电磁式PT所致铁磁谐振过电压分析及抑制

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5.25电磁式电压互感器引发铁磁谐振原因及消谐措施分析

电磁式电压互感器引发铁磁谐振原因及消谐措施分析近年来，在35kV及以下中性点不接地系统中，电磁式电压互感器饱和引发的铁磁谐振过电压，熔断压变熔丝，烧毁电压互感器，甚至是系统事故案例恨多。

那么，一起了解下系统中的电压互感器有什么作用？电压互感器主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能等，对电力系统很重要。

根据电压互感器行业市场运行的数据现状，了解到配电网电压互感器使用类型占比如下图。

由于电磁式电压互感器存在铁芯，在励磁特性曲线中，当施加的励磁电流增加，而激励出电压值增加幅度较小或不变，出现拐点。

即随着励磁电流的增加，激励出的电压变化很小或不变（在这过程中电感是下降），称为PT的饱和特性。

电压互感器的空母线突然合闸、系统发生单相接地故障。

在这两种情况下,电压互感器一次电流都会出现很大的励磁涌流;使电压互感器一次电流增大60倍左右,造成电压互感器饱和，从而诱发电压互感器产生过电压。

电压互感器发生铁磁谐振时系统的线电压指示不变,还可能引起其高压侧熔断器熔断,造成继点保护和自动装置的误动作，不仅会给电压互感器造成损害，严重时还可能影响电网安全运行。

通常情况下发生铁磁谐振时会产生以下危害：（1）在一次熔断器尚未熔断时;可能使电压互感器烧毁。

（2）在一次熔断器熔断时,则无法读取系统的正确电压值。

系统发生铁磁谐振，通常采用以下消除措施：（1）当只带电压互感器的空载母线产生基波谐振时;应立即投人一个备用设备,改变电网参数,消除谐振。

（2）当发生单相接地产生电压互感器分频谐振时,应立即投人一个单相负荷。

由于分频谐振具有零序性质,故此时投人三相对称负荷不起作用。

（3）铁磁谐振造成电压互感器一次熔断器熔断或电压互感器烧毁，应加装KLMP系列流敏型消谐器和KLMP系列微机消谐装置，消除铁磁谐振，使电压互感器的正常运行。

综上可知，35kV及以下中性点不接地系统中，选用全绝缘电磁式电压互感器加装KLMP系列流敏型消谐装置，有效防止铁磁谐振过电压，确保设备安全运行。

电磁式电压互感器谐振过电压分析及抑制措施

电磁式电压互感器谐振分析及抑制措施研究(江建明四川省电力工业调整试验所610072) 电力系统接地系统为直接接地系统和不接地系统。

直接接地系统易发生并联谐振，不接地系统在单相接地时易发生串联谐振，有并联电容器的断路器易发生串联谐振。

长期以来，电力系统谐振过电压严重威胁着电网的安全。

特别是对中性点不接地系统，铁磁谐振所占的比例较大。

随着电网的日益发展，中性点直接接地系统的铁磁谐振问题越来越严重，出现的概率也越来越大。

近年，在四川发生过多次铁磁谐振引起过电压的案例，应引起高度重视。

本文将介绍产生铁磁谐振的机理、原因、现象以及应采取的措施。

1．产生铁磁谐振的原因铁磁谐振存在三种情况：直接接地系统对地电容引发的铁磁谐振；不接地系统的单相接地引起的铁磁谐振；断路器端口并联的电容形成的铁磁谐振。

电力系统中许多元件是属于电感性的，如电力变压器、互感器、发电机、消弧线圈为电感元件，而线路各导线对地和导线间既存在纵向电感又存在横向电容，这些元件组成复杂的LC震荡回路，在一定的能量作用下特定参数配合的回路就会出现谐振现象。

