PT谐振的分析与抑制措施
消除PT谐振的措施及PT消谐分析
消除PT谐振的措施及PT消谐分析摘要：电磁式电压互感器的铁磁谐振是非有效接地系统中常见的一种现象，电磁式电压互感器引起铁磁谐振后，其介质击穿或爆炸都会导致母线故障。
本文针对铁磁谐振对中性点非有效接地系统带来的影响，对电磁式电压互感器铁磁原理及现有的消谐措施进行分析，在各种情况下选择合适的消谐方式。
关键词：不接地系统；电压互感器；铁磁谐振；消谐措施1 引言在电力系统非有效接地系统中，由于技术和成本原因，广泛采用电磁式电压互感器（下面简称TV），电磁式电压互感器在单相接地、操作等外部因素激发的条件下，易发生铁磁谐振，使得TV受到谐振过电压和过电流的冲击。
谐振过电压一旦发生，往往会造成电气设备的损坏或继电保护装置的误动，导致发生停电事故。
为了尽可能地避免谐振过电压的发生，在设计时应进行必要的参数计算，采取适当的防止谐振的措施，在操作设备时应有合理的调度安排，尽量避免形成谐振回路。
本文从变电站实际发生的一系列谐振过电压现象，对电磁式电压互感器引起的铁磁谐振及消除方法进行讨论。
2 铁磁谐振的危害及主要消谐措施由铁磁谐振产生的原理可看出，当谐振产生时，中性点电压升高，产生零序谐振过电压，过高的电压可能导致设备结缘损坏、设备击穿甚至爆炸及保护装置误动等。
随着供电网络的发展，特别是城区、开发区和大型工厂内部等电缆线路的日益增多，系统单相接地电容电流不断增加。
当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流为所有线路对地电容电流之和，造成故障点的电弧不易熄灭，导致过电压，很可能破坏设备结缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故。
同时，系统震荡时，会产生高次谐波和分次谐波，由于铁芯的磁特性的非线性，电感值会随这外部电压的变化而改变，由于频率低，铁芯磁通密度很高，TV 线圈会产生很大的励磁电流而烧坏TV。
消除铁磁谐振的措施归纳起来主要有三方面：改变系统参数，使其不具备谐振条件，不易引起参数谐振；消耗谐振过程中产生的能量，消除谐振的发生；合理分配有功负荷，一般在轻载或空载条件下易发生谐振[1]。
PT谐振的分析与抑制措施
129科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术湖南湘潭钢铁公司动力厂35kV系统在近几年运行中,发生了三起PT爆炸事故,对系统的安全运行构成极大威胁。
对此,我们进行了现场调研,结合35kV系统故障录波图,初步分析认定这三起事故均为系统单相接地导致PT 饱并引起谐振。
动力厂发生事故的35kV系统,都是中性点不接地系统,装有一次接线为Y0的电磁式电压互感器(PT)由于PT一次线圈的X 端接地,且铁芯易饱和,易于产生两种不利状况:一是电网间歇性接地或接地消失时,电网对地电压产生低频自由分量,使X端接地的Y 0接线电压互感器深度饱和,一次线圈通过涌流,使PT 熔丝熔断甚至烧坏PT 。
二是在一定外界激发条件下,产生铁磁谐振,谐振使得电网三相对地电压波动,影响电网正常运行,严重时,使得绝缘设备损坏,造成电网事故。
经过对各地区电网运行进行情况进行分析,发现P T 铁磁谐振是电力系统中发生较为频繁且造成较多事故的一种内过电压。
谐振过程可持续很长时间,幅值有高有低,且频率各有不同如分频、基频、高频等,有些过电压并不高,但是由于频率低,且谐振电流很大,对电网的安全运行有很大的危害。
1 PT谐振产生的原因分析铁磁谐振产生的条件有:ωL>1/ωC;激发因素。
其中主要包括电网电压冲击、励磁涌流、合闸相角、系统间歇性接地、电网频率波动等。
系统产生铁磁谐振的原理如图1所示。
(1)首先对于中性点不接地系统,在某种情况下出现单相接地,故障点对地流过电容电流,不接地的两相相电压升高至线电压。
在间歇性接地时,一旦接地故障点消失,非接地相在接地故障期间已充的线电压电荷只能通过PT高压线圈并经其接地点流入大地,在这电压突变瞬间,PT高压线圈的非接地两相的励磁电流突然增大,使P T 达到饱和,由于间歇性接地,非接地两相的励磁电流不断激增,极易激发相间串联谐振。
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。
配电系统PT引起的铁磁谐振及抑制新方法
电源电压为 6 kV 额定值时, 基波谐振 (指最 高一相电压) 和分频谐振时的过电压倍数 K n 以及 开三角电压的倍数 K 0 (相对于 100V ) 分别见图 3 (a)、(b)。 可见工频谐振最高电压可达 216 倍, 最 高开三角电压 1145 倍; 分频谐振最高电压只有 1127 倍, 开三角电压则低于 1 倍。
1 陈维贤 1 内部过电压基础 1 北京: 水利电力出版社, 19811
2 陈维贤等 1 配电网络互感器谐振及抑制新方法 1 高电 压技术, 1993, 19 (3) : 3 (收稿日期 1998203227)
