铁磁谐振检测方法研究
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是变压器的一种，用于测量高压电网上的电压，是保护设备中的重要组成部分。
在实际应用中，电压互感器的铁磁谐振问题一直是困扰电力行业的一个难题。
铁磁谐振是由于电压互感器铁芯在高电压下的变压器操作中出现的一种现象。
本文将对电压互感器铁磁谐振问题进行浅析，并提出一些解决方案。
铁磁谐振是由于电压互感器铁芯在高电压下工作时，其磁化特性和线圈特性之间的非线性作用引起的。
当电压互感器处于高压状态时，铁芯中的磁通量会出现非线性变化，导致铁芯和线圈之间发生磁谐振，引起电压互感器的工作不稳定，影响保护系统的可靠性。
铁磁谐振不仅会导致电压互感器输出信号的失真，还会对保护装置产生误动作，给电网带来安全隐患。
针对电压互感器铁磁谐振问题，我们可以采取以下解决方案来进行处理：1. 优化设计铁芯结构：通过优化设计电压互感器的铁芯结构，可以减少铁芯的非线性特性，降低铁磁谐振的发生概率。
可以采用高磁导率且具有低磁滞特性的材料来制作铁芯，减少铁芯的磁滞损耗，提高铁芯的工作稳定性。
2. 采用谐振阻尼器：在电压互感器中加入谐振阻尼器可以有效地抑制铁磁谐振现象的发生。
谐振阻尼器可以通过改变电路参数来调节线圈的谐振频率，使其与铁芯的谐振频率不一致，从而避免谐振现象的发生。
3. 控制电路技术：通过采用先进的控制电路技术，可以对电压互感器的输出信号进行有效地滤波和校正，使其满足保护装置的要求，提高保护系统的可靠性。
4. 加强监测和维护：加强对电压互感器的监测和维护工作，及时发现和解决铁磁谐振问题，可以有效地提高电压互感器的工作性能和可靠性。
电压互感器铁磁谐振问题一直是电力行业的一个难题，需要通过优化设计铁芯结构、采用谐振阻尼器、控制电路技术和加强监测维护等多种手段来进行解决。
只有通过不断的技术创新和改进，才能提高电压互感器的工作稳定性和可靠性，保障电网的安全运行。
近代物理实验报告—铁磁共振
铁磁共振【摘要】本实验利用调速管产生微波，观察了谐振腔的谐振曲线，测得谐振腔的有效品质因数为1507，并进一步利用谐振腔研究了单晶和多晶样品的铁磁共振性质，得到了单晶样品和多晶样品的的共振线宽，旋磁比，朗德因子以及弛豫时间，并用逐点法测量了多晶样品的共振曲线。
【关键词】微波、铁磁共振、品质因数 一、引言早在1935年，著名苏联物理学家朗道就提出铁磁性物质具有铁磁共振特性。
经过十几年，在超高频技术发展起来后，才观察到铁磁共振吸收现象，后来波耳得（Polder ）和侯根（Hogan ）在深入研究铁磁体的共振吸收和旋磁性的基础上，发明了铁氧体的微波线性器件，使得铁磁共振技术进入了一个新的阶段。
自20世纪40年代发展起来后，铁磁共振和核磁共振、电子自旋共振等一样，成为研究物质宏观性能和用以分析其微观结构的有效手段。
铁磁共振是指铁磁体材料在受到相互垂直的稳恒磁场和交变磁场的共同作用时发生的共振现象。
它可以用于测量体磁体材料的g 因子、共振线宽、弛豫时间等性质。
通过本实验熟悉微波传输中常用的元件及其作用，掌握传输式谐振腔的工作特性，了解谐振腔观察铁磁共振的基本原理和实验条件。
二、实验原理1、铁磁共振原理当铁磁体材料同时受到两个相互垂直的磁场，即恒定磁场0H 和微波交变磁场h ，在0H 的作用下，铁磁体的磁化强度将围绕0H 进动，进动频率为：00H γω=（1）其中γ为铁磁体材料的旋磁比，即：me g 20μγ=（2）其中g 为朗德因子，0μ为真空磁导率，e 、m 分别电子电量和电子质量。
由于阻尼作用，磁化强度将趋向于0H ，但是如果当微波频率时，进动的磁矩从微波场中吸收的能量刚好抵消阻尼所损耗的能量，则进动会稳定地进行，发生共振吸收现象，即铁磁共振现象。
此时，铁磁体的磁导张量可表示为0000z i i μκμκμμ-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭（3） 其中μ和κ都是复数。
固定微波的频率0，改变稳恒磁场，当r HH 发生共振时，磁导率张量对角元的虚部为最大值r，所对应的磁场r H 为共振磁场；2r所对应的磁场间隔12||HH H 称为铁磁共振线宽，标志着磁损耗的大小。
了解一下,什么是基于正弦拟合的铁磁谐振辨识方法？
了解一下，什么是基于正弦拟合的铁磁谐振辨识方法？
35kV及以下配电网系统因大量采用了PT而面临故障或操作时铁芯饱和产生铁磁谐振过电压的风险。
缩短谐振过电压时间有利于保证电网安全和减少电网损失，但仅凭人工经验判断过电压类型，从及时性和准确性两方面来说都很难满足要求。
因此，国内外研究学者提出了多种对铁磁谐振电压进行识别的方法，今天就来了解一下基于正弦拟合的铁磁谐振辨识方法。
通过分析铁磁谐振与单相接地的故障特征，提出了基于正弦拟合的铁磁谐振与单相接地辨识方法。
该方法以频率50Hz 的正弦函数为模型对零序电压采样数据进行拟合，通过拟合函数的幅值可以判断零序电压是否为基频量。
利用基频谐振时零序电压波形畸变的特点，构造波形畸变度函数，通过计算波形畸变度以区分基频谐振与单相接地。
应用仿真数据对正弦拟合算法进行验证时，考虑到生产实际中PT 的测量精度，利用四舍五入法处理采样波形数据，以数学的舍入误差模拟PT 测量误差，计算结果表明正弦拟合算法能够克服PT 测量误差的影响，对铁磁谐振与单相接地进行有效辨识。
而市场上推出的流敏型消谐装置，采用流敏型消谐技术，确保电压互感器不烧毁、PT 保险不熔断，帮助客户彻底消除铁磁谐振。
