10kV消谐装置(教育教程)
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。
铁路10KV配电所消弧消谐柜的使用
题目：铁路10KV配电所消弧消谐柜的使用摘要：通过解决一起零序电流引起的配电所跳闸故障，分析目前铁路行业使用的设备和地方10KV电力网新、旧设备存在的兼容问题，采取一种实用、迅速的解决、改造办法，并立即应用于配电所故障解决当中，在处理问题的同时，又增强了铁路电力系统的可靠性和稳定性，有利于铁路的长久稳定运营，降低故障造成的经济损失。
同时指出在科技日新月异发展的今天，我们研发、创造新型科技和设备的同时，应立足于实际需要，以实际需求为出发点，结合实际的创造发明才能有利于社会，创造实际价值。
前言：我项目承建的锦赤铁路（锦州至朝阳段）已经全面通车运营，锦赤铁路是从锦州到赤峰,正线全长282公里，为国家I级铁路，锦赤线主要承担锡林郭勒盟、白音华周边各种矿产到辽西地区的运送，以及通过锦州港进行外运的任务。
我项目施工的三电一标（锦州至朝阳段），全长118公里，横跨锦州、葫芦岛、朝阳三个区市，施工内容包含锦州至朝阳段全部的通信、信号和电力工程（三电综合项目），在施工和开通期间历经坎坷，解决了多项技术难题，最终实现了开通和运营，今天我仅从开通期间电力专业遇到的一个问题和大家进行探讨，介绍和分享整个故障的解决过程，希望大家批评指正、提出宝贵意见。
1 异常情况介绍锦赤铁路锦朝段118公里共有西港口和东大屯2个配电所，西港口配电所是二路电源进线，东大屯是一路电源进线，西港口配电所位于线路的末端，东大屯配电所位于线路中间，在正常运营期间，每个所各自单独供电60公里，在发生电源停电的情况下能实现西港口跨所供电及东大屯所反向互供，并且东大屯所位于朝阳和锦州港中间，能实现两侧正反向供电，它在锦赤铁路运营方面，功能非常重要。
我单位承建的东大屯铁路配电所自今年送电运行以来，一直运行良好无故障，但是后来在5月份连续发生跳闸故障，跳闸位置为上级所（东大屯地方66kv变电站出线柜，铁路专盘专柜23号柜），故障记录为零序一段（瞬时速断）a相接地，同时在东大屯铁路配电所聚优柜(消弧消谐柜）上，查询故障记录显示非金属接地和金属接地。
消谐装置工作原理
消谐装置工作原理消谐装置是一种用于消除电力系统中谐波的设备，它能够有效地改善电力系统的谐波污染问题，保障电力设备的正常运行。
消谐装置的工作原理是基于谐波的特性和电路的特点，通过相应的电子器件和控制系统来实现谐波的消除和补偿。
首先，我们需要了解什么是谐波。
在电力系统中，谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压或电流波形。
谐波会导致电力系统中电压和电流的失真，对电力设备和电子设备造成损坏，影响系统的稳定运行。
因此，消除谐波是电力系统中重要的问题之一。
消谐装置的工作原理主要包括谐波检测、谐波分析、谐波补偿和谐波消除四个步骤。
首先是谐波检测。
消谐装置通过传感器或监测装置实时监测电力系统中的电压和电流波形，将采集到的信号送入控制系统进行处理。
控制系统会对信号进行谐波分析，确定电力系统中存在的谐波频率、幅值和相位等信息。
接下来是谐波分析。
控制系统会根据谐波检测得到的信息，对电力系统中的谐波进行分析和识别。
通过谐波分析，控制系统可以确定谐波的类型和特性，为后续的谐波补偿和消除提供基础数据。
然后是谐波补偿。
消谐装置会根据谐波分析的结果，通过相应的电子器件和控制策略对电力系统中的谐波进行补偿。
谐波补偿的方式主要包括有源谐波补偿和无源谐波补偿两种。
有源谐波补偿是通过连接特定的电子器件（如谐波滤波器、静止无功发生器等）来产生与谐波相反的电压或电流，从而抵消谐波。
无源谐波补偿则是通过连接谐波吸收器或谐波电流限制器等被动器件来吸收和限制谐波的传播。
最后是谐波消除。
消谐装置会根据谐波检测和分析的结果，采取相应的控制策略来实现谐波的消除。
消谐装置可以通过控制谐波补偿装置的工作状态和参数，对电力系统中的谐波进行有效地消除。
总的来说，消谐装置通过谐波检测、分析、补偿和消除四个步骤，能够有效地消除电力系统中的谐波，改善电力质量，保障电力设备的正常运行。
消谐装置的工作原理是基于谐波的特性和电路的特点，通过相应的电子器件和控制系统来实现谐波的消除和补偿。
10kV消弧消谐柜技术说明和技术方案
