电力系统中的谐振过电压
三种谐振过电压及其对应关系 -回复
三种谐振过电压及其对应关系-回复谐振过电压是指在电力系统中，由于电力设备或其他故障引起的电压波动，其频率等于系统谐振频率的电压异常现象。
谐振过电压对电力系统的稳定运行具有重要影响，能够导致设备损坏、线路过载等问题。
本文将分别介绍三种常见的谐振过电压及其对应关系。
一、串联谐振过电压串联谐振过电压是指在电力系统中，线路与电容性负载串联连接时，由于谐振回路发生谐振而产生的过电压现象。
谐振回路由电源、线路和电容性负载构成。
当线路长度与谐振频率相等或者线路长度的整数倍等于谐振频率的一半时，谐振回路产生谐振，电压会急剧增大。
产生串联谐振过电压的原因主要有两个方面：一是线路长度符合谐振条件，使得电源输出的电压和线路中的谐振电压相叠加；二是电容性负载的谐振频率接近或者等于电压谐振频率，从而使得线路上的电压出现大幅度增加。
串联谐振过电压对电力系统的影响非常严重。
首先，电压的突然增大可能导致设备的工作不稳定，从而影响电力系统的正常运行。
其次，过高的电压会使线路出现过载情况，可能引发火灾等安全事故。
因此，在电力系统的设计和运行中，需要注意串联谐振过电压的控制，采取相应的补偿和保护措施。
二、并联谐振过电压并联谐振过电压是指在电力系统中，电容性负载与线路并联连接时，由于谐振回路发生谐振而产生的过电压现象。
谐振回路由电源、线路和电容性负载构成。
当电容性负载谐振频率接近或者等于电压谐振频率时，谐振回路产生谐振，电压会急剧增大。
产生并联谐振过电压的原因主要是由于电容性负载的谐振频率与谐振频率相近或相等，从而使得电容性负载上的电压出现异常增大。
并联谐振过电压对电力系统的影响也是十分严重的。
首先，过高的电压可能导致设备的绝缘破坏，从而引发设备损坏和线路故障。
其次，电压突然增大还可能影响电力系统的稳定运行，引发供电中断等问题。
因此，在电力系统的设计中，需要合理选择电容性负载，控制并联谐振过电压的发生。
三、平行谐振过电压平行谐振过电压是指在电力系统中，当谐振回路的谐振频率接近或者等于系统的谐振频率时，由于负载或者设备改变引起的过电压现象。
0608电力系统中的谐振和过电压
电力系统中的谐振和过电压电气系统的内部过电压触发的原因很多，既有线路参数匹配引起的工频过电压，此外还有电感负载负荷截流引起的过电压和电感电容串联引起的谐振过电压。
据统计资料，一般工频过电压不会超过2倍相电压，切除空载线路引起的操作过电压和间歇性电弧引起的过电压不会超过3—5倍相电压，铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压。
但是，实际运行经验证明，事故的发生往往是几种过电压叠加在一起，过电压倍数有时高达额定相电压的7～8倍。
对于复杂的电气系统，由一系列具有不同自振频率的振荡回路组成，其振荡条件为感抗和容抗相等。
当电路中的自振频率之一与电源谐振频率之一恰好相等时，就会发生这一频率的谐振过电压。
若谐振过电压的持续时间可能很长，一旦发生，往往造成严重的后果。
正常情况下，电路中电感大于电容，但由于某种原因使电感电压升高，电感磁饱和，感抗减小，出现感抗与容抗相等，甚至感抗小于容抗形成相位反转，引起铁磁谐振，一般铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压，实践表明，大多在1.5～2倍之间。
铁磁谐振产生的过电压的幅值虽然不高，但因过电压频率往往远低于额定频率，铁芯处于高度饱和状态，其表现形式可能是相对地电压升高、励磁电流过大或以低频摆动，引起绝缘闪络、避雷器炸裂、高值零序电压分量产生、虚幻接地现象出现和不正确的接地指示。
严重时还可能诱发保护误动作或在电压互感器中出现过电流引起TV烧坏。
无论是过电压、线性谐振，还是铁磁谐振，都应在母线侧装设了过电压保护器、一次消谐器。