由于铁芯电感的磁通和电流之间的非线性关系，电压升高导致铁芯电感饱和，极易使电压互感器发生铁磁谐振。

在中性点不接地系统中，如果不考虑线路的有功损耗和相间电容，仅考虑电压互感器电感与线路的对地电容C，当C大到一定值且电压互感器不饱和时，感抗X L大于容抗X C；而当电压互感器上电压上升到一定数值时，电压互感器的铁芯饱和，感抗X L小于容抗X C，这样就构成了谐振条件，下列几种激发条件可以造成铁磁谐振：（1）当投入电力系统的电力线路长度发生变化时，线路对地电容与线路电阻发生改变。

如空载线路投切操作，对空母线充电，尤其是短母线进行倒母线时，易产生对地电容引起的并联谐振。

（2）当系统运行状态突变，在暂态激发条件下，TV铁芯饱和，其电感量L处于非线性变化。

如有线路瞬间接地，雷电感应侵入电网，尤其系统出现单相接地，易产生串联谐振。

PT谐振及处理

PT谐振及处理1、PT谐振PT谐振对于yo/yo电磁式PT，在正常情况下线路发生单相接地不会出现铁磁谐振过电压，但在下列条件下，就可能引发铁磁谐振。

(1)对于中性点不接地系统，当系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，未接地的两相相电压升高3倍。

但是，一旦接地故障点消除，非接地相在接地故障期间已充的线电压电荷只能通过PT高压线圈经其自身的接地点流入大地，在这一瞬间电压突变过程中，PT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。

(2)系统发生铁磁谐振。

近年来，由于配电线路用户PT、电子控制电焊机、调速电机等数量的增加，使得10kV配电系统的电气参数发生了很大的变化，导致谐振的频繁出现。

在系统谐振时，PT将产生过电压使电流激增，此时除了造成一次侧熔断器熔断外，还将导致PT烧毁。

个别情况下，还会引起避雷器、变压器、断路器的套管发生闪络或爆炸。

(3)线路检修，事先不向调度部门申请办理停电手续，随意带负荷拉开分支线路隔离刀闸或带负荷拉开配电变压器的高压跌落开关，造成刀闸间弧光短路而引发谐振。

(4)当配电变压器内部发生单相接地故障时，故障电流将通过抗电能力强的绝缘油对地放电，也会产生不稳定的电弧激发电网谐振。

(5)运行人员送电操作程序不对，未拉开PT高压侧刀闸就直接带PT向空母线送电，引起PT铁磁谐振。

2.谐振的处理(1)当出现空母线谐振时，不宜拉开PT的隔离刀闸，应考虑增大母线电容和并联电感，即合上一条空载线路或者空载的变压器来破坏谐振条件，可使三相电压恢复平衡。

(2)在PT高压线圈中性点的接地线中串接一只约5kΩ阻尼电阻(在一次侧中性点串接阻尼电阻会影响二次侧反映单相接地故障的灵敏度，且在相电压有同期装置的回路中一般不宜采用)。

相当于在零序阻抗上并联一个电阻，可以有效地抑制单相接地故障引起的谐振。

(3)PT发生谐振时的电压是相电压的3倍，则在开口三角处将会产生100～200V电压，因此在PT开口三角处可并联一只220V/200W消谐灯泡(或选用220V/800W/60Ω标准电阻。

220kV变电站铁磁谐振过电压事故分析及防止措施

220kV变电站铁磁谐振过电压事故分析及防止措施摘要:文章结合某220kV变电站刀闸操作过程中出现的110kV母线设备铁磁谐振案例,对系统中因操作产生的铁磁谐振过电压情况进行分析,并提出预防措施和对策。

关键词:铁磁谐振过电压分析措施电力系统中具有一系列电气元件,组成极为复杂的电感电容的串联震荡回路,串联谐振现象会在电网的某一部分造成过电压,破坏电气设备绝缘,危机设备的安全运行。

对于小容量非线性电感元件(例如电压互感器)谐振过电压使它产生的大电流,在严重情况下,造成电感线圈及其保护熔丝烧毁甚至压变及高压设备爆炸,谐振过电压持续时间较长并可能稳定存在,因此了解谐振发生的原因及防止措施是十分必要的。

