及措施0.前言在实际的变电运行管理中，鸡西供电区的10KV系统为绝缘系统（八面通二次变除外），由于中性点不接地系统的10KV及6.3KV线路发生单相接地或单相接地消失的瞬间，经常造成电压互感器一次侧熔断件熔断。

或者是在进行正常的倒闸操作中，通过投入空载母线时，往往发现母线电压指示不正常或出现接地信号，但却没有发生明显的接地迹象，如鸡冠二次变、滴北二次变等发生的。

这主要是由于电压互感器的铁磁谐振造成的。

这种情况经常会使值班人员及调度员误判为电压互感器故障或是变电所内母线系统发生接地故障，影响了正常的运行管理。

1.电压互感器产生谐振的原因分析（1）在中性点不接地系统中，虽然电源侧的中性点不直接接地，但电压互感器的高压侧中性点是接地的，若Ca，Cb，Cc为各回线路（包括电缆出线和架空线路）三相对地的等值电容，而La，Lb，Lc则为母线电压互感器的一次侧三个线圈的对地阻抗（忽略其线圈电阻），假设系统发生单相接地（如A相），其接线图如图1所示。

图1 接线图此时，电压互感器的铁心线圈相当于与电容器并联，构成了可能产生谐振的并联电路，由于相对地电压升高倍，有可能使得电压互感器的铁心出现饱和或接近饱和，阻抗变小，电路中出现容抗和阻抗相等的情况，从而产生了并联谐振，此时互感器一次侧的电流最大，这样有可能使电压互感器的高压侧熔断件熔断，或者烧坏电压互感器。

此种情况往往在变电所投产初期（线路出线回路少）不是很明显，但随着线路出线回路的增多（各回线路对地的等值电容量增大，容抗增大）出现谐振的情况较多。

发生铁磁谐振的防范措施

110 kV良站10 kV系统为中性点不接地系统，在10 kV系统出现A相单相接地时，发生10 kV 母线干式电压互感器烧坏的故障。

现分析单相接地时，电压互感器烧坏及铁磁谐振产生的原因。

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。

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。

10KV中性点不接地系统中电压互感器烧毁原因分析

10KV中性点不接地系统中电压互感器烧毁原因分析烧毁前10KV发系统接地信号，同时电气设备有强烈的电晕声。

2．故障原因分析根据故障现象，经过初步判断，估计是由于下述的几个原因所致： 2．1产品质量问题如果由于产品本身绝缘、铁心叠片及绕制工艺不过关等，均可能致使电压互感器发热过量使绝缘长期处于高温下运行，从而导致绝缘加速老化，出现击穿，使电压互感器烧毁。

2．2电压互感器二次过负荷如果电压互感器二次过负荷，会使二次侧负载电流的总和超过额定值，造成电压互感器内部绕组发热增加，尤其是在电压高于额定电压情况下，电压互感器内部发热更加严重；再者，该系统属于中性点非有效接地系统，故一次侧电压在运行中容易发生偏斜，当某相出现高电压时，该相电压互感器更加容易发生热膨胀爆裂。

2．3过电压如果电压互感器承受高于额定值很高情况下，会直接导致绝缘介质受热而汽化，体积急速膨胀，而干式电压互感器内部空间有限，当压强增加到一定程度时便发生爆裂。

而过电压可分为外部过电压和内部过电压。

外部过电压主要是由于雷击引起的。

内部过电压通常包括操作过电压和谐振过电压。

如当系统内开关操作，电力系统将由一种稳定状态过渡到另一种稳定状态。

在此转化过程中由于电力系统内部电磁能量的振荡、互换及重新分布，就可能在某些设备上，甚至在整个电力系统中产生较大的过电压。

由于系统变化，使其参数满足共振条件，则可能引起强烈的具有共振性质的振荡，并导致严重的过电压。

前者称为操作过电压，后者称为谐振过电压。

根据上述的分析，结合宏沣水力发电厂实际运行情况，分析结果表明：首先不存在产品质量问题，该互产品为大连互感器厂生产，型号为JDZJ-10。

从收集的资料上看，该厂产品业绩良好，在全国广泛应用。

其次通过对电压互感器二次负荷进行统计，各级均在额定容量范围内，怀疑由于二次过负荷导致损坏的理由也不成立。

因此造成互感器烧毁的原因应为过电压，进一步分析，当时天气晴朗系统也无操作，排除大气过电压和操作过电压可能，此过电压应为谐振过电压。