经典-电压互感器的铁磁谐振分析
某 县 的 两 座 35 kV 变 电 站 10 kV 电 压 互 感 器 最 初 选 用 JSW-10 型，都曾出现因铁磁谐振烧毁互感器情况，因谐振使 电压互感器一次保险熔断现象时有发生。 如果是电压互感器 一次保险熔断还能及时更换，对供电不会有太大影响。 但是， 对 于 上 世 纪 90 年 代 初 建 设 的 这 些 小 型 35 kV 站 ，10 kV 母 线是单母线不分段，只装有一组电压互感器，物资部门很少 有备件，如果出现烧毁互感器情况，将不能及时更换，其后果 一是影响表计和 10 kV 母线电压的监视，二是交流系统失去 绝缘监察，当系统出现单相接地时不能及时报警发信号。
四、铁磁谐振预防与消谐
产生谐振的原因是某些激发因素使电压互感器铁芯饱 和， 感抗由大变小 或 是 电 网 的 电 容 参 数 变 化 使 XL=XCO 而 产 生谐振。 因而防止谐振就是防止铁芯饱和，尽量避免产生激 发因素。
一是选用励磁特性不易饱和的、绝缘性能较高的电压互 感器，或是在互感器一次的中性点串接消谐装置。 某县两座 变电站就是在互感器一次的中性点串接消谐装置，解决了谐 振过电压、间歇性弧光接地而烧毁电压互感器的问题。 二是 加强运行维护，改善开关的同期性，尽量减少瞬间接地故障， 即减少谐振的激发因素。 三是电压互感器开口三角串电阻安 装 WNXⅢ-10(60)型 微 电 脑 消 谐 装 置 ，某 县 8 座 35 kV 站 装 上后，运行效果比较好，该装置不仅能消除谐振，还能记录谐 振类型、时间。 只是要注意消谐器安装点距互感器较远时，要 保证连接二者的二次回路电阻不能大于 3Ω。 四是操作中注 意监视母线电压，如电压过高则立即改变运行方式，投入或 切除线路或设备，实质上就是改变 XCO/XL 值，消除谐振。 五是 给母线充电前先切除母线所带电压互感器， 充电后再投入， 停母线时也先切除电压互感器，再拉开开关。 或者给母线充 电时采用线路及母线一并充电的方式。 六是采用电容式电压 互感器，由于其对地呈现容性，从根本上失去了谐振的基础， 从而防止铁磁谐振的发生。
铁磁谐振
在中性点经消弧线圈接地系统中，单相接地不会导致保护出口跳闸来切除故障，因此也不会出现重合闸动作 信号，并且由于消弧线圈的补偿作用，较小的短路电流不至于烧损导线或电缆而发展为断线故障。按照调度规程 的要求，单相接地故障可有2h的处理时间。虽然弧光接地所引起的过电压可能导致消弧线圈与接地点电容形成串 联谐振 。
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总结
随着国家电公司对调度自动化基础数据综合整治工作的深入进行，调控中心所汇集的电运行监控信息的准确 性、可靠性、实时性、全面性得到大幅提高，这为调控员快速识别、分析、处理各类电异常、故障、事故提供了 更广的视角。通过实践证明：利用越限报警、保护装置告警、消弧线圈动作信息、故障母线及其相邻母线的三相 电压和电压幅值的综合判据能够快速地辨识出铁磁谐振，为调控员及时正确处理谐振事故，防止损失扩大赢得了 宝贵的时间 。
介绍
虽然铁磁谐振在国内外已有很多研究成果，在电运行中也采取了许多消谐措施，但小电流接地系统的铁磁谐 振事故却依然频繁发生。当调控员误将铁磁谐振当成接地或断线故障进行排查而延迟事故处理时，一次设备往往 会发生严重损坏 。
主要特点
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。
2）用5s时间观察故障母线的三相电压并判断该母线上若干线路的有功值相对于其电流值是否正常，以排除 电压互感器故障的可能性。
3）用10s时间根据故障母线三相电压的实时显示值判断是否为谐振事故，依据为其中一相电压略升高或降低， 另两相降低为0或升高至1.2倍线电压，且恒定无波动；或经主变压器高压侧相连分列运行的低压相邻母线的三相 电压出现明显三相不平衡。出现以上2种特征中的任意1种即为谐振事故。如果由于遥测数据缺失等原因导致无法 观察到上述特征，调控员可继续用5～10min时间进行单相接地、断线等故障的判断和排查，同时观察越限报警和 大量保护装置的异常报警“动作/复归”信号是否多次成对出现，出现2次及以上即可判定为谐振事故。
电力系统铁磁谐振浅析
电力系统铁磁谐振浅析摘要：本文论述了电力系统铁磁谐振的现象、产生原因及防治消除谐振的方法。
关键词：铁磁谐振电感电容近年随着电网的快速发展，各种电压等级的网络都有较大的变化，尤其是中性点不接地为系统的中低压电网的扩大，出线回路数不断增多、线路增长，电缆线路的逐渐增多，电网对地电容电流亦大幅度增加，以前电网中少有发生的铁磁谐振现象，现在却时有发生，我局的35kv城区站、八台站、青花站曾一度经常出现谐振，在短短两个月时间内，10kv母线pt就烧坏三台，pt高压保险熔断就更是常见。
由于谐振时会产生过电压，给电网安全造成了积大的威胁，甚至还会诱发产生更为严重的电力系统事故。
下面就电网中的铁磁谐振谈谈我个人的认识。
一、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。
谐振过电压事故是最为频繁的，在各种电压的电网中都会产生，在电网中会严重的影响安全运行。
铁磁谐振其主要危害有：系统过电压、绝缘击穿、pt烧毁、避雷器爆炸等。