1 谐振基本概念1.1 串联谐振的定义谐振时XL=Xc,电路此时的工作状态叫谐振又由于谐振发生在RLC串联回路中又叫串联谐振（图1)。

1.2 为何串联谐振又叫电压谐振谐振电路中的电流Ｉ=Ｕ/Z=Ｕ/R(谐振时回路中的总电阻Z=R)谐振时各元件的电压:ＵR=I×R=R×Ｕ/R=Ｕ(说明谐振时电阻上的电压等于电源电压)ＵL=jωoLI=jωoL×Ｕ/R=j(ωoL/R)×Ｕ=jQＵ,Q:品质因数,Q=XL/R(说明谐振时电感上的电压等于Q倍电源电压) ＵC=j(1/ωoC)×I=j1/ωoC)×Ｕ/R=j(1/ωoCR)×Ｕ=jQＵ,Q:品质因数,Q=XC/R=1/ωoCR(说明谐振时电容上的电压等于Q倍电源电压) 从上述表达式中可以看出:Q=ＵC/Ｕ=ＵL/Ｕ。

一般在串联谐振时Q>1,在大电流接地系统中电源电压Ｕ很高,而在电感和电容上的电压是电源电压的Q倍。

在无线电中可以加以利用,使微弱的信号输入串联谐振回路中,电容两端可获得高电压。

但是在电力系统中由于电源电压本身就很高,如在串联谐振下工作则会严重损坏设备。

这是绝对不允许的,所以说在大电流接地系统中发生串联铁磁谐振也叫电压谐振。

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。

电磁式PT铁磁谐振的防范与抑制措施

投入发电机容量以及线路侧并联电抗器等措施进行抑制。
铁磁谐振是由像空载变压器、电磁式电压互感器等带铁芯的电感元件和系统的电容元件组成。由于铁芯
性点位移，产生的非线性谐振，使得单相、两相及三相对电压升高，或者产生高值零序电压分量，出现虚幻接
柜、ＰＴ柜、进线柜、变压器柜、母联柜、隔离柜。该系
统投运近十年内，发生六次ＰＴ损毁事件，其中一次还包括计量ＰＴ，而且故障频度主要产生在热备用线路端，具体表现为熔断器炸裂熔断，ＰＴ本体炸裂，内部绝缘物质喷出，有时伴有弧光烧损痕迹，对供电系统的安全可靠
短，线路损耗电阻是限制过电压幅值的唯一因素，可经消弧线圈对电网中的线性谐振进行补偿。参数谐振是由像凸极发电机的同步电抗的周期性变化
然而电力系统的故障除过负荷、短路、接地外，由变压器、电磁式电压互感器、消弧线圈等设备铁芯电感的磁路饱和作用，激发产生持续的较高幅值的铁磁谐振
能量由改变参数的原动机所供给，不需单独的电源电压。
可通过增大回路阻尼电阻、采用快速自动调励装置、增加
用星形接线，中性点直接接地，成为系统三相对地放电
的唯一金属通道，在单相接地、倒闸、雷击等外部因素激发下，系统的稳定性与对称性遭到破坏，引发电网中
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ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＷＯＲＬＤ・ பைடு நூலகம் 术交流