模拟实验表明，尽管系统装设了一次消谐器，但一次消谐器是在发生谐振以后才会起作用，铁磁谐振可以持续较长时间，只是由于一次消谐器的作用，谐振持续时间很短，但并不能从源头杜绝谐振。
若电力系统中，负载起停频繁，则可能发生一系列过电压或谐振事故。
因此在中性点不接地系统中，除应在每组电压互感器的高压绕组中性点装一只一次消谐器，进行有效地限制弧光接地过电压和消除铁磁谐振外，还应在相应部位装设合适的过电压保护器来限制各种过电压。
电力系统谐振过电压分析 叶强
电力系统谐振过电压分析叶强摘要：过电压一旦产生，往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
多年来电力生产运行的记载和事故分析表明，中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象所引起的。
由于谐振过电压作用时间较长，引起谐振现象的原因又很多，因此在选择保护措施方面造成很大的困难。
因此，本文对电力系统谐振过电压进行了分析。
关键词：谐振过电压；产生原因；分类一、产生谐振过电压的原因目前，我国配电网，大部分仍采用中性点不接地方式运行，其中有少部分采用老式的消弧（消谐）线圈接地。
从电网的运行实践证明，中性点不接地系统中一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取不少限制谐振过电压的措施，如：消谐灯、消谐器、TV高压中性点增设电阻或单只TV 等，但始终没有从根本上得到解决，TV烧毁、熔丝熔断仍不断发生；另一方面由于中性点不接地运行方式的主要特点是单相接地后，允许维持一定时间，一般为2h不致引起用户断电，但随着中低压电网的扩大，出线回路数增多、线路增长，中低压电网对地电容电流易大幅度增加，单相接地时接地电弧不能自动熄火必然产生电弧过电压，一般为3～5倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，并会发展为相间短路造成设备损坏和停电事故。
而采用老式消弧线圈接地方式的系统由于结构的限制，只能运行在过补偿状态，不能处在全补偿状态，所以脱谐度整定得比较大，约在20％～30％，对弧光过电压无抑制效果。
并需要手动调节分接头，然而此时却不能随电网，对地电容电流的变化及时将电压调整到最佳的工作位置，影响功能发挥，也不适应电网无人值班变电所的需要。
二、电力系统谐振过电压的分类电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压，这一现象叫电力系统谐振过电压。
谐振过电压分为以下几种。
2.1线性谐振过电压谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感，变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈）和系统中的电容元件所组成。
电力系统常见电压异常分析及处理
电力系统常见电压异常分析及处理发布时间：2023-02-15T08:03:15.202Z 来源：《当代电力文化》2022年19期作者：宗艳1 白丽娜2 [导读] 电力系统运行过程中宗艳1 白丽娜21.国网沧州供电公司，河北沧州 0610002.国网邢台供电公司，河北邢台 054000摘要:电力系统运行过程中，经常发生电压异常的情况。
电压降低、过电压均会影响电力系统安全稳定运行，因此及时发现识别电压异常及其原因，并采取正确的措施进行处理至关重要。
本文对小电流接地系统单相接地、电压互感器一、二次熔丝熔断、线路断线、系统谐振等引发的电压异常进行了分析，并给出了相的处置措施。
关键词：电力系统；电压异常；单相接地；断线；谐振；前言电力系统在运行过程中，常常出现电压异常的情况，主要表现为电压的降低和升高。
电压异常可能造成一次设备绝缘损坏、继电保护等二次设备保护拒动等问题，需要重视。