电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在中低压电压等级中性点非直接接地系统的电网中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合，在系统电压大扰动作用下而激发产生的铁磁谐振现象，也即并联谐振，是造成事故较多的一种内部过电压，轻则熔断保险，重则烧毁设备；另一类是，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产生的铁磁谐振现象。
二、铁磁谐振的现象及特点现象：1、基波谐振。
过电压小于等于3倍相电压，一相电压下降（不为0），两相电压升高大于相电压；或两相电压下降（不为0），一相电压升高，线路电压正常。
有接地信号。
谐振过电流很大。
2、高次谐波谐振。
电磁式电压互感器铁磁谐振及消谐方法的分析
（ ｈｎａ ｇＩｓｔｔ ｏ ｎｉｅｒ ｇＳ ｅｙｎ １ １６ Ｃ ｉａ Ｓ ｅｙｎ ｔｕｅ ｆ ｇｎｅｉ ，ｈｎａｇ１０ ３ ， ｈｎ ） ｎｉ Ｅ ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ｙａ ａｙ ｉｇ ｔｅ ｆｒ ｍａ ｎ ｔ ｅｏ ａ ｃ ｎ ａｍ ｆａ ｌｃｒｍａ ｎ ｔ ｏｔｇ ｒ ｓ ｒ ｒ ｔｅｒｌｔ ｎ ｔ ａ ｔ Ｂ ｎ ｌｚ ｈ ｅｒ ｇ ｅｉ ｒｓ ｎ ｎ ｅ ａ ｄ ｈ ｒ ｏ ｎ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｃ ｏ ｇ ｅｉ ｖ ｌ ｅ ｔ ｆ ｍｅ ，ｈ ｅａｉ ｓ ｃ ａ ｎ ａ ｏ ｏ
产生铁 磁 谐振 ：
谐振条件 ； 快速消耗谐振能量 ， 降低谐振过 电压 、 电 过 流 的倍 数 ； 合理地 分配 有功 负荷 ， 般在 轻载 或空 载条 一 件 下 易发生谐 振 。在 电力 系统 实 际应 用 中 ， 采 用 Ｊ 常
下 述消谐 措施 ：
（） １ 电压互感 器一 次绕 组 中性 点 经 消 谐 电阻 接地 消谐 。在 单相 接 地 故 障 消失 后 ， 消谐 电 阻 限 制 Ｔ Ｖ一 次绕 组 中的励 磁 电流 大 小 ， 免 Ｔ 铁 芯 过 饱 和 使 其 避 Ｖ 电抗下 降 ， 成谐 振 电路 。消谐 电阻越大 ， 形 消谐 效果 越 好 ， 一般 为几 千 欧到几 万 欧不 等 。但是 ， 其 消谐 电阻 太 大时 ， 也会产生 负 面影 响 。如 ： 消谐 电阻越 大 电压降 也
ｂ ｔｅｎｔ ｌ ｔ ｍａｎｔ ｅｏ ａ ｃ ｘｉｎ ｏ ｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｅｏ ａ ｃ ｐ ｓａｅｅｐ ｕ ｄｄ Ｔ ｅｓｓ ｍ ｔ ｎｌ－ ｅ ｅ ｅｅ ｃｒ ｇ ｅ ｃｒｓｎｎ ｅｅｃｔ ｇｃｎ ｕ ｔ ｎａ ｄｉ ‘ ｓｎ ｎｅｔ ｅ ｒ ｘ ｏｎ ｅ ． ｈ ｔ ａ ｃａａ ｗ ｈ ｅ ｏ ｉ ｉ ｉ ｔｒ ｙ ｙｅ ｉ ｙ
机车与牵引网间的铁磁谐振分析
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机 车 与 牵 引 网 间的铁 磁 谐 振 分 析
张 雪 原
（ 都信 息工程 学 院 ， 成都 ６ ０ ７ ） 成 １ ０ ５
摘要 ： 究 目的 ： 研 在铁 磁谐 振过电压 的分析计算 中 ， 选取指 数函数提 高磁化 曲线在 非线性段 的拟合 精度 ， 而 从 保证铁磁谐振过 电压 分析的准确性 ， 为分 析牵引供 电系统铁磁 谐振产 生机 理和 寻找 消除铁 磁谐振 过 电压 措
铁磁共振实验
一、实验简介
在微波波段，只有铁氧体对微波吸收最小。当满足一定条件时，磁性物质从微波磁场中 强烈吸收能量的现象称为铁磁共振， 它和核磁共振、 顺磁共振一样也是研究物质宏观性能和 微观结构的有效手段。它能测量微波铁氧体的许多重要参数，因此，广泛应用于微波铁氧体 器件的制造、设计，对雷达和微波技术的发展做出了重要贡献。
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铁磁共振的宏观唯象理论的解释是，认为铁磁性物质总磁矩 M 在稳恒磁场 B 的作用下， 绕 B 进行，进动角频率 B ，由于内部存在阻尼作用，M 的进动角会逐渐减小，逐渐趋 于平衡方向，即 B 的方向而被磁化。当进动频率等于外加微波磁场 Hm 的角频率 ω 0 时，M 吸 收微波磁场能量，用以克服阻尼并维持进动，此时即发生铁磁共振。 铁磁物质在 Br 0 / 处呈现共振吸收。
A 是一个常数，与谐振腔尺寸和样品大小有关。对于传输式谐振腔，在谐振腔始终调谐时，
Pout ( 0 )
2
4 Pin ( 0 ) 2 QL Qe1Qe 2
（8）
即 Pout (0 ) QL 。式中 QL 为腔的品质因数。因而可通过测量 QL 的变化来测量 ' ' ，而 QL 的 变化可以通过腔的输出功率 Pout 的变化来测量， 这就是测量 B 的基本思想。 必须注意的是， 当 B 改变时，磁导率的变化会引起谐振腔谐振频率的变化（频散效应） ，故实验时，每改变 一次 B 都要调节谐振腔（或微波发生器频率） ，使它与输入微波磁场的频率调谐，以满足式 （8）的关系，这种测量称逐点调谐，可以获得真实的共振吸收曲线，如图 2.3.2-5，此时， 对应于 B1、B2 的输出功率为
0
0 0 1