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。

PT谐振过电压的试验分析与抑制措施研究

一
、
引言
器，甚至还会使小容量的异步电动机发生反转现４Ｐ．Ｔ高压侧中性点串联单相Ｐ，Ｔ使电压互感象。电力系统实际运行经验表明，０Ｖ配电网中，器的等值感抗显著增大，避免了由于饱和而引起１ｋ各种形式的铁磁谐振过电压频繁发生，严重地影的铁磁谐振。
零。一旦当发生铁磁谐振，ＴＰＣ电阻迅速增加，很快ｃ相电压减小并畸变。吸收谐振能量，使流过中性点的电流很小，Ｔ的饱Ｐ和度下降，破坏了谐振产生的条件从而消除了ＰＴ谐振，使系统恢复正常运行。
能有效抑制此类过电压的新措施—— 在Ｐ中性点接ＰＣ（ｏｔｅｅｐｍｕｅＣｅｆｉｔＴＴＰｓｉｍｅｔｒｏｆｃｎ）ｉｖＴｌｅ热敏电阻。通过试验研究，ｉ验证
了该方案的可行性和有效性。
［关键词］电压互感器；铁磁谐振；ＴＰＣ热敏电阻；消谐措施
其中，有些条件是确定的，不能或无法改变，如电源中性点接地和外界条件的激发。因此，消谐般通过改变电路参数和增加阻尼来实现。概括
一
国内外大量文献和现场经验，消谐措施主要包括以下两个方面：
（）一改变参数
图２ＰＴ一次绕组中性点经电阻接地
１７０
１选用励磁性能好的电压互感器，．使产生构不成谐振的匹配参数。铁磁谐振是谐振中一种非线性谐振，它可以谐振参数范围减小，２增大对地电容器组，使回路参数超出谐振．是基波谐振、高次或分次谐波谐振。其表现形式可能是单相、两相或三相对地电压升高，或产生高值范围。３中性点经消弧线圈接地，相当于在电压互．零序电压分量，出现虚幻接地现象，或者在电压互感器每一相励磁电感上并联一个电感。感器中出现过电流引起熔断器熔断或烧坏互感

电力系统产生铁磁谐振过电压的原因及消除方法

电力系统产生铁磁谐振过电压的原因及消除方法目前，我国的经济发展十分迅速，在电力系统中容易出现铁磁谐振过电压事故，严重威胁着人们的生命财产安全，需要引起高度的重视，有针对性采取解决措施，避免出现铁磁谐振过电压现象。

本文将简述铁磁谐振的危害性，并分析了其产生的原因与条件，最后提出了具体可行的预防对策。

标签：电力系统；铁磁谐振；消除方法引言电力系统内设置有众多的储能元件，在系统操作与出现故障以后，变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件和系统内电容串联将造成铁磁谐振现象，将严重威胁着电力系统运行的安全性与稳定性。

在出现铁磁谐振过电压以后，会让电压互感器一次熔丝熔断，并将电压互感器烧毁，严重时还会炸毁瓷绝缘子和避雷器，从而以引起系统停运。

且受到电源的作用，还会引起串联谐振的情况，让系统内发生严重的谐振过电压。

对此我们需要引起高度重视，消除铁磁谐振过电压势在必行。

1 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互感器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。

PT铁磁谐振故障

PT铁磁谐振故障的处理和预防电力系统的故障除短路、接地、振荡以外，不可忽视的一个故障即为PT铁磁谐振，近年来，由于电力事业较快发展，各等级电压线路不断加长增多，PT 的数量亦随着增多，因铁磁谐振而烧毁的数量亦不断增加，所以PT的保护问题值得一提。

(１) 故障原因的产生：在电网中应用的PT，大多数无消谐装置，仅以熔丝保护，由于其固有特性，在系统参数突变，线路接地等因素诱发下，极易引起铁磁谐振过电压。

(２) 仪表反应：当PT发生铁磁谐振时，①常有三相电压同时升高，且不正常。

②如因接地诱发而谐振，除本级PT发出系统接地信号以外，上一电压等级PT因电压不平衡也会发出接地信号。

(３) 危害：PT发生铁磁谐振后，产生非工频过电压反馈到一次系统，破坏电压质量，增加损耗，产生干扰，更主要的是过电压击穿PT绝缘，使其烧毁。

(４) 故障处理：根据信号及仪表指示，正确判断PT谐振。

① 当三相电压同时升高很多，此时严禁使用刀闸切除PT，因此时过电压很高使用刀闸切除PT会造成三相弧光短路，烧坏刀闸，伤及人身，严重时，造成母线短路，烧毁母线。

② 考虑用上一级断路器切除PT。

③ 检查PT有无异常现象。

(５) 消谐方法：由于PT谐振现象由出现到产生高压时间很短，当运行人员判断延误时，可能将PT烧毁，所以必须实施自动保护且无时限，以限制吸收谐振过电压，从而保护PT，其保护吸收电路如附图所示：取R＝，Uｅ—为额定电压，Ｉｅ—为额定电流。