鲁铁成 1953 年生, 1977 年武汉水利电力大学毕业, 副教授, 从 事高电压技术的教学研究工作, 电话: (027) 87884555— 3115。
的三相励磁电感。为求互感器电压, 图 5 (b) 在m 、 中的正序电流不参与谐振过程, 互感器中零序电
n、p 三点处分别串进两个大小相等、方向相反的 流经 3C 0 成回路, 并造成零序压降 U 0 。3C 0 可按
电势, 即 E 1 = E ′1 = E ″1, E 2 = E ′2 = E ″2, E 3 = E ′3 = 变比关系转化为 PT 开三角侧, 即图 5 (c) 变为图
除谐振提供了新思路。 c1 采用在 PT 开口三角绕组两端控制投入直
流电容的方法可有效消除谐振, 也不会影响系统 正常与不对称运行方式。
参考文献
图 7 临界消谐电容与导线对地电容的关系曲线
该型消谐装置通过电力部组织的技术鉴定 后在汉川电厂、荆门电厂等多个单位使用, 效果 良好。
2 结 语
a16 kV 干式 PT 工频谐振最高过电压倍数 为 216 倍, 最高开三角电压倍数为 1145 倍, 最大 过电流倍数达 58 倍; 分频谐振最高过电压倍数为
PT谐振的解决办法
1．前言35kV和10kV系统，是采用中性点不接地系统的运行方式。
这种运行方式的最大优点是系统发生单相接地故障时，系统还可以运行2个小时，在这期间系统接地故障随时都可能自动消除，系统恢复正常运行，这样就避免了频繁发生的单相接地故障时的操作，减少了操作次数，提高了供电的可靠性和连续性。
这种运行方式也有一个弊端，就是容易发生铁磁谐振。
当系统有操作或故障(或扰动)时系统对地电压有低频自由分量出现，使PT对地电压升高，PT一次线圈中出现涌流，涌流可能使铁芯深度饱和，其电感值随铁芯的饱和而减小，这时，有可能出现两种情况：一是PT的一次电流继续增大，烧断PT一次侧的熔断器或烧坏PT；另一种情况是当电感降至ωLXQ=1/ωC(ωo=ω)时，就会导致铁磁谐振。
谐振使得电网三相对地电压不稳定，常使两相电压升高，另一相对地电压降低，这种现象与系统出现单相非金属性接地故障的现象完全一致，不仅使运行人员难以区分，而且容易损坏弱绝缘设备而造成事故。
这些问题长期威胁着我局的安全生产，我们一直在寻求、探索解决这个问题的方法。
2．解决PT谐振常采取的措施为消除和抑制铁磁谐振，通常可以采取以下措施：a、选用励磁特性较好的电压互感器或电容式电压互感器；b、在电压互感器的开口三角形绕组开口端加装非线性阻尼电阻R，可消除各种谐波的谐振现象。
35kV及以下系统中R值一般在10～100Ω范围内；c、在10kV及以下的母线上加装一组对地电容器可避免谐振；d、采取临时倒闸措施，如投入消弧线圈，变压器中性点临时接地，或投入事先规定的某些线路或设备；e、在电压互感器的开口三角形绕组开口端加装线性小阻尼电阻、灯泡等，线性阻尼电阻一般小于1Ω；f、在电压互感器的开口三角形绕组并联多功能微机消谐器；g、PT中性点临时拉开；h、在PT一次侧的中性点与地之间串接RXQ型、LXQ型消谐器；3．解决PT谐振的措施与效果3.1 我局解决PT谐振最先采用的措施是在PT开口三角形绕组开口端加装灯泡。
PT谐振的分析与抑制措施
PT谐振的分析与抑制措施作者：赵嘉来源：《科技资讯》2014年第04期摘要：对湘钢动力厂35 kV系统的PT爆炸事故进行了分析，指出事故的原因是系统单相接地导致PT饱和并引起谐振，分析发生谐振现象的多种原因，阐述了常用消谐方法及其优缺点。
关键词：PT谐振谐振原因参数消谐二次消谐一次消谐中图分类号：TM132 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0129-02湖南湘潭钢铁公司动力厂35 kV系统在近几年运行中，发生了三起PT爆炸事故，对系统的安全运行构成极大威胁。
对此，我们进行了现场调研，结合35 kV系统故障录波图，初步分析认定这三起事故均为系统单相接地导致PT饱并引起谐振。
动力厂发生事故的35 kV系统，都是中性点不接地系统，装有一次接线为Y0的电磁式电压互感器（PT）由于PT一次线圈的X端接地，且铁芯易饱和，易于产生两种不利状况：一是电网间歇性接地或接地消失时，电网对地电压产生低频自由分量，使X端接地的Y0接线电压互感器深度饱和，一次线圈通过涌流，使PT熔丝熔断甚至烧坏PT。
二是在一定外界激发条件下，产生铁磁谐振，谐振使得电网三相对地电压波动，影响电网正常运行，严重时，使得绝缘设备损坏，造成电网事故。
经过对各地区电网运行进行情况进行分析，发现PT铁磁谐振是电力系统中发生较为频繁且造成较多事故的一种内过电压。
谐振过程可持续很长时间，幅值有高有低，且频率各有不同如分频、基频、高频等，有些过电压并不高，但是由于频率低，且谐振电流很大，对电网的安全运行有很大的危害。
1 PT谐振产生的原因分析铁磁谐振产生的条件有：ωL>1/ωC；激发因素。
其中主要包括电网电压冲击、励磁涌流、合闸相角、系统间歇性接地、电网频率波动等。