（2）
' j ' '
pt励磁特性对铁磁谐振的影响及检测研究
pt励磁特性对铁磁谐振的影响及检测研究摘要：随着发展速度不断加快的电气化进程，对磁性材料的研究变得越来越重要。
磁特性检测和磁谐振检测是其中的关键技术，本文重点研究了PT励磁特性对铁磁谐振的影响。
首先，介绍了磁性材料的研究背景，磁特性检测和磁谐振检测的概念，其次，介绍了PT励磁特性对铁磁谐振影响的主要因素，并对PT励磁特性对铁磁谐振的检测和研究进行了详细的介绍；最后，对未来的研究方向进行了展望。
本文的研究表明，PT励磁特性对铁磁谐振具有重要的影响，其对磁性材料研究具有重要的现实意义。
Introduction近年来，电气化的发展步伐不断加快，对磁性材料的研究也变得越来越重要。
磁特性检测是研究磁性材料的基础，也是磁性材料研究和发展的关键技术，其中，磁谐振检测是一种重要的检测方法，揭示磁性材料的结构和性能特征。
此外，PT励磁特性对铁磁谐振过程也具有重要的影响，能够改变磁性材料的性能特征，如析出、非等温特性和准温特性。
因此，研究PT励磁特性对铁磁谐振的影响及检测，有助于充分利用磁性材料的潜力，促进磁性材料的发展。
Main BodyPT励磁特性对铁磁谐振有着重要的影响，主要有三个方面：1.影响磁谐振临界温度：PT励磁特性使材料内部磁场强度发生变化，从而改变磁性材料的磁谐振临界温度，进而影响材料的磁性特性。
2.影响可逆性：PT励磁特性可以改变材料的内部环境，从而改变磁性材料的可逆性。
3.影响温度稳定性：PT励磁特性可用于改变磁性材料的温度稳定性，从而改善材料的性能。
鉴于PT励磁特性对铁磁谐振的重要影响，因此，研究PT励磁特性对铁磁谐振的检测和研究可以帮助我们更好地理解和控制磁性材料的磁特性。
首先，对PT励磁特性对铁磁谐振的影响进行检测和研究，可以使用特定的PT励磁特性检测仪，如磁析出检测仪、等温度检测仪，它们能够检测磁性材料的磁谐振临界温度、可逆性和温度稳定性。
其次，PT励磁特性对铁磁谐振的影响可以通过静磁放大器-动态模拟电路实现测量。
铁磁谐振原理和反铁磁谐振的方法
铁磁谐振原理和反铁磁谐振的方法张烨李中琴(新乡学院，河南新乡453003)应甩科技睛蓟铁磁谐振是电力系统中一种内部过电压现象。
钦磁谐振过电压是电力系统中的一种非线幢共据现象发生时，系统出现明显的高于额定工作,grx而持续时间较长的电压升高和电位差升高而造成的，使电网的安全运行遭到严重破坏，人身安全受到严重威胁。
因此，研究铁磁谐振的原理和反铁磁谐强的方法至关重要。
￡；c；键阕]铁磁{毒撂；铁磁谐据电压；反皴磁谐振铁磁谐振是一个长期困扰电力系统安全的复杂问题。
它产生的过电压和过电流通常可达到系统设备额定值的数倍而造成损坏，给电力系统安全带来巨大威盼。
在电力系统的振荡回路中，电压互感器是铁心电感元件，如果有某种大扰动或操作，PT(电压互感器)的非线性铁，0嘻先可能饱和，从而与线路和设备的对地电容形成特殊的单相或三相共振国路，激发起持续的、较高幅值的过电压，这就是铁磁谐振过电压。
1铁磁谐振产生的原理铁磁谐振可以是基波谐振、高次谐波谐振、还可以是分次谐波谐振，如图下图f f r-示,，是最简单的电阻R，电容C和铁心电感L的串联电路。
假设在正常运行条件下其初始感抗大于容抗(c-)L>I／06C)，电路T-'-R-备线性谐振的条件，但是当铁心电感两端的电压有所升高时，电感线圈中出现涌流，这就有可能使铁，0饱和，其感抗随之减小，一直可以降到∞L=I／∞C，使之满足串联谐振的条件，在电感、电容两端形成过电压，这种现象称为铁磁谐振现象。
因为谐振回路中的电感和电容不是常数，回路没有固定的宇振频率，同样的回路中，既可以产生谐振频率等于电源频率的基波谐振，也能产生高次谐波和分次谐波，因此具有各种谐波振荡的可能性是铁磁谐振的重要特点。
jRL图1铁磁谐振有以下几个主要特点：1)对铁磁谐振电路，在相同的电源电视作用下，回路可能有不兵—种稳定的工作状态，如基波的非诣振状态和谵锈献态。
宅路到底稳定在哪种状态要看外界；中击引起过度过程的情况。
利用傅立叶方法分析铁磁谐振谐波
利用傅立叶方法分析铁磁谐振谐波王海棠，贾清泉，王宁，薛辉，牛春节（燕山大学电气工程学院电力工程系，河北秦皇岛066004）摘要：为了精确分析铁磁谐振中的谐波分量，利用傅立叶对谐波的分解能力，采用快速傅立叶算法（FFT）对谐波进行频域内的分析，将各次谐波分量分离出来。
使得原先时域内不易察觉的谐波分量直观的展现出来，为消除谐波提供可靠的依据。
同时，对当前消除谐波的一些措施做了总结。
关键词：铁磁谐振；谐波；傅立叶变换；频谱0 引言在电网中有大量的非线性电感元件，如变压器、电磁式电压互感器等。
在正常状态下，它们工作在励磁特性的非饱和区，但某些情况下（例如由于接地故障或断路器操作引起），电感工作状态会跃变到饱和区，电感上电压或其中电流突然异常上升，这种现象就是铁磁谐振。
近几年来，许多专家学者在建立的数学模型基础上开始利用各种领域的方法和理论对铁磁谐振进行研究，并且取得了一定的成果。
其中非线性振动理论、分叉理论、混沌理论等方法的引入不仅扩大了研究领域，而且给研究带来了很大方便。
同时大量数学工具如Matlab和Mathematic 的使用也为铁磁谐振的研究提供了便利条件。
随着研究的不断深入和发展，对铁磁谐振研究已达到了一个新高度。
但是，这些研究都仅仅是局限于铁磁谐振本身的研究，与其他系统现象相结合的研究还比较少，比如电力系统谐波，其极易导致电话通信的劣化。