Ｓ击穿值为PT耐压允许值，尽量低一些。

保护原理：当PT发生谐振过电压后，间隙Ｓ击穿，由R将过电压限制在额定电压，从而保护PT。

该装置同时对PT因匝数多切换时产生的自感高压电势起到抑制作用，对雷电侵袭波起限幅作用；也可作为有消谐装置PT的后备保护，设备简单可靠，作用明显。

PT铁磁谐振故障

(２) 仪表反应：当PT发生铁磁谐振时，①常有三相电压同时升高，且不正常。

②如因接地诱发而谐振，除本级PT发出系统接地信号以外，上一电压等级PT因电压不平衡也会发出接地信号。

(３) 危害：PT发生铁磁谐振后，产生非工频过电压反馈到一次系统，破坏电压质量，增加损耗，产生干扰，更主要的是过电压击穿PT绝缘，使其烧毁。

(４) 故障处理：根据信号及仪表指示，正确判断PT谐振。

② 考虑用上一级断路器切除PT。

③ 检查PT有无异常现象。

Ｓ击穿值为PT耐压允许值，尽量低一些。

保护原理：当PT发生谐振过电压后，间隙Ｓ击穿，由R将过电压限制在额定电压，从而保护PT。

1 概述6～35kV中性点不接地电网中的电磁式电压互感器(以下简称PT)有二个相关问题需解决：a.PT的铁磁谐振产生的过电压常使设备内绝缘击穿、外绝缘放电，且常因事故处理不及时或事故扩大而造成大面积停电；b.电网中的弧光接地使PT频频烧毁。

110kV变电站的铁磁谐振分析与抑制

110kV变电站的铁磁谐振分析与抑制摘要：电压互感器是铁磁元件，铁磁元件是一个非线性元件，随着电流的增加铁芯严重饱和，电压互感器的电感随着电流的增加而减小。

中性点不接地系统，无接地点，谐振时电压在系统的零序通道中产生，发生谐振时检测电压互感器二次开口电压就可以检测是否发生谐振。

电力系统中常见的铁磁谐振主要有线路断线、系统单相接地、互感器本身原因引起的铁磁谐振。

关键词：110kV；变电站；铁磁谐振；抑制措施在电力系统当中,当系统操作或发生故障时,感性和容性元件可能会形成震荡回路,在特定的条件下会产生谐振,从而导致系统部分设备出线过电压,影响设备及人身安全及保护装置的可靠性。

1、铁磁谐振产生原理及特点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。

影响铁磁谐振形成的因素有很多，如系统所连互感器台数的多少、器件励磁特性的优良度、线路参数的不同设置、具体的故障类型、系统包含的谐波造成的影响等。

铁磁谐振有以下几个特点：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、铁磁谐振影响因素TV发生铁磁谐振与电容C1、C2的数值参数有直接联系。

当前断路器并联电容C1数值参数根据断路器开断台数进行设置。

电容C2数值根据变电站GIS的母线管道长度来设置。

电容C2越小，断路器断口处的感应电压值越大，发生铁磁谐振概率越大。

500kV变电站3/2接线的串内T型区域为发生铁磁谐振的高发区。

此时线路侧隔离开关DS处于分闸状态，母线对地电容C2很小，该运行工况串内TV会发生铁磁谐振。

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器是电力系统中一种重要的电压测量设备，它们被广泛应用于电力系统中，用于测量各种电气量和控制各种电器设备。