系统产生铁磁谐振的原理如图1所示。
（1）首先对于中性点不接地系统，在某种情况下出现单相接地，故障点对地流过电容电流，不接地的两相相电压升高至线电压。
在间歇性接地时，一旦接地故障点消失，非接地相在接地故障期间已充的线电压电荷只能通过PT高压线圈并经其接地点流入大地，在这电压突变瞬间，PT高压线圈的非接地两相的励磁电流突然增大，使PT达到饱和，由于间歇性接地，非接地两相的励磁电流不断激增，极易激发相间串联谐振。
谐振引起PT事故分析与解决对策
谐振引起PT事故分析与解决对策1、事故现象在某10kV系统线路中，当投入运行时,第一段母线送电后PT二次侧电压值很不平衡，而且开口三角处出现高电压。
停电对母线及PT进行全面检查，没发现问题。
当再次投入运行时，三相电压仍然很不平衡，而且使该组PT中的两相很快烧损。
怀疑是PT有问题。
于是换上不同厂家生产的经过全面试验合格的互感器进行几次投试，但二次仍然出现电压值有时正常，时而不正常，而且每次投入的电压数值也不相同，并伴有接地信号。
连续5次投入测试的结果如下；2、原因分析经反复测试和分析后认为，这种奇怪现象实际上就是供电系统中偶然发生的铁磁谐振。
当供电线路各相对地电容形成的容抗与线路上所接入的PT各相的综合感抗数值相近或相等时，就会发生铁磁谐振现象。
因为在10kV母线段试送电时并没有投入其他供电回路，母线本身只有几十米长，所以每相对地的电容Co 值很小，即各相的容抗Xc较大。
单相PT的各相的感抗X l也较大，两者数值接近。
出现各相电压不平衡，而且每次投入时电压数值又不断变化的原因是，由于各相母线对地的位置相对不同，故各相对地电容的大小有差异，另外，每次投入PT时，各相的接触电阻及同期性都随手车推入的速度、力量大小的变化而变化，所以引起的各相谐振程度就不一样。
由于各相电压在铁磁谐振时的严重不平衡，使PT组二次侧开口三角处感应出很高的电压。
电力系统中发生不同频率的谐振与系统中导线对地分布电容的容抗Xco和PT并联运行的综合电感的感抗Xm两者的比值Xco/Xm有直接关系。
（1）当Xco/Xm的比值较小时，发生的谐振是分频谐振。
电容和电感在学镇时能量交换所需时间较长，谐振频率较慢。
如50Hz的1/2、1/3、1/4等，故称为分频谐振。
表现为：①过电压倍数较低，一般不超过2.5倍的相电压。
②三相电压表的指示值同时升高，而且有周期性的摆动。
线电压表指示数正常。
（2）当Xco/Xm的比值较大时，发生的谐振是高频谐振。
PT谐振的分析与抑制措施
现
衡， 使 电 压 互 感 器 的 中 性 点 时 地 电 ｆ ｜ ｌ Ｐ Ｔ小 车 在合 化 ， 则将 Ｐ Ｔ小车 摇 出 后 ， 再 送 电。 应严格按操作 规程进行操作。
（ ３ ） 检 修 人 员应 量将 断路 器和ＰＴ小 车
发生偏移 ， 导敛 情 振 。 或 因合 过程【 ｝ １ ，
二是 住 一 定 外 界 激 发 条 什 ， 产 铁 磁 惜
过 程 中 出现 过 电压 （ 如 Ａ相 ） ， 则有ｎ ｒ 能 使 此
（ ２ ） 变 电 站值 班 人 员在 恢 复 送 电 时 ， 宜
柏 电压 互 感 器 铁 心 ： “现 饱 平 ¨ ， 导 致 线 圈 参 化 确 认 Ｐ Ｔ的 小 车 实 际 位 簧 后 ， 如 在 分 离 位
湖 南 湘 潭 钢 铁 公 司动 力』 ‘ ３ ５ ｋ Ｖ系统 种 情 况 Ｆｆ Ｊ 』 现 相 接 地 ， 故 障 点 对 地 流 过 在 近 几 年运 行 中 ， 发 生 ｒ三起 Ｐ Ｔ 爆炸事故， 对 系统 的 安 全 运 行构 成 极 人成 胁 。 埘此 ， 技
仃】 进行 ｒ 现 场 凋研 ， 结合３ ５ ｋ Ｖ系统 故 障 录 电容电流 ， 接地 的两相卡 Ｈ电 压 升 高 至 线
动 力 发生 事 故 的 ３ ５ ｋ Ｖ系统 ， 都是 ｒ ｆ Ｊ 磁 式 电 压 瓦 感 器（ Ｐ Ｔ） Ｉ ｝ １ １ ： Ｉ ’ Ｔ ・ 次线 圈的 Ｘ 端接地 ， 且 铁芯 易饱 和 ， 易 ｊ ： 产生 两种 利
次 侧 中性 点 对 地 接 消 情 器 的 方 法
的非接地两卡 ¨ 的 励 磁 电流 突 然 增 大 ， 使Ｐ Ｔ ２． １ 改变谐 振参 数消谐
置， 才 对 空 母线 送 电 ， 再将 ＰＴ小车 摇 到 位 ；
实例探讨PT谐振的处理方案
实例探讨PT谐振的处理方案摘要：本文主要针对变电站10kVPT谐振现象作出了理论解析，同时对于故障的处理也提出了解决办法。
而且运用实例深入探讨了其发生的原理。
同时提出了几种消谐方案，对各种方案作出了比较，并从中总结各方案的优缺点。
关键词：PT谐振；谐振故障；故障处理；零序电压互感器引言：发生谐振现象的原因有多种，防止和消除谐振的措施主要有两大类：1.改变谐振参数，破坏谐振产生条件；2.接入阻尼电阻，增大回路的阻尼效应。
在电压互感器中性点回路中加装阻尼电阻或使用零序互感器，并且使用容量大、线性度高的电压互感器。