消弧消谐及过电压保护装置(SHK—XGB）⒈工程系统状况：消弧消谐及过电压保护装置安装运行在10KV母线上, 10KV系统参数如下：⒈1额定电压：10kV⒈2最高运行电压:12kV⒈3额定频率：50HZ⒈4中性点接地方式：不接地⒈5 10KV系统单相接地电容电流：待定（根据实际计算得出）⒈6 直流操作电压：DC220V⒉装置的使用环境条件⒉1使用场所：无酸碱腐蚀处⒉2海拔高度：≤2000m⒉3相对湿度:月平均相对湿度不大于90％,日平均相对湿度不大于95％⒉4环境温度：—30℃∽+40℃⒉5污秽等级:不超过Ⅱ级（不得有粉尘、煤气、烟气等具有爆炸性的混合物）⒊装置的用途：消弧及过电压保护装置（SHK—XGB)用于10KV中性点不直接接地系统，有效地保护设备的相间和相对地绝缘,防止由单相故障发展为相间短路事故⒋装置的组成:该装置主要由小电流接地选线装置ZDX、电压互感器PT、一次消谐器XX、微机控制器ZK、交流真空接触器JZ、三相组合式过电压保护器TBP、高压限流熔断器FU、高压隔离开关、CT和接地测量电流表等组成。
⒌装置的工作原理：正常运行时微机控制器不断检测PT提供的电压信号,一旦系统发生PT断线、单相金属接地或单相弧光接地时，PT辅助二次的开口三角电压立即由低电平转为高电平，微机控制器启动中断，并根据PT二次电压的变化,判断故障类型和相别。
如果是PT单相断线故障,则装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传.如果是单相金属性接地故障，则装置输出开关量接点信号，也可根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令,同时可通过RS485（或RS232)接口与微机监控系统实现数据远传。
如果是单相弧光接地故障，则微机控制器向真空接触器发出动作命令，真空接触器在30ms内快速动作将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地。
装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。
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。
消谐装置_精品文档
消谐装置前言配网系统一般采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的方式。
在中性点不接地的电力系统中，有两种情况比较危险，第一种情况即在一相接地时，如果接地电流较大，将出现断续电弧，这可使线路发生电压谐振现象，在线路上形成一个R-L-C的串联谐振电路，从而使线路上出现危险的过电压（可达相电压的2、5-3倍）,导致线路上绝缘薄弱地点的绝缘击穿。
另一种情况是中性点不接地系统其母线上的Yo接线的电磁式电压互感器一次绕组，成为中性点不接地电网对地的唯一金属通道，电网相对地电容的充、放电途径必然通过压变一次绕组。
这种慢变过程使压变铁芯深度饱和，当电网接地消失时，电压互感器一次绕组中会出现数安培幅值的涌流，将压变0。
5A高压熔丝熔断。
即使这种涌流尚未达到熔断器的熔断值，但仍超过电压互感器额定电流，长时间处于过电流状态下运行的电压互感器会被烧毁，继而引发其他事故。
谐振过电压和涌流对配网系统都具有严重的危害，因此必须根据不同的情况采取相应的措施进行防范。
规程规定，在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中（3-10kV电网中接地电容电流大于30A），电源中性点必须采用经消弧线圈接地的运行方式，这种接线方式只要补偿合适可以避免系统谐振。
但现场实际由于投资过大等原因3-10kV电网基本未采用经消弧线圈接地的运行方式。
现场实际中应用了多种消谐装置来进行消谐，这些装置因作用原理不同而各有所长，也各有局限性，因此对这些消谐装置进行分析和优化配置，即采取综合消谐措施以便达到最佳保护效果十分必要。
1、常用消谐装置的特点1、1二次消谐装置此种作法为在电压互感器二次开口处接入阻尼电阻，过去是灯泡。
现在大部分为微机消谐装置，其工作原理为：对TV开口三角电压（U0）进行循环检测。
正常工作情况下，该电压小于30V，装置内的大功率消谐元件（可控硅）处于阻断状态，对系统无任何影响。