然而，在电力系统中，电压互感器在运行过程中可能会面临着一些问题，如铁磁谐振过电压。

本文将对电压互感器铁磁谐振过电压的原因进行分析，并探讨一些预防措施。

1. 铁磁谐振过电压的原因在电力系统中，当电压互感器的二次侧接入电容，电容电感并联回路会引起谐振。

由于电压互感器的二次侧电容非常小，因此当二次侧电容与其他并联元件的电感形成谐振回路时，电容电感振荡频率非常高，可达几千赫兹以上。

在这种情况下，铁芯发生过饱和现象，附加磁通和磁滞损耗会导致互感器产生铁磁谐振过电压。

铁磁谐振过电压会对电力系统中的电气设备造成不良影响，导致设备损坏，缩短其寿命，甚至可能导致系统瘫痪。

一些由铁磁谐振过电压引起的典型缺陷包括绝缘击穿、设备烧毁以及对电器设备的不正常负荷。

为了避免铁磁谐振过电压的发生，需要采取一些措施来减轻铁芯饱和和磁滞损耗。

以下是一些常用的防范措施：（1）在电压互感器的二次侧并联引线后，接一个适当的串联电感，以减小谐振电容电感回路的谐振频率，从而减轻铁芯饱和问题。

（2）增加电流过载继电器或过流保护装置来防止过载情况发生。

（3）采用电压互感器的铁心有足够宽的工作磁通密度时，不会引起过剩饱和，从而避免铁磁谐振过电压的发生。

（4）在电压互感器的制造过程中，谨慎地选择铁心材料和加工铁心确保其充分磁化，来减轻铁芯磁滞损耗的影响。

4. 结论铁磁谐振过电压是电力系统中普遍存在的问题。

它可能会导致电器设备失效，影响系统稳定性。

采取适当的预防措施是避免铁磁谐振过电压的发生和减轻其影响的关键。

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器是电力系统中常见的一种测量设备，其作用是将高压变电器的高电压变换为低电压用于测量和保护系统。