常见的引发电压异常的情况有小电流接地系统单相接地、电压互感器一、二次熔丝熔断、一次线路断线、电力系统谐振等原因。
一、小电流接地系统单相接地电力系统按接地方式分为大电流接地系统和小电流接地系统。
大电流接地系统包括直接接地、小电阻接地系统等。
小电流接地系统是指中性点不接地或经消弧线圈和高阻抗接地的三相系统，又称中性点间接接地系统。
在我国，系统零序电抗与正序电抗比值大于4~5的系统为小电流接地系统。
在美国和西欧，零序电抗与正序电抗比值大于3为小电流接地系统。
一般110kV及以上系统为大电流接地系统；35kV及以下为小电流接地系统。
小电流接地系统单相接地是一种常见故障。
当小电流接地系统发生单相接地时，接地相的相电压降低或变为0V，其他两相相电压升高。
接地相没有故障电流。
因此，单相接地故障时，允许系统运行1-2小时。
但系统单相接地时，另外两相对地电压升高，最高升高为线电压容易造成设备绝缘损坏，继而发生两相短路、三相短路等。
同时接地故障点产生电弧，可能烧坏设备，发展成相间或三相故障。
电力系统中谐振过电压的产生与解决对策
・ １ ４ 解决对策
朱建平 闰 峰 （ 鸡 东县 电业局 ， 黑龙 江 鸡 东 １ ５ ８ ２ ０ ０ ）
摘 要 ：在 日常的 电路 生产运作 中除 了家用电器外一些小细部用 电仪器常 因为 电磁感应产 生的振 动导致一起运作 时令或者损 坏的 问题 ， 并且在一 些大型的发电 、 传输运作 、 电力供给等仪 器上也会 出现 此类问题 ， 这种 问题被称为谐振 过电压 ， 本 文将对此类 问题进 行 简 单 的介绍和提供几点有效 的解决 问题 的措施 。 关键词 ： 谐振过 电压 ； 问题 ； 策略 在电流通过电路时会产生磁场，电与磁的相互转化在生产电力上 容） ３ Ｃ ｏ中存储的电荷 ， 对三相电压互感器高压绕组电感 Ｌ ／ ３ 放 电， 相当 为我们提供了极大的助力 ，但是也是 由于这类问题我国电路工作中往 个直流源作用在带有铁芯的电感线圈上， 铁芯会深度饱和。 对于接地 往由于过电压问题产生很多巨大的经济损失甚至有些情况出现了人员 相来说 ， 更是相当一个空载变压器突然合 闸， 叠加出更大 的暂态涌流。 伤亡 ， 因此为 了解决过电压危害我 国电力专家总结 了很多方法 ， 本文就 在高压绕组中Ｊ 性点安装电阻器 Ｒ ｏ 后， 能够分担加在电压互感器两端的 针对于谐振过电压这一现象进行具体的介绍 ，并提供几点解决问题措 电压 ， 从而能限制电压互感器中的电流 ， 特别是 限制断续弧光接地时流 施 的意见 。 过电压互感器的高幅值 电流， 将高压绕组 中的涌流抑制在很小 的水平 ， １概 述 相当于改善电压互感器的伏安特ｌ 生。 在电力系统中引起电网过电压的原因很多 ，其中谐振过 电压 出现 ３ ． １ ． ４电压互感器一次侧 中性点经零序 电压互感器接地 ，此类型接 相对频繁 ， 其危害性较大 。 过电 压一旦发生， 往往会造成电气设备的损 线方式的的电压互感器称 为抗谐振电压互感器 ，这种措施在部分地区 坏、 烧毁， 甚至发生停电事故 。由于谐振过电压作用时间较长， 而且不能 有成功经验， 其原理是提高电压互感器的零序励磁特 陛， 从而提高电压 用避雷器限制 ， 因此在选择保护措施方面有较大的困难。 谐振是 由铁 互感器的抗烧毁能力 ， 已有很多厂家按此原理制造抗谐振电压互感器。 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 但是应注意到 ， 电压互感器中． ｆ 生 点仍承受较高电压 ， 且电压互感器在谐 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 振时虽可能不损坏， 但谐振依然存在。 铁磁｛ 凿 振， 使系统产生谐振过电压。 ３ ． １ ． ５电压互感器二次侧开三角绕组接阻尼电阻，在三相电压互感 器一次侧中性 串接单相 电压互感器或在 电压互感器二次开 口三角处 ２谐振产生的原 因及激发条件 力系统是—个复杂的电力网络 ， 在这个复杂的电力网络中， 存在着 接人阻尼电阻 ， 用 于消耗电源供给谐振的能量 ， 能够抑制铁磁谐振过电 很多电感及电容元件 ， 尤其在不接地系统中， 常常出现铁磁谐振现象 ， 压， 其电阻值越小 ， 越能抑制谐振的发生。 给设备的安全运行带来隐患 ，下面先从简单 的铁磁谐振电路 中进行分 ３ ． １ ． ６中． 点经消弧线 圈接地 ， 中性点经消弧线圈接地有以下优点： 析。 瞬间单相接地故障可经消弧线圈动作消除， 保证系统不断电； 永久单相 接地故障时消弧线圈动作可维持系统运行一定时间，可以使运行部门 下列激发条件造成电压谐振 ： （ １ ） 电压互感器的突然投入； 有足够的时间启动备用电源或转移负荷 ， 不至于造成被动； 系统单相接 （ ２ ） 线路发生单相接地； 地时消弧线圈动作可有效避免 电弧接地过电压 ，对全 网电力设备起保 护作用 ； 由于接地 电弧的时间缩短 ， 使其危害受 到限制 ， 因此也减少维 （ ３ ） 系统运行方式的突然改变或 电气设备的投切； 修工作量 ； 由于瞬时接地故障等可 由消弧线圈 自 动消除 ， 因此减少 了 保 （ ４ ） 系统负荷发生较大的波动 ； 护错误动作的概率；系统 中 ． 胜点经消弧线圈接地可有效抑制单相接地 （ ５ ） 电网频率的波动 ； （ ６ ） 负荷的不平衡变化等。 电流，因此可降低变电所和线路接地装置的要求 ，且可以减少人员伤 ３常用的消谐方法及优缺点 亡， 对 电磁兼容性也有好处。 ３ ． ２中性点直接接地系统谐振消除方法及优缺点 ３ ． １ 中陛点不接地系统常见 的消谐措施 ３ ． １ ． １ 采用励磁特 性较好的电压互感器 ３ ． ２ ． １ 尽量保证断路器三相同期 、 防止非全相运行。 目 前 ，在我单位新建变电 站电 压互感器选型时尽量采用采用励磁 ３ ． ２ ． ２改用电容式 电压互感器（ Ｃ Ｖ Ｔ ） ， 从根本上消除了产生谐振的条 特ｆ 生 较好的电压互感器。 电压互感器伏安特 ｌ ｝ 常好， 如每台电压互感 件 ， 但是电容式电压互感器价格高 、 带负载能力差 、 且仍带有电感 ， 二次 器起始饱和电压为 １ ． ５ Ｕ ｅ ， 使电压互感器在一般的过电压下还不会进入 侧仍要采用消谐措施 。 增加对地电容 ， 操作时让母线带上一段空线路或 饱和区， 从而不易构成参数匹配而出现谐振 。显然， 若电压互感器伏安 耦合 电容器。 ３ ． ２ ． ３带空载线路可以很好地消谐 ，但有可能产生一个很大的冲击 特 陛非常好 ，电压互感器有可能在一般的过电压下还不会进入较深的 饱和区， 从而不易构成参数匹配而出现谐振。从某种意义上来说 ， 这是 电流通过互感器线 圈， 对互感器不利 ， 而耦合 电容器 十分昂贵 ， 目前 尚 治本的措施 。 但电压互感器的励磁特性越好， 产生电压互 皆 振的电 无高压电容器。 ３ ． ２ ． ４与高压绕组串接或并接一个阻尼绕组， 可消除基频谐振 ， 在发 容参数范围就越小。 虽可降低谐振 发生的概率 ， 但一旦发生 ， 过 电压 、 过 生谐振的瞬间投Ａ ａ ｔ ￣ ， 阻尼电阻将会增加投切设备和复杂的控制机构。 电流更大。 ３ ． １ ． ２在母线上装设中性点接地的三相星形电容器组 ，增加对地电 ３ ． ２ － ５电容吸能消谐 ， 对幅值较高的基频谐振比较有效 ， 但对于幅值 容这种方法 ， 当增大各相对地 电容， 可防止谐振。如果零序电容过大或 较低的分频谐振往往难以奏效 。 ３ ． ２ ． ６ 在开 口三角形回路中接入消谐装置，能 自动消除基频和分频 过小 ， 就可以脱离谐振区域， 谐振就不会发生。 ３ ． １ ． ３ 电流互感器高压侧中性点经电阻接地，由于系统中性点不接 谐振 ， 需在压变开 口三角绕阻回路中 增加 １ 根辅助边线 ， 增大了投资。 ３ ． ２ ． ７ 采用光纤电压互感器， 可以有效地消除谐振 。 价格较高 ， 但是 地， Ｙ ０ 接线的电磁式电压互感器的高压绕组 ， 就成为系统三相对地的 容易受到腐蚀或者损坏 ， 因此适应 Ｉ 生 比 较差。 唯—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 其工作环境要求苛刻 ，
浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策
浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策摘要在10kV配电网中，常常发生电磁式电压互感器烧毁的现象，其原因都是因为某些故障或者不正常运行致使电压互感器内的铁芯饱和，诱发铁磁谐振的产生，致使电压互感器内部产生过电压，过电流，严重威胁电力系统的安全运行。
本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象，简要阐述铁磁谐振的现象与机理，产生的条件，提出了控制谐振过电压的措施，与大家交流学习。
关键词铁磁谐振；过电压；防范措施引言长期以来，电力系统铁磁谐振过电压严重威胁着电网的安全运行，在10kV 系统中，电磁式电压互感器引发的铁磁谐振过电压导致的设备事故时有发生。
这种过电压持续时间长，对系统的安全运行构成很大威胁，轻者可导致电压互感器烧损，高压熔丝熔断及匝间短路或爆炸；重者发生避雷器爆炸、母线短路等事故。
本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象，简要阐述铁磁谐振的现象，产生的条件及防范措施，总结了针对此类故障采取防范措施的一些运行经验。
1 铁磁谐振过电压产生的机理[1-2]目前，我国企业在35kV或者是其以下的配电网，有许多都是采用中性点和不接地的方式进行运行的，因此其中的很大一部分选用的都是比较传统的消线圈完成接地。
因此在其具体进行运行的问题可以看出，中性点的不接地系统，会受到电压的互感器铁心饱和使得铁磁谐振过的电压相对多一些。
中性点不接地运行方式的电力系统单相接地后，两相电压瞬时升高，三相铁心受到不同的激励而呈现不同程度的饱和，电压互感器各相感抗发生变化（各相电感值不同），中性点位移，产生零序电压。
由于线路电流持续增大，导致电压互感器铁心逐渐磁饱和，其电感值迅速减小，当满足ωL=1/ωC时，产生谐振过电压。
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。
如果电流尚未达到熔丝的熔断值，但超过了电压互感器额定电流，长时间处于过电流状况下运行，可造成电压互感器烧损。
电力系统中存在着许多非线性感性元件，如发电机、变压器、电压互感器等，这些感性元件和系统中存在的分布电容组成复杂的LC振荡回路，有可能激发铁磁谐振产生过电压。
浅谈电力系统中的铁磁谐振过电压及消除方法
浅谈电力系统中的铁磁谐振过电压及消除方法摘要：本文简要分析了电力系统中铁磁谐振产生的原因、现象及对电气设备的危害，并介绍了消除铁磁谐振过电压的常用方法。
关键词：电力系统；铁磁谐振；过电压；电容；电感1 引言电力系统中有许多的电感、电容元件，如变压器、互感器、电抗器、消弧线圈、发电机等的电感，输电线路的对地电容及相间电容，以及各种高压设备的电容。
这些电感，电容元件在特定的参数配合条件下构成振荡回路，当系统进行操作或发生故障时形成谐振现象，从而产生谐振过电压，导致系统中某些电气设备出现严重的过电压而损坏，影响电力系统的安全运行。
2铁磁谐振过电压产生的原因电力系统内，一般的回路都可简化成电阻R、感抗、容抗的串联和并联回路。
铁磁谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。