当TV开口三角电压大于30V时，说明系统发生故障，装置开始对开口三角电压进行数据采集，通过数字测量、滤波、放大等数字信号处理技术，然后对数据进行分析、计算，判断出当前的故障状态。
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电压互感器铁磁谐振与消谐措施研究
在 中性点不 接地 系统 中 ．当系统 正常 运行 时 由
于三 相对称 ，电压互感 器 的励磁 阻抗很 大且 大 于 系 统对 地 电容 ， ｌ ， 者并 联后 为一 等值 电容 ， 即 ＞ 两 系
统 网络 的对 地 阻抗 呈 现容性 ，电网 中性 点 的位 移基
所示 。
ＴＶ
移 到∞点【 ｎ 。常见 的 冲击 扰动 有 ： 网的突 然合 闸 、 电 发
生故障和故障消除等。
１２ 谐振 类型 的判 别
试验 和 分析 表 明 ， 铁心 电感 的振 荡 回路 中 ， 在 不 同的激 发 条件 可 以引起 不 同频 率 的铁 磁 谐 振 现 象 ． 其谐 振频 率 可能 等于 工频 的整 数倍 ， 即高 频谐 振 ： 也 可 能等 于 工频 的分 数倍 ， 即分频 谐 振 。分 析 各种 激 发 条件 所 能 引起 的谐 振 类 型 ， 采 用 相 应 的 消谐 措 对 施提 供 了依据 。 目前产 生 铁 磁谐 振 的激 发 条件 主要 有 ：）电磁 １ 式 电压 互感 器 突 然投 入 运 行 ； ２ ）线 路 非 同期合 闸操
０ 引言
在 １ Ｖ中性 点不 接地 系统 中 ， 为 了监 控 电力 ０ｋ 系统 的运行 状态 ， 安装 了大 量 的电磁式 电压 互感 器 。
由于对 地 电容 和互感 器 的参数 不 同 ， 能产生 ３ 可
种频率 的共 振 ： 波共振 、 次谐波 共振 和分 频谐 波 基 高 共 振＿ 饱 和后 的电压互 感器 励磁 电感 变小 ， ｌ 】 。 系统 网
性 伏安 特 性Ｕ＝ ｘｏ３，曲线 ３ 电感 和 电容 串联支 Ｌｌ （Ｃ ， 是 路 的伏 安 特性 ，其 纵坐标 为 Ａ ＝Ｕ— ｃ，点 是谐 振 Ｕ ＩＬＵＩ ｄ
消谐装置
消谐器一次消谐器一、一次消谐器(简称：消谐器）：是保护PT一次侧的阻尼器件，用来消除电网中的谐振。
二、一次消谐器原理其本质是一种高容量非线性电阻器，起阻尼与限流的作用。
可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果。
如果6～35kV 电网中性点不接地，母线上Y0接线的PT一次绕组，成为该电网对地唯一金属性通道。
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，此电流有可能将PT高压熔丝熔断。
而安装了消谐器后，这种涌流将得到有效抑制，高压熔丝不再因为这种涌流而熔断铁磁谐振，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。
断线铁磁谐振过电压，是泛指由于导线的开断（可能伴随断线处有一侧接地），开关的不同期合闸及熔断器的一相或两相熔断而引起的铁磁谐振过电压。
只要电网的电源侧或负荷侧中有一侧中性点不接地，在断线时经常出现谐振和中性点电位偏移，造成负载变压器相序反倾、绕组电流剧增和绕组两端、导线对地的过电压等。
三、接线示意三个单相压变（PT）时：未接消谐器前，三个单相压变高压绕组尾（A.B.C）直接接地或是并联成中性点(D)接地。
接消谐器时，必须将直接接地的高压绕组尾或(D)与地断开。
消谐器接在中性点(D)与地之间，(中性点不再直接接地)。
三相五柱压变(PT)时:未接消谐器前,三相五柱压变中性点“D”直接接地，接消谐器时必须将中性点（D）与地断开，消谐器接在中性点（D）与地之间（中性点不再直接接地）。
安装方式：LXQ消谐器体积较小，可以采用垂直方式，也可以采用水平方式安装；可以直接固定在压变本体的螺杆上（注意JDZJ-6～10型压变的固定螺栓是不接地的。
需将消谐器接地端与接地螺栓相连接）。
也可以固定在压变附近支架上。
一次消谐器与周围接地体的距离建议不少于2厘米。
四、一次消谐器现状现在市场上的一次消谐器主要材料为SiC，型号为LXQ系列。
10kV电压互感器运行及出现谐振