电压互感器在运行过程中会受到各种干扰和影响，其中铁磁谐振过电压是一个常见的问题。

本文将对电压互感器铁磁谐振过电压的原因进行分析，并提出相应的防范措施。

一、铁磁谐振过电压的原因1. 铁芯饱和电压互感器的铁芯在运行过程中，会受到系统电压的影哨，当系统电压过高时，铁芯可能会发生饱和现象。

当铁芯饱和时，会导致互感器的谐振频率发生变化，从而产生过电压。

2. 负载变化3. 保护动作在系统故障或过载状态下，保护设备会进行动作，引发短时过电压。

这种过电压也可能引起电压互感器的铁磁谐振现象。

1. 加强互感器绝缘为了防范铁磁谐振过电压的发生，首先要确保互感器的绝缘性能良好。

在选择互感器时，应选择具有较高击穿电压的绝缘材料，以提高互感器的绝缘强度。

2. 优化互感器设计在互感器的设计过程中，应该根据系统的电压和负载特性，优化互感器的结构和参数，以减少铁磁谐振过电压的可能性。

3. 使用补偿电容器在互感器的设计中，可以加入合适的补偿电容器来抵消铁磁谐振过电压。

补偿电容器的选择和布置是一个复杂的工程问题，需要根据实际系统情况进行综合考虑。

4. 定期检测为了确保电压互感器的正常运行，需要定期对其进行检测和维护。

通过定期检测，可以及时发现互感器存在的问题，并采取相应的措施进行修复。

5. 系统优化在系统设计和运行过程中，应该保持系统的稳定性，避免出现系统过载或短路等故障情况，以减少铁磁谐振过电压的发生。

电压互感器铁磁谐振过电压是一个常见的问题，但通过合理的设计和操作措施，可以有效地防范和解决这一问题，从而确保电力系统的安全稳定运行。

希望本文的分析和建议能够为电力系统工程技术人员在实际工作中提供一些参考和帮助。

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。

PT引起的铁磁谐振及防治

PT引起的铁磁谐振及防治
陈光;宋瑞
【期刊名称】《农业科技与装备》
【年(卷),期】2001(000)003
【摘要】@@ 1问题的提出rn在农村60/10 kV变电所中,主变10kV侧中性点是不接地的,为了监视绝缘,在变电所母线上接有Y0接线的电磁式电压互感器.由于系统出现扰动,如系统操作,电压互感器的突然合闸、线路瞬间单相弧光接地等因素,经常出现PT熔丝熔断,电压互感器冒烟,甚至烧毁现象.这主要是由于电磁式电压互感器受到冲击后,出现谐振过电压造成的.
【总页数】1页(P41)
【作者】陈光;宋瑞
【作者单位】西丰县农业局,辽宁,西丰,112400;西丰县农业局,辽宁,西丰,112400【正文语种】中文
【中图分类】S2
【相关文献】
1.对一起铁磁谐振引起的PT高压熔断器熔断事件的分析 [J], 鲁剑峰
2.配电系统PT引起的铁磁谐振分析及抑制 [J], 潘以刚
3.配电系统 PT 引起的铁磁谐振及抑制新方法 [J], 鲁铁成;陈维贤
4.PT引起的铁磁谐振的简算及防治 [J], 张文菜
5.消除电磁式PT引起铁磁谐振过电压的有效措施 [J], 王恒
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铁磁谐振过电压对变电站PT的危害-文档资料

铁磁谐振过电压对变电站PT的危害铁磁谐振过电压会引起变电站电压互感器的熔丝熔断，发生击穿甚至烧毁的现象，严重影响到变电站仪表和继电器的正常使用，甚至对操作人员造成生命安全的威胁。

本文通过分析铁磁谐振过电压产生的原理和现象分析，针对相应问题提出处理措施，防止铁磁谐振过电压对变电站电压互感器的影响，希望能够从根源上消除其产生。

1、一般资料1.1. 铁磁谐振铁磁谐振是指在电流回路中，因为变压器、电压互感器电力过于饱和作用，造成持续高幅度的谐振现象。

其主要特点包括：①过电压大小取决于铁芯的电感饱和值大小，一般过电压值不会很大；②铁磁谐振属于持续性现象，当诱发因素消失后仍可保持状态；③铁磁谐振回路中的电感为非线性变化；④铁磁谐振过电压导致回路中电流过大，严重影响到电压互感器的正常运作，造成烧毁等现象。

相应的消谐方法包括在电压互感器内部加上阻尼电阻等方法。

1.2 过电压过电压是一种由于电力系统出现异常超高电压导致的电磁扰动现象。

研究电路中产生过电压的原因，通过预测最高过电压值，针对原因采取相应措施对最高过电压值进行限制，保护电力系统正常运行。

1.3 电压互感器电压互感器（Potential Transformer，简称PT）和变压器原理（电磁感应原理）类似，是一个带铁心用来将电路中高电压转变为低电压的装置。

主要由铁芯、两个线圈以及绝缘体构成。

当电路在一次绕组线圈上施加电压时，铁心产生一个磁通，根据电磁感应效率，在二次绕组中产生新电压。

电压互感器的原理是通过改变一次或二次绕组的线圈匝数，可以产生不同的电压比，从而达到变压的目的。

PT的主要作用是，在高电压回路中，保护对电压电流敏感的仪器和继电器正常工作，以及操作人员的安全。

在电力系统中，PT应用广泛，主要注意事项如下：①使用PT前必须按标准进行检测，合格后方可通电使用；②保证PT一次和二次绕组正确接线；③对电路分析后筛选适合的PT应用；④PT二端保持回路畅通，一旦出现短路现象立刻断电处理等。

PT发生铁磁谐振的解决措施

35kVPT故障的解决措施750kV吐鲁番变巴州变电站投运后多次发生35kV PT保险熔断故，我们认为主要是由于35kV发生单接地，消谐装置没有起到消谐作用导致PT发生铁磁谐振，造成35kV PT保险熔断。