正常运行条件下，感抗大于容抗，即＞，此时电路运行在感性工作状态，不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。
铁磁谐振回路的容抗在频率不变的情况下基本上是个不变的常数，而感抗一般是由带铁芯的线圈产生的，铁芯饱和时感抗会变小。
当电源电压有所升高或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值随之减小，当＝时，即满足串联谐振条件，于是发生铁磁谐振[4]。
电力系统运行参数具有随机性，其运行方式灵活，构架比较复杂，容易使系统参数发生变化。
在进行操作或者发生故障的条件下，电力系统中的电容和电抗元件很容易形成振荡回路，尤其是主变压器，电压互感器等有绕组及铁芯的设备在一定的激励条件下，最容易产生电磁耦合现象，进而产生串、并联谐振，引发铁磁谐振过电压。
35kV、10kV系统大多采用中性点不接地方式运行，电网结构相对薄弱，加上电力系统操作频繁，运行方式又多变，很容易导致铁磁谐振过电压。
据有关统计，铁磁谐振过电压导致故障概率高达50% ～ 55%。
铁磁谐振过电压导致故障的严重性可见一般。
铁磁谐振过电压本质上是由于非线性励磁电感与电力系统对地电容所构成的铁磁谐振所引发的电网中性点不稳定现象。
浅谈电力系统串联谐振过电压的危害及抑制措施
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文 献标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：６ ２ ３ ９ （０ ｏｏ （） ０ ６ 一 １ １ ７－ ７ １２ １ ）９ａ一 ０ ｌ ０
（ ） 消 断 路 器 的断 口电 容 。 种 方 法 ３取 这 在 电力 系 统 中 或 者 说 在 电力 供 电 电网 剧 增 大和 铁 芯 的 磁 饱 和 。 （） ３ 由于 另 一组 绕 组 瞬 间 传递 过 来 的过 也 消 除 了 谐 振 产 生 的 条 件 。 前 变 电 站 以 上 ， 电压 现象 十 分 普 遍 。 果没 有 防 范 措 过 如 ｌｋ 施 ， 时 都 可 能 发 生 ， 随 时 都 可 以 发现 。 电压 所 引 起 。 如 另 绕组 发 生 瞬 间 的单 相 ｌ Ｏ Ｖ以 上 电压 等 级 的 断 路 器 多 数 用 平 顶 随 也 例 山生 产 的 带 断 口 电容 的 断 路 器 。 在 经过 现 引 起 电 网 过 电压 的原 因很 多 。 要 可 分 为 接 地 或 不 同期 切 合 。 主 （） 某些补 偿电网 中， ４在 当消 弧 线 圈退 技 术 改 造 ， 这种 断 路 器 已 经 基 本 上 改 造 完 谐振 过 电压 、 作 过 电压 和 雷 电过 电压 ； 操 其 中谐 振 过 电压 在正 常运 行 操 作 中 出 现 的频 出运 行 时 ， 会 激 发 互 感 器 的 铁 磁 谐 振 过 毕 。 常 电压 。 （） Ｔ ４ 在 Ｖ二 次 侧 接 入 电 阻 、 流 装 置或 整 率较 大 ， 危 害 性 也 较 大 。 其 消 谐 装置 。 些 方 法 需 要更 多的 运 行 经验 。 这 当 系 统 发 生 谐 振 时 ， 采 取 以 下 措 施 应 １ 铁磁谐振的危害 ３ 串联铁磁谐振 过电压产 生的机理 串联 铁 磁 谐 振 电 路 特 性 曲线 如 图 １ 所 消 除 谐 振 。 铁磁 谐 振 的 危害 主 要 有 ７ 方 面 ：１ 个 （） 铁 正 电 “— ” １ 改 变 系 统 的 运 行 方 式 。 变 运 行 方 ） 改 磁谐 振 过 电 压 ， 使 那 些 有 铁 芯 的 电 气 设 示 。 常情 况 下 ， 源相 电压为 Ｕｐ，Ｌ Ｃ 会 曲线 的 ａ ，ａ 点 Ｉ 很 式 ， 坏 产 生 谐振 的参 数 条件 ， 振 现 象也 破 谐 备 中 的铁 芯 迅 速 饱 和 ， 致 绕 组 的 励 磁 电 导 串联 电路 的 工 作 点 在 图 ｌ Ｉ 在Ｌ， Ｃ上 的压降很 小 ， ＝Ｕ『 Ｕｐ ＋Ｕｃ 电路 就消 失 了 。 