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：① 2000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。
② 2000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。
③ 2000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L0为PT三相并联的零值电抗，当L0与3C0回路达到固定振荡频率ω0时，将会在系统中产生谐振现象。
随着线路的延长，依次发生1/2次分频谐振、高次谐振。
当发生谐振时，由于PT感抗显著下降，励磁电流急剧增大，可达到额定值的数十倍，造成PT烧毁或保险熔断。
高压消谐装置
高压消谐装置
高压消谐装置是一种用于预防负荷突变，减少电网系统中电压波动的技术装置。
与传统的油浸式变压器相比，高压消谐装置具有两种优点：一是可以有效预防负荷突变，减少电力波动；二是可以有效节约能源和减少变压器的能耗。
高压消谐装置的主要结构包括消谐器、控制器、连接、支撑结构和搭接配件等部分。
其中，消谐器是由铁芯、铜带、绝缘体等组成，起到消谐作用。
控制器用于控制消谐器，以满足对电压波动谐波的抑制要求，以及降低电压有效值。
连接部分主要用于连接消谐器和控制器，以及把消谐器和变压器连接起来。
支撑结构是一种结构形式，用于支持并把消谐器和控制器固定在一起。
搭接配件主要是用于安装消谐器和控制器的部件。
高压消谐装置的工作原理是通过消谐器和控制器的协调工作，使电网系统中的电压波动减少，达到谐波抑制的目的。
当电网中的负荷发生变化时，控制器会接收到这种变化，然后给消谐器发出控制信号，以使消谐器工作在最佳状态，进而抑制电压波动，降低电压有效值，使电网系统的运行变得更加稳定。
除了谐波抑制外，高压消谐装置还能节能减排。
由于消谐器的存在，高压消谐装置可以消减电网上变压器的负荷，从而降低变压器的能耗和维护成本，从而节能减排。
高压消谐装置是当今电力系统改造和完善的重要技术手段，同时，它还可以有效保护变压器，提高电网的工作安全性。
它的优点众多，
值得推广应用，为电网变压器提供更好的保护。
总之，高压消谐装置是一种重要的电力技术装置，它具有节能减排、保护变压器等多种优点，可以有效改善电力系统的工作状态，使电网系统的运行更加稳定。
10kv消谐器的工作原理
10kv消谐器的工作原理
10kV消谐器（或称为10千伏消谐器）通常是用于电力系统中，主要用于消除电力系统中的谐波。
谐波是电力系统中的非线性负载引起的电流和电压的频率为基波频率的整数倍的成分。
消谐器的作用是通过产生与谐波相反的谐波，从而使系统中的谐波相互抵消，减小谐波对电力系统的影响。
10kV消谐器的工作原理如下：
1.检测谐波：消谐器首先需要检测电力系统中存在的谐波。
这通常通过连接谐波检测器或监测设备来实现，该设备能够监测电流和电压中的谐波成分。
2.生成反向谐波：一旦检测到谐波，消谐器会产生与谐波相反的谐波。
这通常通过使用电子元件，如电容、电感和晶体管等来实现。
这些元件被设计成能够生成与谐波相位相反的电流或电压信号。
3.注入反向谐波：生成的反向谐波信号被注入到电力系统中。
这就意味着系统中存在的原始谐波和由消谐器生成的反向谐波相互抵消。
4.实现谐波消除：通过精确调控生成的反向谐波，消谐器能够在系统中实现谐波消除或大幅度减小谐波的水平。
谐波的消谐过程需要一定的控制和监测，以确保生成的反向谐波与原始谐波相位相反、幅值相等。
这有助于最大程度地抵消谐波，提高电力系统的稳定性和效率。
需要注意的是，消谐器的设计和调试需要专业的电力工程师进行。
10kv消谐装置
10kv消谐装置
一、引言
10kv消谐装置是电力系统中的重要组件，用于消除系统中的谐波，保障电力系统的正常运行。
本文将介绍10kv消谐装置的原理、作用以及在电力系统中的应用。
二、原理
1. 谐波
在电力系统中，谐波是指频率为整数倍基波频率的电信号。
谐波会对电力设备和系统造成损害，降低系统的效率。
2. 消谐装置
消谐装置是一种电气设备，用于消除电力系统中的谐波。
它通过滤波器等元件将谐波滤除，确保电力系统中只有基波信号。
三、作用
1. 保护电力设备
谐波会对电力设备产生热损耗和机械振动，使用消谐装置可以减少这些损害，延长设备的使用寿命。
2. 提高电力系统的稳定性
谐波会导致电力系统的不稳定，使用消谐装置可以提高系统的稳定性，保证电力供应的可靠性。