这种方法实际上是提高电压互感器的伏安特性曲线的线性区域，降低因诱发因素而使电压互感器饱和的几率，从而达到消除谐振现象的目的。
某110kV变电站曾多次发生10kVPT谐振现象，引起PT烧坏，其中最后一次最为严重，现场情况为：10kVII段PTP02三相高压保险炸裂，在PT保险底座上有明显放电烧痕，B相PT炸裂，A、C两相PT外观无明显裂纹，但有烧烤痕迹，3个PT保险绝缘护罩、至母线套管护罩均已熔化，整个小车内部挂满烟灰，PT柜防爆板顶开。
查阅信号记录为：频率27.2Hz，开口电压120V；频率49.4Hz，开口电压180V。
关于谐振过电压产生的原因，有参数谐振和铁磁谐振两种情况，从该变电站多次的谐振调查情况来看，应该还是属于铁磁谐振，并且发生分频和基频谐振的情况较多。
铁磁谐振产生的条件有：L>1/C；激发因素。
主要包括电网电压冲击、涌流、合闸相角、系统接地、电网频率波动等。
系统产生铁磁谐振的原理如图1所示。
图2中，UL(I)为电压互感器的励磁特性曲线，uc(I)为零序电容电流曲线，半圆性曲线(al、a2、a3、a4)为二者在实际运行中的合成曲线。
Uel为系统运行电压，UL1为正常运行时电压互感器工作的励磁特性曲线点，当系统发生电压冲击、涌流、合闸相角、系统接地、电网频率波动等情况时有可能会使电压互感器铁磁饱和，由线性工作区变为非线性区，即工作点由a1变到a3，但a3点是个不稳定状态，很容易跃到a5点，这就使电压互感器发生所说的谐振，对应的电流Ie3有可能达到Iel的上百倍，使电压互感器内部产生过热而烧坏或爆炸。
电力系统中的谐振现象分析与抑制
电力系统中的谐振现象分析与抑制一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施，它为各种用电设备提供稳定可靠的电能。
然而，在电力系统中常常会出现谐振现象，给系统运行带来了很多不利影响。
因此，对电力系统中的谐振现象进行分析与抑制具有重要的理论和实际意义。
二、谐振现象的产生机理谐振是指在外界作用力作用下，系统或器件在某一特定频率下出现的共振现象。
在电力系统中，谐振现象主要产生于电力设备与电力网络之间的相互作用过程中。
当电力设备的特定谐振频率与电力网络的特征频率相匹配时，谐振现象就会发生。
三、谐振现象的危害1. 降低系统的稳定性：谐振现象会导致电力系统的电压、电流的不稳定性，进而影响电力设备的正常工作。
2. 增大系统的损耗：谐振现象会引起电流的过大、频率的变化等问题，从而导致系统中的设备过载、电能损耗增加。
3. 破坏设备的安全性：谐振现象会引起设备内部的过电压现象，可能导致设备的烧毁、损坏。
四、谐振现象的分析方法1. 频率扫描方法：利用频率扫描仪和示波器等仪器，对电力系统的频率响应进行测试和分析，以确定谐振频率。
2. 波形分析方法：通过捕捉系统电压、电流的波形信息，进行波形分析，从中找出谐振的特征。
3. 参数计算方法：根据系统中的电感、电容等参数，利用计算公式计算出谐振频率和谐振峰值等。
五、谐振现象的抑制措施1. 调整电力设备参数：通过改变电力设备的电感、电容等参数，使其与电力网络的频率特性不再匹配，从而抑制谐振现象。
2. 增加阻尼：通过增加电力系统中的阻尼元件，如电阻、补偿电容等，来消耗能量，减小谐振幅值，达到抑制谐振现象的效果。
3. 采用滤波器：在电力系统中加入适当的滤波器，可以滤除谐振频率的分量，减小谐振现象的影响。
4. 加强系统的模型分析：通过建立合理的系统模型，利用计算机仿真软件进行仿真分析，可以预测和优化系统中的谐振现象。
六、实例分析以一个变电站为例，对其电力系统中的谐振现象进行分析。
首先采用频率扫描方法，测试得到系统的频率响应曲线。
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。
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。
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 、Ｐ Ｔ 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Ｐ Ｔ 损 毁事件 ，其 中一 次还包 括 计量Ｐ Ｔ ，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 ，Ｐ Ｔ 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
电子ｔ ■ ， ● ・１ ７ ９・
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ பைடு நூலகம் 术 交 流
若干PT谐振故障及解决方案
若干PT谐振故障及解决办法PT铁磁谐振，多见是分频谐振，表现为PT一次严重过流，PT 多由于过流导致过热烧毁。
PT一次过流时，二次电流也相应增加，有可能保险动作。