但是还有其它的较少出现、然而却常常有更为灾难性影响的情况，例如重要的控制和保护装置引起系统的误动作以及电力设备的过载【1-2】。
本文针对这两个系统中普遍存在的现象，利用ATP为仿真平台，同时引进了傅立叶算法，对铁磁谐振的谐波问题进行了直观透彻的阐述和研究。
1 ATP介绍EMTP程序主要用于计算电力系统中电磁暂态过程，目前的EMTP程序是在原美国邦纳维尔电力局(BPA)编制的电磁暂态程序基础上由W．SxottMeyer等开发完善形成的。
现已有许多国家使用该程序进行电力系统各种暂态过程的研究，其中A TP程序(AlternatiVe Transients Program)是较为广泛使用的一个版本,ATP—EMTP可在大多数类型的计算机上运行。
中性点不接地系统电磁式PT铁磁谐振检测算法的探讨
，
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｎ ｕ ｒ ｌｐ ｉ ｔｎ ｎ—ｅ ｒ ｅ ｏ ｌ ａｅ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｙ ｔ ｍ，ｔ ｅ ｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ Ｔ ｗｈ ｃ ｎ ｔｌ ｎ ｓ ｒ ｃ ￣Ｉ ｅ ｔ ｏｎ ｏ ａ ａ ｈ ｎ ｃ ｍｐ ｉ ｔｄ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｓ ｓｅ ｔ ｃ ｈ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔ Ｐ ｉ ｈ ｉｓａｌ ｇ ｃ ｉ
ｏ ｕ ｉ ｅ ｉ ｆ ｎ ｉ ｄ ｃ ｄ ｆｒｏ ｅ ｏ ａ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔｉ ｏ ｄ ｔ ｎ ．Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｐ ｏ ｏ ｅ ｅｅ ｔ ｇ ｍｅｈ ｄ ｏ ｉｈ ｎ ｂ ｓ ｌ ｓ ｏ ｅ ｎ ｕ ｅ ｅ ｒ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｕ ｄ ｒｃ ｒ ｎ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｈ ａ ｅ ｒ ｐ ｓ ｓ ａ ｄ ｔｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｈｇ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｒ ｕ ｎ ｙ ｒｓｎ ｎ ｅ ｕ ｉｇ Ｆ Ｔ ａｇｒ ｈ ｆ ｑ ｅ ｃ ｅ ｏ ａ ｃ ｓｎ Ｆ ｌｏ ｔ ｍ， ｔ ｒ ｕ ｈ ｄ ｓ ｕ ｓｎ ｈ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｆ ｖ ｌ ｇ ｎ ｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｒ ｐ ｅ ｉ ｈ ｏ ｇ ｉ ｓ ｉ ｇ ｔ ｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉ ｏ ｏｔ ｅ ａ ｄ ｆ ｑ ｅ ｃ ｂ ｕ ｔ ｃ ｓｃ ａ ｒ
第 ３ 卷第 １ ０ 期 ２１年 ３ ０１ 月
青
海
电
力
Ｖｏ ＿ ０ Ｎｏ １ ｌ３ ． Ｍａ ．， ０１ ｒ ２ １
Ｑ Ｎ Ｈ Ｉ Ｌ Ｃ Ｒ Ｃ Ｐ ＷＥ Ｉ Ｇ Ａ Ｅ Ｔ Ｉ Ｏ Ｒ Ｅ
中性 点 不 接 地 系统 电磁 铁磁谐振过 电压。文章通过对发生高频 谐振 时电压及 频率 突变特 点的论述 ， 提出 了一 种利用 ＦＴ 算 ｆ ｒ
配电网铁磁谐振过电压研究
由于此 时 电感 上 的 电流仍 然 很 大 ， 消 弧 线 圈 若 铁 磁 特 性 不 够 理 想 ， 进 入饱 和 状 态 ， 将 自动 调 谐 装
磁 谐振 。从 仿 真结 果来 看造 成 了三相 电 压不 平 衡 ， 中性 点严 重 偏移 ， 即使 由于 电流 电压 继续 增 大 而使 此 相 脱 离 谐 振 ， 于饱 和 程 度 相 差 很 大 ， 由 中性 点 偏
移 依然 很严 重 。如 图 ４所 示 。 Ｃ相正 常运行 时 ， 当 系 统三相对称 ， 中性 点 电位 为 零 （ ４中 ＝ ０ ． Ｈ 图 ８ ２７ 曲线 ）Ｃ相 发 生 谐 振 时 （ ４中 ＝ ０ ． 曲 ； 图 ２ ２７ Ｈ ５
置 无法 迅速 使 消弧线 圈脱 离谐 振 状态 。再 加 上正 序 负 载 电流 无 法 通 过 零 序 网络 ，谐 振 回路 的 阻尼 极 小 ． 法 抑 制振 荡 。 致 零序 电压 急剧 升 高 ， 无 导 中性 点 电位严 重 偏 移 ， 生严 重 的铁 磁 谐 振过 电压［ １， 产 １ １ 而 ０】 － 零 序保 护 装 置检 测 到 零序 电流 或 电压 ， 电保 护装 继 置误动 作 ， 使事 故扩 大 ， 至 造成 大面 积停 电。 甚 １ Ｔ 引起 的 铁磁谐 振 ． ２ Ｖ
文 的研究 基于 这个模 型展 开 。
为 了保证 系统安 全 可靠 ， 般 在 中性 点 加装 消 弧线 一