四、在电力系统中的应用
1. 发电站
发电站中频繁使用消谐装置，以保护发电设备并提高电力输出的质量。
2. 工业领域
工业生产中也广泛应用消谐装置，以确保生产设备的正常运行和电力质量的稳定。
五、结论
10kv消谐装置在电力系统中扮演着重要角色，能够保护电力设备，提高系统的稳定性，应用广泛且效果显著。
电力系统在建设和运行中应当重视消谐装置的选择和配置，以确保系统的可靠运行和电力质量的稳定。
10kv消谐装置探讨
10 kV电压互感器各种防谐振措施评述李达坚何毅思冯庆燎摘要就10 kV电压互感器的各种防铁磁谐振措施进行了分析，提出广州北区供电局的解决方法。
关键词铁磁谐振消谐器抗谐振PT 开口三角绕组1 10 kV电压互感器的运行情况广州北区供电局(下简称“北区局”)现投入运行的110 kV变电站共有10个，各变电站的10 kV系统一般情况下各自独立，除江村、夏茅站为中性点经曲折变和电阻接地外，其余8站中性点均不接地。
表1是北区局在1997年全年PT熔断的次数统计。
表1 北区局1997年10 kV PT保险丝熔断情况统计另外，在1998年2月，竹料变电站3次PT熔丝熔断，神山变电站有1次，均为受线路的影响。
2 铁磁谐振过电压产生机理接线的在中性点不接地系统中，为了监视三相对地电压，变电站内10 kV母线常接有Yo电磁式电压互感器，这时电气结线见图1。
正常时PT的励磁阻抗很大，网络对地阻抗仍呈容性，三相基本平衡，中性点O的位移电压很小，但在某些扰动下，如单相接地的发生和消失，图1 10 kV PT未装消谐装置时电气结线图这些都会使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，使O点出现零序电压。
设L0为PT三相并联的零值电抗，而当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。
随着线路的延长，依次发生高次(2、3次)基极、1/2次分频谐振。
当发生分频谐振时，由于互感器感抗显著下降，励磁电流急剧增大，可达到额定值的数十倍，造成互感器的烧毁或保险丝熔断。
有关的研究证明［1］：在PT开口三角绕组接入电阻(R/Xm≤0.4)，相当于在PT的励磁电感之中并入电阻，能够限制和消除谐振；在PT的高压中性点串接电阻，随着R的增大，谐振的范围缩小，当R≥6%Xm 时可消除一切铁磁谐振；当线路对地容抗XCo/Xm≤0.01时，将不会产生谐振。
若PT的Xm为1 MΩ，线路电容值每公里为0.004 μF，则北区局8个中性点非接地变电站的匹配情况如表2。
10kv消弧开关使用方法
10kv消弧开关使用方法
10kV消弧开关使用方法
10kV消弧开关是一种防止电弧产生的电器设备，可以将电路中的电压从高电压降低到低电压。
它有多种不同的设计结构，根据不同的电路可以实现不同的电压、电流等特性。
一、使用前准备
1、确认消弧开关的电流等级和电压等级，以免使用不当造成设备损坏。
2、正确安装消弧开关，确保消弧开关的安装位置正确，消弧开关周边的环境要维持整洁。
3、检查消弧开关的连接头是否接触良好，接线要做到紧固，避免超载。
4、使用前要把主断开后再进行连接，确保电压下降的安全性。
二、消弧开关正常使用
1、在使用过程中要保证消弧开关的内部隔离或接地接触良好，避免电弧产生。
2、在开关操作时，应先断开消弧开关，再将电源接地和接开关操作，并在操作前要确认操作者是否有足够的经验。
3、消弧开关在操作过程中，应尽量避免摩擦及受冲击，以防止开关烧坏。
4、消弧开关的定期检查和维护，应确保它的可靠性。
三、使用后注意事项
1、消弧开关在使用后，应关闭电源，并及时将消弧开关脱离其它设备，以免发生未知情况。
2、消弧开关的使用环境不宜过冷或过热，在室外操作时要注意防雨、防尘、防震等措施。
3、重负荷使用情况下，要定期检查消弧开关的绝缘抗压和隔离强度，确保安全可靠。
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安全管理。如事故处理学习、安全隐患排查、班组建设、制度学习等。 一次设备。SVG系统、主变系统，GIS系统、35kV系统、直流系统、400V系统等。 二次设备。保护设备、综合自动化、通信设备等。 管理创新。如管理方法改善，工作流程优化，技术发明创新等。 学习提升。如学习进步，业务技能提高，思想境界提高等。 其 他。QC、技术监督、工器具、库房管理等。