PT消谐方式分一次消谐和二次消谐，一次消谐相对可靠。
一次保险还是二次保险?还有是一次绕组还是二次绕组接地?保险烧断肯定是过热了,有可能接触不好;负载重或接地了.接地如果是一次绕组接地那一次保险肯定烧,如果是二次绕组接地那两个保险都有可能烧.先把PT做一下试验看看有问题没?如果没有那就量量二次回路的直阻.从PT跟部量应该3相差不多.在我国110kv电压等级较特殊，有中性点接地系统和不接地系统两种运行方式。
在中性点不接地系统中，当高压侧中性点直接接地的电压互感器接于这系统中，会产生电磁式互感器与线路的参数达到某一匹配而发生谐振。
随着谐振的发生，在PT上产生的基频谐振过电压使励磁电流电加增大，可达额定值的百倍以上，造成PT保险烧断，当过电压达到某一数值时，将会烧坏PT，也可能烧坏避雷器。
如果是这样，解决的办法有：1、提高PT的饱和特性。
2、在系统中电压互感器中性点安装消谐器，或串接电阻。
3、在PT的开口三角装设消谐装置或电阻。
消谐器的上端与电压互感器高压绕组中性点连接，下端与接地网连接，不得倒置。
消谐器的上端与周围接地体空气距离不能小于3厘米，其底部与地面应保持一定的距离，以保证良好的通风如果是全绝缘PT，将PT的N端接一次消谐器的上端，一次消谐的下端和手车接地连接；如果PT是半绝缘的，N端在二次接线盒内，用接地线接至一次消谐上端，下端再接地，注意一次消谐接接全绝缘PT和半绝缘PT时选型不一样，可参考一次消谐样本。
一次消谐说白了就是一个电阻，所以对地距离只要按低压考虑，20mm就可以了。
一次消谐器(简称:消谐器）；与微机消谐装置不同，是保护PT 一次侧的阻尼器件，用来消除电网中的谐振。
标准的是LXQ系列。
一次消谐器用途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)，当母线空载或出线较少时，因因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，会使电压互感器过饱和，则可能产生铁磁谐振过电压。
PT谐振过电压的试验分析与抑制措施研究
、
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 ，０ Ｖ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 ，Ｔ Ｐ Ｃ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 Ｐ Ｔ 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 Ｐ Ｃ（ｏ ｔ ｅ ｅ ｐ ｍｕｅＣ ｅｆｉ ｔ Ｔ Ｔ Ｐ ｓｉ ｍ ｅ ｔｒ ｏｆｃ ｎ） ｉｖ Ｔ ｌ ｅ 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 ；Ｔ Ｐ Ｃ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２ Ｐ Ｔ一次绕组中性点经 电阻接地
１７ ０
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
10kV PT铁磁谐振的产生及消谐措施
10kV PT铁磁谐振的产生及消谐措施[摘要] 10kV PT铁磁谐振是谐振中一种非线性谐振，常常表现为谐振过电压，它会破坏电气设备的绝缘，甚至会烧毁电气设备，严重威胁着电力系统的安全、稳定运行。
本文深入分析了10kV PT铁磁谐振过电压的产生原因，并针对性提出了具体的防范措施。
关键词：PT;铁磁谐振;消谐措施0前言10kV PT铁磁谐振是谐振中一种非线性谐振，它可以是基波谐振，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，或产生高值零序电压分量，出现虚幻接地现象，或者在电压互感器中出现过电流。
其危害轻则引起高压保险烧毁，重则引起PT爆炸、开关柜烧毁，造成母线停电事故，甚至还会使小容量的异步电动机发生反转现象。
它不仅影响对用户的供电，而且可能造成主设备损坏，严重威胁着系统的安全运行。
1 10kV PT铁磁谐振产生的原因产生铁磁谐振过电压的主要原因，是由于PT的铁芯饱和而引起的串联谐振所致。
由于10kV系统中性点不接地，星形接线的PT高压绕组，就成为系统三相对地放电的唯一金属通道。
系统单相接地有两个过渡过程，一是接地时；二是接地消失时。
电网单相接地时电流的分布如图1所示。
图110kV PT接法单相接地时的电流分布当系统发生单相接地时，PT中性点对地有相电压产生，非接地相的电压升高到线电压，故障点会流过电容电流，其对地电容C0上充以与线电压相应的电荷。
在接地故障期间，此电荷产生的电容电流以接地点为通路，在电源－导线－大地间流通，等值电路见图2。
由于PT的励磁阻抗很大，其中流过的电流很小。
当系统接地故障消逝后，相当于把导线电荷以接地点通往大地的电流通路切断了，此时非接地相将由原来的线电压瞬间恢复到正常的相电压水平。