圈和 Ｔ 当操 作不 当或单 相 弧光接 地 时消弧 线 圈和 Ｖ；
Ｔ Ｖ极易 饱和 ， 引发 铁磁谐 振 ， 中性 点 电位 严重 偏移 ， 系统零 序保 护误 判 为接地 故 障 ， 引发 重大事 故 ， 因此 配 电系统 谐 振过 电压须 时 刻预 防 ， 旦 发 生要 尽 快 一
电力系统铁磁谐振的产生及消除措施
电力系统铁磁谐振的产生及消除措施【摘要】铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压，多发生在中性点不直接接地的配电网中，在中性点直接接地的电网中也时有发生，谐振时的过电压和过电流，严重影响了系统安全运行。
本文就其原理、检测方法以及消除措施作了简单的探究。
【关键词】电力系统铁磁谐振产生消除中图分类号：f407.61 文献标识码：a 文章编号：一、电力系统铁磁谐振原理电磁式电压互感器正常工作时，低压侧的负荷很小，接近空载，高压侧具有很高的励磁阻抗，在受到某些大的冲击或扰动干扰时，如中性点不接地系统非同期合闸，或者在接地故障消失之后，电磁式电压互感器因瞬间过电压而发生铁芯饱和，电压互感器电感的非线性效应使励磁电流的波形发生畸变，将工频电源能量转化为谐波能量，由此产生的谐波会成为引发谐振的谐波源，电压互感与导线对地电容或其它设备的杂散电容间形成了单相或三相谐振回路，并激发起谐波的铁磁谐振过电压。
由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。
三相电网各相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容。
当中性点不接地电网发生单相接地故障时，故障相的对地电容为零，另外两相的对地电压升高到1.732倍。
相电压升高若未超过安全电压设计的绝缘强度，但是会导致其对地电容的增加，单相接地时电容电流为正常运行时一相对地电容电流的3倍。
当该电容电流较大时，较易引起间歇电弧，对电网的电感和电容的震荡回路产生过电压，其值可达2.5到3倍的相电压。
电网电压越高，由其引起的过电压危险越大。
相关研究表明，电磁式电压互感器饱和引起铁磁谐振过电压的有如下几个必要条件:(1)电源变压器中性点不接地，包括经消弧线圈接地时消弧线圈脱离运行的情况，电压互感器中性点接地，电压互感器伏安特性较差。
(2)电网参数和互感器参数的不利组合。
(3)有强烈的冲击扰动发生，如断路器合闸；雷击线路引起单相瞬间接地；持续性单相接地故障的切除以及来自另一高压绕组的传递过电压等。
pt励磁特性对铁磁谐振的影响及检测研究
pt励磁特性对铁磁谐振的影响及检测研究近年来，随着PT式励磁机电器在电力系统中的广泛应用，对其对系统铁磁谐振的影响及检测研究的重要性日益受到重视。
PT励磁机电器的控制器可以通过几种不同的算法来抑制谐振，从而改善系统的负荷能力和效率。
本文介绍了PT式励磁机电器对铁磁谐振的影响，以及检测PT式励磁机电器对铁磁谐振的影响的方法。
PT式励磁机电器能够抑制系统中出现的铁磁谐振，即系统中由于交流电压波动引起的振荡现象。
它通过一种特殊的算法，自动地检测系统中的铁磁谐振，并根据自动调节的参数，以适当的抑制谐振的力度，有效地减轻谐振的噪声，改善系统的性能，从而降低系统的负荷能力和效率。
PT励磁机电器的控制器正确检测铁磁谐振的关键在于正确识别谐振的发生和抑制谐振的效果。
基本上，谐振检测是通过在PT设备上测量电流变化来实现的。
当PT式励磁机上出现铁磁谐振时，设备中的控制器会自动检测到谐振的发生，并根据控制器算法决定抑制谐振的力度，以有效地减小谐振噪声，改善系统的性能。
另外，PT励磁机电器的控制器也能够检测抑制谐振的效果。
为此，用户可以在PT式励磁机电器的控制器上设置相应的参数，如谐振抑制的力度等，使得控制器能够自动检测谐振抑制效果，从而确定谐振抑制是否达到设定的标准，以满足负荷能力和效率的要求。
此外，PT式励磁机电器的控制器还可以通过特殊的算法来调整谐振抑制的力度，使得谐振抑制的力度与系统的外界环境（如电网参数）相匹配，从而获得最佳的谐振抑制效果。
总的来说，PT式励磁机电器的控制器的介入，可以保证系统的铁磁谐振最小化，从而改善系统的负荷能力和效率。
由于PT式励磁机电器本身具有自动调节功能，因此，正确检测PT式励磁机电器对铁磁谐振的影响，对于确保系统的铁磁谐振随时保持最佳状态有着至关重要的作用。
综上所述，PT式励磁机电器对铁磁谐振的影响以及检测PT式励磁机电器对铁磁谐振的影响，是一个重要而复杂的课题。
该课题的研究成果将有助于深入了解PT式励磁机电器的工作原理和其对系统谐振的影响，从而更好地提高系统的性能和可靠性。
pt励磁特性对铁磁谐振的影响及检测研究
pt励磁特性对铁磁谐振的影响及检测研究磁谐振是物质在磁场中振动的一种物理现象，它扮演着重要角色，在许多领域，如量子力学、材料物理、电子技术等都有重要的应用。
近年来，随着磁性材料的快速发展，磁谐振的研究也受到了越来越多的关注。
磁晶体系中，在一定条件下，存在一种叫做极点谐振的特殊振动模式，同时存在一种叫做竞态谐振的振动模式。
两种模式都可以通过引入外部磁场来激发，由此产生了竞态磁谐振(PRT)的研究热点和进展。
PT励磁特性对铁磁谐振影响PT励磁是一种自发的励磁方式，它可以利用特定的励磁特性来激发磁谐振。
PT励磁特性对磁晶体系的磁谐振产生了很大的影响，可以提高其谐振的频率，但也会减小谐振的幅度。
PT励磁特性也可以用来更改磁谐振的方向，也就是说，它可以更改一般磁晶体系中的竞争谐振特性。