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分享内容： 高压开关柜消谐装置作用 在系统发生单相接地时会产生谐波，大部分情况下是3次、5次等奇次谐波，也有产生分频谐波 的情况，具体要看系统参数，谐波会造成PT磁饱和，引发铁磁谐振，产生谐振过电压，严重时 造成PT烧毁，消谐装置对谐波起到抑制作用，防止PT事故发生，报警说明系统存在谐波。 随着现在电网的发展，架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路所取代是一种必然趋势。由于固体 绝缘击穿的积累效应，其内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地 过电压及由此激发的铁磁谐振过电压，己成为这类电网安全运行的一大威胁，其中以单相弧光 接地过电压最为严重。弧光接地过电压会使电压互感器发生饱和，激发铁磁谐振，导致电压互 感器严重过载，造成熔断器熔断或互感器烧毁。同时由于弧光接地过电压持续时间长，能量极 易超过避雷器的承受能力，导致避雷器爆炸。再就是弧光接地产生的高幅值的过电压加剧了电 缆等固体绝缘的积累性破坏甚至击穿放炮。 1.可在2个周波内熄灭弧光,有效地消除弧光接地过电压，从而可避免弧光接地引起的各种绝缘 事故。 2.由于各类相对地及相对相之间的操作过电压均被限制到较低的水平，这就大大降低了激发铁 磁谐振的可能性。 3微机消弧消谐装置与选线装置配合,选线效果理想。 4.由微机消弧消谐装置的工作原理可知，其限制过电压的机理与电网对地电容电流大小无关， 因而其保护性能不随电网运行方式的变化而改。 5.微机消弧消谐装置可取代单独的PT柜。 6.微机消弧消谐装置单独装柜，结构简单，安装方便，占地面积小，既适用于新建变电站，也 适用于老站的改造。
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10kV消谐装置原理介绍2014年9月3日要掌握的知识点：1、铁磁谐振产生的原因及危害。
2、PT产生了铁磁谐振时，谐波分量主要有哪些？3、一般消谐装置“接地”、“过电压”、“谐振”的动作判据分别是什么？其动作出口分别是什么？4、观音岩电厂所选用消谐装置的厂家、型号、端子接线。
5、谐振模拟实验时，为什么要在试验回路中串接灯泡或电阻？一、什么叫铁磁谐振？（答案来自网络整理，仅供参考）答：电力系统中有大量的电感电容储能元件，他们组成了许多串联或并联振荡回路，在正常的稳定状态下运行时，不可能产生严重的振荡，但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化引起冲击扰动时，就很可能发生谐振，引起持续时间很长的过电压；电压互感器（PT）一类的电感元件在正常工作电压下，通常铁心磁通密度不高，铁心并不饱和，如在过电压下铁心饱和了，电感会迅速降低，从而与系统中的电容产生谐振，这时的谐振称作铁磁谐振。
铁磁谐振不仅可在基频（50Hz）下发生，也可在高频(150Hz)、低频(17Hz、25Hz)下发生。
二、PT产生铁磁谐振产生的原因以及危害？（答案来自网络整理，仅供参考）答：正常运行时，PT开口三角的电压(3U0)理论上是0V，在实际中一般也不超过10V，系统发生单相接地故障时，3U0将迅速升高到30V，有时更高，达到120V时，形成过电压，当系统带电时，由于三相不同期等原因（存在有如瞬时接地故障等的现象，对系统造成冲击扰动），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，使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。
另外也有因磁滞损耗和涡流损耗而形成谐振的情况。
在分频谐振（低于50Hz，比如16.667Hz、25Hz）时，一般过电压并不高，但是PT的电流大，易使电压互感器（PT）过热而爆炸；基波和倍频谐振（比如50Hz、150Hz）时，一般电流不大，但是过电压很高，常使设备绝缘损坏，引起电压互感器（PT）烧毁，造成恶性事故。
三、PT产生了铁磁谐振时，谐波分量有哪些？在铁磁谐振时的谐波含量中，16.667Hz，25Hz，150Hz三种成分比重较大，其他的分量相对很小，一般忽略。