因此，非接地相积累的电荷只有通过PT对地放电，此时三相对地电容（零序电容）3C0中存储的电荷，将对三相PT及零序PT高压绕组电感放电。
现场测试和理论分析表明，这个暂态过程所产生的电流比正常电流大很多倍，其频率低，幅值大，一般称为超低频振荡电流。
浅谈电厂中的PT消谐
浅谈电厂中的PT消谐[择要] 电厂供电系统中，由于电压互感器（PT）的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压，直接威胁电厂系统的运行，严重时会引起PT的爆炸，造成事故。
本文将简单阐述谐振的产生及防治措施。
[关键词] 谐振过电压；微机消谐；消谐电阻电厂的6kV~35kV一般采用中性点不接地系统，往往由于电磁式电压互感器(PT)铁芯饱和而引起工频位移过电压和铁磁谐振过电压，造成PT高压熔丝熔断，甚至使PT烧损，其具有如下特点：（1）产生铁磁谐振的必要条件是铁心电感的起始值和电感两端的等效电容组成的自振频率必须小于并接近于谐振频率。
（2）回路参数平滑地变化时，谐振电压、电流会产生跃变。
（3）谐振时产生反倾现象，即谐振后电感上的电压降由原来与电源电势相同变为相反，电容上的电压降由原来与电源电势反向变为同向。
（4）谐振频率必须是由电源频率基波和它的简单分数倍分率或整数倍高频。
（5）谐振后可自保持在一种稳定状态。
（6）谐振一般在经受到足够强烈的扰动时外激产生，在一定条件下也可以自激产生。
近年来消除谐振，限制过压的措施是多种多样的，较普遍的是采用在PT 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PT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、PT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PT饱和过电压，通常是在PT二次侧开口三角形绕组两端接入阻尼电阻Ro，相当于在PT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PT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PT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PT三相电感值就变成漏感，三相相等，PT饱和过电压也就不存在了。
PT产生铁磁谐振的原因以及消谐原理
铁磁谐振发生后常常引起电压互感器PT烧毁、爆炸等恶性事故;原因是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、断路器的断口电容等电容元件;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;但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化,就很可能发生谐振;例如在中性点非有效接地系统,其中一相断线接地,受电变压器和相间电容；电压互感器和线路对地电容；空载变压器和空载长架空线路电容所形成的振荡回路,都有可能发生谐振;谐振常常引起持续时间很长的过电压;电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下,通常铁芯磁通密度不高,铁芯并不饱和,如在过电压下铁芯饱和了,电感会迅速降低,从而与电容产生谐振,也就是常说的铁磁谐振;铁磁谐振不仅可在基频50HZ下发生,也可在高频170HZ、低频17HZ,25HZ下发生;正常运行时,电压互感器开口三角的电压3U0理论上是0V,在实际运行中一般也不会超过10V;当系统发生单相接地时,3U0将迅速升高,达到30到120V,形成过电压;当系统上电时,由于三相不同期等原因,会在电压互感器中产生很大的谐波电流,导致互感器内部铁芯饱和了,造成二次侧的波形发生畸变,当畸变足够大时,就形成了铁磁谐振;铁磁谐振产生的条件一般有：1、中性点非有效接地系统；2、非线性电感元件和电容元件组成振荡回路;回路线性状态时的自振频率小于某此低频谐振频率,当铁芯饱和而电感减小时,回路自振频率增加,恰好等于某此低频谐振频率；3、振荡回路中的损耗足够小,所以谐振实际发生在系统空载或轻载时；4、电感的非线性要相当大；5、有激发作用时,即系统有某种过电压、电流的扰动,如跳、合闸,瞬间接地、瞬间短路等;二次消谐原理：1、利用消谐装置实时监测PT开口三角电压,运用DFT算法计算出零序电压四种频率的电压分量;利用装置中压敏元件的电抗随谐波电压而变化,从而破坏PT铁磁谐振的产生条件;2、如压敏元件未能完全消除铁磁谐振,则瞬间启动大功率消谐元件予以消除;当谐振发生时,每隔一微小时间段启动一次大功率消谐元件,启动三次为一段,未能完全消除启动第二段,第三段;之后如故障依然存在,为了PT安全,不再启动大功率消谐元件,只用压敏元件予以实时在线消除;动作判据：1、谐振判据：17HZ谐波电压≥17V,25HZ谐波电压≥25V,150HZ谐波电压≥33V.2、接地判据：基波电压≥30V;3、过压判据≥120V;。