此外，PT励磁特性也可以影响铁磁谐振模式，可以阻止极点谐振模式的出现和发展，对极点谐振的发展起到调节作用。
此外，PT 励磁特性还可以改变外部磁场的强度，从而改变磁谐振的频率和振幅，从而影响其铁磁谐振特性。
铁磁谐振检测铁磁谐振的检测是极点谐振和竞争谐振检测中的重要部分。
铁磁谐振检测主要分为两种方法，一种是直接检测法，另一种是间接检测法。
直接检测法是以特定磁场作为外部功率，直接应用于磁体，检测晶体系中的磁谐振模式。
而间接检测法是利用外部磁场激发的磁谐振模式，检测特定频率的磁谐振模式。
研究为了更好地了解PT励磁特性对铁磁谐振的影响，需要对铁磁谐振的极点振动模式和竞争振动模式进行深入的研究。
此外，还需要重点研究PT励磁特性如何影响极点谐振和竞争谐振的振动模式，以及如何利用PT励磁特性来控制铁磁谐振的频率和方向。
最后，需要对磁谐振检测方法加以改进，以保证检测效率和精度。
结论PT励磁特性对铁磁谐振具有重要的影响，包括提高谐振频率，减小谐振幅度，改变谐振方向，影响极点谐振模式的出现和发展等。
因此，研究PT励磁特性对铁磁谐振的影响及检测方法将有助于深入了解磁谐振的机理，并为相关实验的成功奠定基础。
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根据分析，中性点电压包含了铁磁谐振的绝大 部分信息，因此将中性点电压作为信号源进行分 析，可以判断出铁磁谐振发生的时刻与谐振类型［６］。
YANG Zian-gui1, ZOU Wei-hui2, LI Feng3
（1. School of Electrical and Information Engineering, Changsha University of Science & Technology， Changsha 410076, China； 2. Longhai, Power Supply Branch, State Grid Fujian Electric Company Limited, Zhangzhou 363000, China； 3. Harbin Power Supply Branch, State Grid Heilongjiang Electric Company Limited， Harbin 150076, China）
KEY WORDS： ferromagnetic resonance； detection； MALLAT； FFT； EMTP
摘要：我国中低压配电网多采用中性点非有效接地方式， 在暂态过程的激发下，电磁式电压互感器 （ＰＴ） 容易饱和， 引起铁磁谐振。结合小波分析与 ＦＦＴ 变换的优点，提出一 种新的铁磁谐振信号的检测方法：将 ＭＡＬＬＡＴ 算法与快速 傅里叶变换结合，通过 ＭＡＬＬＡＴ 算法确定激发铁磁谐振的 激励与铁磁谐振发生的时刻；运用 ＦＦＴ 分析谐振信号频谱， 为铁磁谐振的辨识提供更精确的数据。论文应用 ＥＭＴＰ 与 Ｍａｔｌａｂ 建模仿真，仿真结果表明基于小波分析与 ＦＦＴ 变换的 铁磁谐振信号检测方法能够准确、有效提取与分析谐振信号， 提高选线装置的动作可靠性，满足实用要求。
ABSTRACT： Neutral Ineffectively Earthed Power Systems widely exist in the low and medium voltage distribution networks in China. With transient excitation, electromagnetic voltage transformer is easily saturated to cause ferromagnetic resonance. Combined with the advantages of wavelet analysis and FFT transform, a novel method for detecting the ferromagnetic resonance signal is proposed in this thesis. The above method combined the MABLAB algorithm with fast Fourier transform. The MATLAB algorithm was used to ensure the excitation and the start time of ferromagnetic resonance, and FFT algorithm was used to ensure the frequency of the ferromagnetic resonance signal for ferromagnetic resonance identification. EMTP and MATLAB simulation results showed that this method can extract and analyze the ferromagnetic resonance signal accurately and effectively which can improve the reliability and practicability and it possesses great significance.