四、铁磁谐振产生的条件答：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的振荡回路。
回路线性状态时的自振频率小于某次低频谐振频率，当铁芯饱和而电感减小时，回路自振频率增加到恰好等于某次低频的谐振频率；③振荡回路中的损耗足够小，所以谐振实际上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，即系统有某种电压、电流的冲击扰动，如跳、合闸，瞬间短路等。
五、消谐装置消除铁磁谐振的原理装置实时监测PT开口三角电压，运用DFT算法计算出零序电压16.667Hz、25Hz、50Hz、150Hz四种频率的电压分量。
本装置较目前市场上同类设备增加了压敏元件，该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。
达到了实时在线消除运行过程中瞬态谐振的目的，极大地降低了谐振产生的可能性。
如压敏元件未能完全消除PT产生的铁磁谐振，则瞬间启动大功率消谐元件予以消除。
在消谐过程中，使用了最优决策算法，即寻找合理的消除点我们知道，谐波电压中16.667Hz(≈17Hz)，25Hz，150Hz谐波分量叠加在50Hz的基波上，将使基波波形发生严重畸变，在消谐元件出口消谐时，如不区分具体的消除点，就很容易造成PT运行的不安全，并且出口在谐波的过零点时就没有意义。
所以根据最优决策理论，应该寻找那些基波过零点与谐波峰值之间的黄金分割点(0.618)进行消除，这样既可以消除谐振又能保证基波不受或少受影响(图6—1)。
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3次算作一段，如果在第一段消谐过程中未能完全消除，隔一定时间启动第二段，若仍未图6—1 消谐选点示意图能完全消除，则隔一定时间启动第三段。
之后如谐振故障依然存在，则为了PT 安全的考虑，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。
直到谐振完全消除。
六、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。
满足任意一个条件，则瞬间启动大功率消谐元件对铁磁谐振的谐波进行消除，同时装置“谐振”指示灯点亮，闭合谐振告警继电器，给监控系统发“谐振”告警信息。
②接地判据：基波电压≥30V。
满足上述条件，则“接地”指示灯点亮，闭合接地告警继电器，给监控系统发“接地”告警信息。
③过压判据：基波电压≥120V。
满足上述条件，则“过压”指示灯点亮，闭合过压告警继电器，给监控系统发“过压”告警信息。
④返回系数：93.75%。
七、调试模拟试验1、接地用继电保护测试仪或调压器给消谐装置零序电压端子加电压，由低于30V 缓慢升到30V，装置动作：点亮接地指示灯，闭合接地告警继电器(用万用表测量其输出接点，应处于导通状态)，打印故障信息，通过串口上传故障信息。
将电压缓慢下降，在不低于28.125V时，由于返回系数的存在，该故障仍继续存在。
低于28.125V时，故障返回。
但此时指示灯、接地告警继电器仍保持，打印机在打印完该故障后自动停止，串行通讯由上传故障报文变为上传无故障报文。
查看故障报告，应当显示记录故障动作时刻的信息。
此电压值可能低于门坎值30V 但高于返回值28.125V，如29V。
2、过压用继电保护测试仪或调压器给消谐装置零序电压端子加电压，由低于120V 缓慢升高到120V，装置动作：点亮过压指示灯，闭合过压告警继电器(用万用表测量其输出接点，应处于导通状态)，打印故障信息，通过串口上传故障信息。
将电压缓慢下降，在不低于112.5V时，由于返回系数的存在，该故障仍继续存在。
低于112.5V时，故障返回。
但此时指示灯、过压告警继电器仍保持，打印机在打印完该故障后自动停止，串行通讯由上传故障报文变为上传无故障报文。
查看故障报告，应当显示记录故障动作时刻的信息。
此电压值可能低于门坎值120V但高于返回值112.5V，如115V。
3、谐振用继电保护测试仪或频率发生器给装置零序电压端子加16.667Hz频率的电压，由低于17V缓慢升到17V，装置动作：点亮谐振指示灯，闭合谐振告警继电器(用万用表测量其输出接点，应处于导通状态)，打印故障信息，通过串口上传故障信息。