PT谐振的解决办法
1．前言35kV和10kV系统，是采用中性点不接地系统的运行方式。
这种运行方式的最大优点是系统发生单相接地故障时，系统还可以运行2个小时，在这期间系统接地故障随时都可能自动消除，系统恢复正常运行，这样就避免了频繁发生的单相接地故障时的操作，减少了操作次数，提高了供电的可靠性和连续性。
这种运行方式也有一个弊端，就是容易发生铁磁谐振。
当系统有操作或故障(或扰动)时系统对地电压有低频自由分量出现，使PT对地电压升高，PT一次线圈中出现涌流，涌流可能使铁芯深度饱和，其电感值随铁芯的饱和而减小，这时，有可能出现两种情况：一是PT的一次电流继续增大，烧断PT一次侧的熔断器或烧坏PT；另一种情况是当电感降至ωLXQ=1/ωC(ωo=ω)时，就会导致铁磁谐振。
谐振使得电网三相对地电压不稳定，常使两相电压升高，另一相对地电压降低，这种现象与系统出现单相非金属性接地故障的现象完全一致，不仅使运行人员难以区分，而且容易损坏弱绝缘设备而造成事故。
这些问题长期威胁着我局的安全生产，我们一直在寻求、探索解决这个问题的方法。
2．解决PT谐振常采取的措施为消除和抑制铁磁谐振，通常可以采取以下措施：a、选用励磁特性较好的电压互感器或电容式电压互感器；b、在电压互感器的开口三角形绕组开口端加装非线性阻尼电阻R，可消除各种谐波的谐振现象。
35kV及以下系统中R值一般在10～100Ω范围内；c、在10kV及以下的母线上加装一组对地电容器可避免谐振；d、采取临时倒闸措施，如投入消弧线圈，变压器中性点临时接地，或投入事先规定的某些线路或设备；e、在电压互感器的开口三角形绕组开口端加装线性小阻尼电阻、灯泡等，线性阻尼电阻一般小于1Ω；f、在电压互感器的开口三角形绕组并联多功能微机消谐器；g、PT中性点临时拉开；h、在PT一次侧的中性点与地之间串接RXQ型、LXQ型消谐器；3．解决PT谐振的措施与效果3.1 我局解决PT谐振最先采用的措施是在PT开口三角形绕组开口端加装灯泡。
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PT谐振的分析与抑制措施
摘要:对湘钢动力厂35 kV系统的PT爆炸事故进行了分析,指出事故的原因是系统单相接地导致PT饱和并引起谐振,分析发生谐振现象的多种原因,阐述了常用消谐方法及其优缺点。
关键词:PT谐振谐振原因参数消谐二次消谐一次消谐
湖南湘潭钢铁公司动力厂35 kV系统在近几年运行中,发生了三起PT爆炸事故,对系统的安全运行构成极大威胁。
对此,我们进行了现场调研,结合35 kV系统故障录波图,初步分析认定这三起事故均为系统单相接地导致PT饱并引起谐振。
动力厂发生事故的35 kV系统,都是中性点不接地系统,装有一次接线为Y0的电磁式电压互感器(PT)由于PT一次线圈的X端接地,且铁芯易饱和,易于产生两种不利状况:一是电网间歇性接地或接地消失时,电网对地电压产生低频自由分量,使X端接地的Y0接线电压互感器深度饱和,一次线圈通过涌流,使PT熔丝熔断甚至烧坏PT。
二是在一定外界激发条件下,产生铁磁谐振,谐振使得电网三相对地电压波动,影响电网正常运行,严重时,使得绝缘设备损坏,造成电网事故。
经过对各地区电网运行进行情况进行分析,发现PT铁磁谐振是电力系统中发生较为频繁且造成较多事故的一种内过电压。
谐振过程可持续很长时间,幅值有高有低,且频率各有不同如分频、基频、高频等,有些过电压并不高,但是由于频率低,且谐振电流很大,对电网的安
全运行有很大的危害。
1 PT谐振产生的原因分析
铁磁谐振产生的条件有:ωL>1/ωC;激发因素。
其中主要包括电网电压冲击、励磁涌流、合闸相角、系统间歇性接地、电网频率波动等。
系统产生铁磁谐振的原理如图1所示。
(1)首先对于中性点不接地系统,在某种情况下出现单相接地,故障点对地流过电容电流,不接地的两相相电压升高至线电压。
在间歇性接地时,一旦接地故障点消失,非接地相在接地故障期间已充的线电压电荷只能通过PT高压线圈并经其接地点流入大地,在这电压突变瞬间,PT高压线圈的非接地两相的励磁电流突然增大,使PT达到饱和,由于间歇性接地,非接地两相的励磁电流不断激增,极易激发相间串联谐振。
(2)合闸过程极易引起铁磁谐振,合闸过程中因合闸瞬间的相位角不同极易产生操作过电压引发谐振,断路器在合闸操作过程中出现过电压(如A相),则有可能使此相电压互感器铁心出现饱和,导致线圈参数变化(感抗变小),从而使三相的总阻抗出现不平衡,使电压互感器的中性点对地电压发生偏移,导致谐振。
或因合闸过程中,因断路器三相触头不同期,可能发生三相接通不同时,这样就相当于在触头间串联上不等的电容,从而引发谐振。
(3)系统发生铁磁谐振。