Á 3 仿真分析
为验证论文所提出铁磁谐振信号检测方法的正 确性与有效性，论文通过 ＥＭＴＰ 暂态仿真软件搭建 了如图 １ 的配电网模型，采用短路故障发生与消失 作为铁磁谐振的激励方式。铁磁谐振仿真结果如图 ２ （ａ） 中 所 示 。 将 图 ２ （ａ） 中 电 压 波 形 数 据 由 ＥＭＴＰ 导入到 Ｍａｔｌａｂ 工作空间中，并进行小波多辨 分析法分析，其仿真结果如图 ４、图 ５ 所示。
减小，通常情况 下 三 相 饱 和 程 度 不 同 ， 即 Yａ≠ Yｂ≠Yｃ，由式 （１） 可知，中性点将出现较大的位
移电压，即U觶 ０ 显著增大，配电网出现了过电压。 可能激起谐振过电压。
由于受饱和的程度不同，ＰＴ 的三相通常可能
出现以下四种现象：
①三相虽有不同程度的饱和，但是各相仍为容
性导纳；
第 ２９ 卷 第 ２ 期 ２０１４ 年 ４ 月
电力学报 JOURNAL OF ELECTRIC POWER
文章编号：１００５－６５４８（２０１４）０２－０１２４－０４ DOI:10.13357/ki.jep.002325
中图分类号：ＴＭ８３
文献标志码：Ｂ
铁磁谐振检测方法研究
Ｖｏｌ． ２９ Ｎｏ． ２ Ａｐｒ． ２０１４
学科分类号：４７０４０
杨先贵1，邹伟慧2，李 峰3
（1. 长沙理工大学 电气与信息工程学院，长沙 410076； 2. 国网福建电力公司 龙海供电公司，福建 漳州 363000； 3. 国网黑龙江省电力公司 哈尔滨供电公司，哈尔滨 150076）
Detection of Ferromagnetic Resonance
-1
ÁÁÂ根据基尔霍夫定律有：
U觶 ０＝－
E觶 ａYａ＋E觶 ｂYｂ＋E觶 ｃYｃ Yａ＋Yｂ＋Yｃ
．
（１）
由上式可知，正常情况下，Yａ＝Yｂ＝Yｃ，中性点
电压为零，系统不会发生铁磁谐振。当电力系统出
现雷击、操作、弧光接地等暂态过程时，由于电压
互感器励磁电感的非线性特性，激发的暂态能量使
得电压互感器发生饱和而导致其等效励磁电感显著
ÇÈÉÁ 2
×104 1
0
-1 0 500 1 000 1 500 2 000 ×104 2
0
-2 0 500
×104 2
1 000 1 500 2 000
d1
d3
d5
a6
×104 2
×104 2
0
0
-2 0 500 ×104 2
第２期
杨先贵，等：铁磁谐振检测方法研究
１２５
图 １ 为中性点不接地时配电网接线图，正常情 和高频谐振的三相电压波形仿真图。
况下，配电网三相参数对称，电压互感器励磁电感
×104
2
上的电压就是配电网的额定相电压，处于正常状态，
1
其三相励磁电感相等为常数，其电抗值远大于线路
0
对地容抗，与线路对地容抗并联后导纳成容性。
0 0.02 0.04 0.06 0.08
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2
（c） 高频铁磁谐振三相电压波形图 （c） High-frequency ferromagnetic resonance phase voltage waveforms
图 2 配电网铁磁谐振三相电压波形图 Fig.2 Ferromagnetic resonance phase voltage waveform of
②一相因严重饱和使导纳成感性，其它两相导
纳任为容性；
③两相因严重饱和使导纳成感性，另一相任为
容性；
④三相导纳均因严重饱和而成感性。
-20 0.02 0.04 0.06 0.08ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2
（a） 分频铁磁谐振三相电压波形图 （a） Divide phase voltage waveform diagram of ferromagnetic resonance
distribution grid
2 利用小波分析与 FFT 的谐振信号检测原理
EA
EB
EC
L C0 L C0 L C0
图 1 中性点不接地时系统结线图 Fig.1 Neutral grounding system wiring diagram
论文应用电磁暂态程序 ＥＭＴＰ 软件建立图 １ 所 示的 １０ ｋＶ 中性点不接地电网仿真模型，电压互感 器则采用三个饱和单相变压器模型。
基于小波变换的多分辨率分析，是时间 （空 间） —频率域上的分析方法，已得到广泛应用。应 用多辨分析法对信号进行分析时，当信号出现突变 （即暂态过程起始时刻），小波变换后的系数具有模 量极大值，其表现是小波变换后的波形会产生奇异 点，据根据奇异点出现时刻，可以确定故障或铁磁 谐振的发生时刻。
小波分析中小波基是多种多样的，不同的小波 基之间差异很大，主要表现在波形、支撑长度及消 失矩阶数等各方面。ｄｂ 小波有良好的支集正交性， 在 ｄｂ 小波族中，阶数越高，频域性能越好，但支集 越长，时间分辨率越差；低阶小波的系数要比高阶小 波的系数大，但高阶小波的分频效果相对比低阶小波
１２６
电力学报
第 ２９ 卷
ÁÆÅÂÁÂÄÅÆÇÃÃÁÁÂÂÄÄÁÁÇÅÃÅÆÇÁ 好，而且突变点容易判断。论文通过Ｍａｔｌａｂ程序调
试，采用 ｄｂ３ 小波对信号及突变点进行检测。 基于此，铁磁谐振检测一般原理为：通过小波
ÂÂÁÈÃÇÉÃÄÄÁ 变换对电压信号进行多辨分析，检测三相电压波形
突变点，根据小波变换后电压波形中出现奇异点确 定铁磁谐振的发生时刻；将铁磁谐振发生时刻前信 号滤除，以提高检测到铁磁谐振谐振信号的信噪 比；对过滤后的信号进行 ＦＦＴ 变换，分析频谱； 结合小波分析后的结果与 ＦＦＴ 变换后的频谱分析 结果，进行铁磁谐振的辨识与类型判断。