将电压缓慢下降，在不低于15.9375V时，由于返回系数的存在，该故障仍继续存在。
低于15.9375V时，故障返回。
但此时指示灯、谐振告警继电器仍保持,打印机在打印完该故障后自动停止，串行通讯由上传故障报文变为上传无故障报文。
查看故障报告，应当显示记录故障动作时刻的信息。
此电压值可能低于门坎值17V但高于返回值15.9375V，如16V。
25Hz、150Hz试验方法同理。
八、谐振模拟实验时，为什么要在试验回路中串接灯泡或电阻？谐振模拟实验的原理接线图如图10—1。
当装置内部的大功率消谐元件启动时，会产生很大的暂态冲击电流，这会对实验仪器产生不利的影响甚至使其损坏。
为了避免此情况发生，应在试验回路中串接如图所示的灯泡或电阻，以便限制电流的大小。
灯泡或电阻的功率一般在30W ～100W(阻值500～1500Ω)之间即可。
九、观音岩电厂所用消谐装置简介观音岩电厂所采用消谐装置端子接线图观音岩电厂所采用的消谐装置为：保定恒东电器有限公司生产的HHD-WX 系列微机消谐装置。
能区分外部过电压、铁磁谐振和单相接地。
采用大功率、无触点消谐元件，消谐迅速、可靠。
能迅速消除三分频、二分频、工频以及三倍频（即图10—1 谐振模拟实验原理接线图16.667Hz、25Hz、50Hz、150Hz）等特征频率的铁磁谐振。
装置提供一组无源报警接点，无论是过电压、铁磁谐振、单相接地故障，这一组无缘报警接点均接通，给监控系统发告警信息。
其装置端子接线如上图所示：1～8：分别为不同母线PT开口三角电压的输入端（最多可接4段母线）。
9、10：综合报警信号输出节点。
11、12、13：RS232/485通信接口。
14、15：装置工作电源。
（AC/DC220V，功耗≤20W。
）16：屏蔽地。
十、观音岩电厂消谐装置动作判据模拟试验试验接线如下图所示：跟其他消谐装置一样，做模拟试验时，应在回路中串入负载（如图中的灯泡，兼作动作指示用，功率取100W即可）以防大功率消谐元件动作时损坏试验仪器。
1、单相接地：PT开口三角基波零序电压≥30V给装置信号输入端“Uo1*，Uo1”输入工频30V～120V之间电压，“单相接地”指示灯亮、综合报警接点闭合。
当输入电压小于30V时，本装置不动作。
2、过电压：PT开口三角基波零序电压≥120V当输入信号端通入120V以上电压，“过电压”指示灯亮、综合报警接点闭合报警（即当系统发生过电压故障时，经过消谐后，过电压信号仍存在，系统没有恢复正常，这时应尽快排除系统故障，以免造成损失）。
3、谐振：（个人理解：谐振的判据应该跟其他消谐装置的谐振判据一样，只是这里做模拟实验时，其做法跟其他消谐装置的做法不一样，这里是用过电压来判别“谐振故障”。
）当输入信号端短时通入130V（在系统参数设置窗口可设置120~150）以上的电压，并迅速撤除电压，此时伴随着灯泡闪烁三次，“谐振”指示灯亮、综合报警接点闭合报警（即当系统发生谐振时，零序电压较高，经消谐，系统恢复正常，零序电压很快降下来，如果三次后过电压仍存在，报过压故障）。
消谐成功后，综合报警继电器动作10秒提醒用户。
其他消谐装置的谐振判据：17Hz谐波电压≥17V；25Hz谐波电压≥25V；150Hz谐波电压≥33V。
个人理解：“过电压”是由“谐振”引起的，当发生“谐振”时，每隔一微小时间段启动一次大功率消谐元件，每启动一次，灯泡就闪烁1次，灯泡闪烁三次过后，也就是大功率消谐元件启动三次之后，若“PT开口三角的零序电压”低于120V，则消谐装置认为消谐成功，系统恢复了正常；若三次之后，“PT开口三角的零序电压”仍高于120V，则认为“经过消谐后，过电压信号仍存在，系统没有恢复正常”，所以报“过电压”故障，需要人为尽快的排除系统故障。
十一、发生铁磁谐振时，分频谐振与基波、倍频谐振的特点分别是什么？在35千伏及以下的电网中，几乎所有的内部过电压事故均由铁磁谐振引起。
铁磁谐振引起的过电压持续时间长，甚至可能长期存在。
在分频谐振（低于50Hz，比如16.667Hz、25Hz）时，一般过电压并不高，但是PT的电流大，易使PT过热而爆炸；基波和倍频谐振（比如50Hz、150Hz）时，一般电流不大，但是过电压很高，常使设备绝缘损坏，造成恶性事故。
消谐装置正常运行时的采样观音岩消谐装置的定值观音岩消谐装置动作报告。