近些年来,由于配电线路调速电机、电子控制电焊机等设备的大量使用,使得供配电系统的电气参数发生了很大的变化,使得在一定激发条件下,谐振极易出现。
在电力系统谐振过程中,PT电流激增,此时除了造成一次侧熔断器熔断外,还有可能导致PT烧毁。
极个别情况下,还会引起PT闪络或爆炸,直接影响到电网的正常运行。
2 PT谐振消除办法分析
防止和消除谐振的主要措施有两种方式:第一种是通过改变谐振参数,破坏谐振产生条件,从而避开谐振区域;第二种是接入阻尼电阻,增大回路的阻尼效应。
现在现场常用第二种方法,即增大回路的阻尼作用,有两种方式:其一是在二次侧开口三角形两端接消谐器;其二是在一次侧中性点对地接消谐器的方法。
2.1 改变谐振参数消谐
(1)当出现空母排谐振时,此时应考虑增大母排电容或并联电感,而不宜急于摇出PT小车,方法是投入一条空载线路(增加母排电容)或者空载的变压器(并联电感)来改变改变谐振参数,从而破坏谐振产生条件,可使三相电压恢复平衡。
(2)变电站值班人员在恢复送电时,宜在确认PT的小车实际位置后,如在分离位置,才对空母线送电,再将PT小车摇到位;如PT小车在合位,则将PT小车摇出后,再送电。
应严格按操作规程进行操作。
(3)检修人员应尽量将断路器和PT小车三相同期性调整好。
技术部门应采用伏安特性较高、饱和迟钝的PT或电容式PT,以改善技术性能,避开谐振区域,减少激发谐振过电压的几率。
2.2 PT二次消谐
(1)PT发生谐振时的电压一般为相电压的3倍,在开口三角处将会产生100～200 V电压,因此,可在PT开口三角处并联220 V/600 W/80电阻,消谐电阻功率不得大于PT极限容量的2.4倍,保证消谐电阻的安装绝缘,防止PT二次侧多点接地(或选用220 V/200 W灯泡),此种方案实施简单,投资少,易于实现和改造。
(2)也可在PT零序回路中装设二次微机消谐装置。
二次微电脑消谐装置能够很好的记录谐振动作情况,并根据不同频率的波形经开口回路进行抑制,它有很多优越的性能。
但在个别情况下,当发生电压波形和幅值与单相接地时完全相同基频谐振时,使微机消谐装置无法正确判断是单相接地还是基频谐振从而无法正确投入动作,这是一般二次微电脑消谐器的缺点。
3 3PT一次消谐
根据查阅的资料和上级有关技术人员的建议,从以下三个方面进行考虑。
3.1 加装消弧线圈
消除谐振的最好的办法就是在10 kV或35 kV系统中加装消弧线圈,使线路处于感性状态,这将从根本上解决谐振问题。
由于加装消弧线圈费用较高,且一般在电缆线路中使用,系统运行规程中规定在10 kV系统中容性零序电流>10 A时或35 kV系统中容性零序电流>30 A时,就应加装消弧线圈。
3.2 经压敏电阻接地
电压互感器高压侧绕组中性点通过电阻接地,如图2所示。
显然,Ro值越高,消谐效果就越好。
当一次侧的中性点电阻Ro足够大时,可有效限制PT绕组一次激磁涌流,从而避免电压互感器铁芯饱和,能有效地抑制和消除谐振。
若Ro→∞,即中性点接近绝缘,谐振就不会发生。
但由于互感器中性点绝缘一般仅为2 kV,长时间运行电压不宜超过l kV。
另外,还要考虑接地保护的灵敏度和绝缘保护的正确性,Ro值不宜选得过大。
热敏电阻(PTC)提供了一个理想的解决方案。
在PT中性点接R=50K的热敏电阻(PTC)接地。
系统正常运行时,中性
点电压可忽略不计(基本为零)。
一旦当发生铁磁谐振,PTC电阻迅速吸收谐振能量,导致温度、电阻迅速增加,从而使流过中性点的电流变小,PT的饱和度下降,破坏了谐振产生的条件从而迅速消除了PT谐振,使系统恢复正常运行。
在中性点接PTC消谐方式经济、简单且实用。
3.3 加装单相PT
在电压互感器中性点接地回路中加装单相PT,使得电压互感器的等值感抗明显增加,并可同时使用容量大且不易饱和的电压互感器。
此方法实际上是扩大电压互感器的伏安特性曲线的线性区域,降低各种使电压互感器饱和的几率。
具体方案见图3。
此类方案简单,投资较少。
4 结语
总之,任何消谐方法都是以破坏谐振产生的条件,来抑制谐振的产生和发展最终达到消谐的目的。
针对湘钢动力厂35 kV PT事故提出改进意见,由于原采用PT二次微机消谐装置,在线路单相接地时构成相间串联谐振时,消谐装置启动,短时短接开口三角绕组,由于短接电流较大,容易发生短接触头粘接等现象,造成开口三角短路,除了造成一次侧熔断器熔断外,还可能导致PT烧毁,甚至相间短路。
故建议可将原装置短接触头容量加大或在PT开口三角处并联220 V/600 W/80电阻(或选用220 V/200 W灯泡),此方案实施改造简单,投资少,易于实
现。
不论是加装二次消谐电阻,还是加装微电脑消谐器,都是在谐振发生后进行抑制和消除,且不能限制一次涌流。
而一次消谐则是破坏谐振产生的条件,抑制谐振发生,它具有限制一次涌流和消除PT饱和谐振双重功效。
因此,要解决变电站谐振的问题,在经济容许的条件下,还是应该重点考虑一次消谐的办法。
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