1铁磁谐振的几个特点1.1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。

1.2PT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。

1.3对谐振电路来说，产生铁磁谐振过电压的必要条件是XL=XC，因此铁磁谐振可在很大的范围内发生。

1.4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／n（n=1，2，3…）倍频率的谐振。

1.5PT的铁磁谐振一般应具备如下三个条件：1.5.1P T的非线性铁磁效应是产生铁磁谐振的主要原因；1.5.2P T感抗为容抗的100倍以内，即参数匹配在谐振范围；1.5.3要有激发条件，如PT突然合闸、单相接地突然消失（包括弧光接地）、外界对系统的干扰或系统操作产生的过电压等。

2铁磁谐振的常用消除办法2.1PT二次消谐法2.1.1在PT开口三角侧并联可控阻尼（微机消谐装置）由微机控制的智能消谐装置，当发生谐振时，装置的鉴频系统采集大约100ms（5周期）左右的数据量，通过FFT变换分析出谐波成分及幅值，相应地投入“消谐电阻”吸收谐振能量，消除铁磁谐振。

其缺点是：在谐振电流加大的情况下，100ms的采样时间使得谐振电流加热PT熔丝以足够充分的时间，可能在其投入消谐之前PT保险已经熔断，消谐电阻投入的瞬间PT一次的涌流也可能是PT保险熔断的最后一个砝码；如果系统中存在过电压保护装置，一些强烈的谐振过电压被限幅削顶，智能消谐装置的鉴频系统通过FFT算法反而得不出正确的结果，可能小于启动条件，出现据动的尴尬现象，任由谐振现象继续发展，直至损害的结果发生。

电磁式电压互感器铁磁谐振的产生及其抑制方法

电磁式电压互感器铁磁谐振的产生及其抑制方法摘要：本文阐述了电磁式电压互感器铁磁谐振的产生的原因，介绍了使用中性点接消谐电阻或零序电压互感器抑制铁磁谐振的两种方法。

关键词：电磁式电压互感器；铁磁谐振；消谐电阻；零序电压互感器1 引言铁磁谐振是指含有非线性电感（如铁芯电感元件）的串联震荡回路中的谐振。

它分为基波谐振、高频谐振及分频谐振。

电磁式电压互感器低压侧由于测量精度要求一般负载很小，高压侧的励磁感抗则很大，在系统合闸、系统发生单相接地故障、接地故障突然产生或消失时，会引起电压互感器铁芯不同程度的饱和。

此时，与设备电容或导线对地电容将构成特殊的谐振回路，可能激发起各种谐波的非线性谐振现象。

2 铁磁谐振产生的原因三相母线上的电压互感器相当于非线性电感，母线线间电容C0及相对地又存在电容Ce，则等值电路可化做电感，电容并联又和电容串联的电路。

如图1所示由图3可以看到满足E=ΔU条件的有三个工作点（a、b、c）。

此时采用小干扰判别法，当扰动式电流Ib瞬间降至Ib1，相应的ΔU1升高，使ΔU1>E，为满足电动势平衡条件，电感上产生亦附加瞬间压降Ldi/dt为负值，以使电流被迫减小，直至Ia为止，即工作点由b点移至a点。

反之当扰动式电流Ib瞬间降至Ib2时，工作点会由b点移至c点.可以得出a、c两点为稳定工作点，而b点为不稳定工作点可不做考虑。

当回路工作在a点时，UC<UL整个回路呈感性，作用在电感电容上的电压均不高，电流也不大。

因此a点为非谐振工作点。

当电源电动势E增至Um时，回路的工作点将由a点上升至m点，此时电压如果继续增大，为满足电动势平衡，工作点将有m点突变至n点。

此时UC>UL电源电压的相位发生翻转，并且经过了经过了谐振点e，电流急剧增大，在电容和电感上都将出现较高的过电压。

由于冲击扰动得逐渐消失，电源电动势的工作点降至c点工作，因此c点为谐振工作点。

冲击干扰的来源往往是系统发生故障、故障消失、合闸等。