运 行 条件 许 可 的 情 况 下 ， 在 可将 流 迅 猛增 涨 。 重 时 ， 达 额 定 励 磁 电流 的 小 ，ａ 严 可 分 列 运 行 转 为 并 列 运 行 ， 者 将并 列 运 行 或 百 倍 以 上 。 而 引 起 电压 互 感 器 的 熔 断 器 呈 感 性 。 从 熔 断 、 油 、 组 烧 毁 甚 至 爆 炸 。 ２ 在 某 些 喷 绕 （） 在 外部 条 件 激发 下 ， 合 闸时 ， 铁 芯 转 为 分 列 运 行 。 拉 ＴＶ Ｌ 串联 电路 的 工作 点 由ａ Ａ ２ 切 除母 线 电压互 感 器 。 ） 电压 互 感 器退 特 定 情 况 下 ， 磁谐 振 过 电压 可能 会 很 高 饱和 。 下 降变 小 ， 铁 振 切 （ 大 为 相 电 压 的 ３ 左 右 ） 引起 绝 缘 闪络 变至 ｂ 最 倍 ， 点并 跳 跃 至 Ｃ ， 时 电路 呈容 性 。 ｃ 出运 行 时 ， 荡没 有 回路 ， 除 电压 互 感 器 点 此 Ｉ 或避 雷 器 爆炸 。３铁 磁 谐振 过 电压 ， 引起 ＞Ｉ ，ｃ （） 会 ａ Ｉ 将使 Ｔ Ｖ过 电流 数 十 倍 ， 同时 在 Ｌ， 有 两 种 方 式 ： Ｃ ①瞬 间 拉 合 谐 振 系统 的 电 压 ｃ 其 需要 注 意 的是 ， 切 除 的 电压 互 感 被 电压 互 感 器 、 流 互 感 器 、 雷 器 、 电 避 绝缘 子 上 的 压 降 Ｕ 和 ｕ 远 高 于 电源 电 压 ， 有 效 互 感 器 。 的瓷 裙 表 面 闪络 而 爆 炸 ， 至 会形 成 短 路 。 值 一 般 可 达 １． 甚 ６～３ Ｕｐ的过 电压 。 器重 新投 运 时 ， 产 生 的 涌 流 效 应 可 能 再 所 （ ） 磁 谐 振 过 电 压 ， 使 电 气 设备 的绝 缘 ４铁 会 通 过 以 上 分 析 可 以 看 出 ， 外 界 条 件 度 激 发 起 谐 振 。 在 ②母 线 分 段 运 行 的 中性 点 可以 先 转 并 列 运行 ， 谐 振 不 若 击穿 而 导 致 这 些 设 备 损 毁 。５ 铁 磁 谐振 过 激 发 下 ， （） 当ＴＶ的非 线 性 电感 Ｌ 化 足 够 大 ， 不 接 地 系 统 ， 变 消 失 ， 入 两 台 ＴＶ二 次 电 压 切 换 开 关 ， 投 而 电压 ， 会使 有 污 秽 的 电 气设 备 表 面 闪 络 ， 而 串联 铁 磁 谐 振 就 可 能 发 生 。 后 将 其 中 一 台ＴＶ退 出运 行 。 引起 短路 。６铁 磁 谐振 过 电压 出 现时 ， 网 （） 电 ３ 投 入 具 备 送 电 条 件 的 线 路 。 入 这 ） 投 中 可 能 并 无 接 地 点 ， 会 出 现 虚 幻 接 地 现 ４ 谐振 过 电压的限制措施 但 象， 使运 行值 班 人 员造 成 错 觉 。７ 铁 磁谐 振 （） 鉴于ｌ０ ｌ ｋＶ及 以 上 有效 接 地 系 统 的ＴＶ 些 线 路时 ， 回路 的 电容 值 变 大 ， 达 到 消 谐 可 其 过 电压 出现 时 ， 果 工 作 、 护 等 接 地 网 的 饱 和 铁 磁 谐振 过 经 常 发 生 ， 谐 振 过 电 压 的 目 的 。 如 保 ４） 除 空 载 运 行 的 线 路 。 少 线 路 的 切 减 接 地 电 阻 不 合 格 ， 过 电压 还 可 以 通 过 设 的 激 发 是 具 有 随 机 性 的 ， 重 时 ， 线ＴＶ 此 严 母 备 的 接地 引下 线 ， 入 接地 网 ， 接 地 电压 损 坏 ， 至 导 致 ＴＶ爆 炸 ， 窜 使 甚 危及 二 次 保 护 设 回路 数 ， 改变 系统 的 参 数 ， 达 到 消 谐 的 目 可 备 及 一次 ＴＶ附 近 设备 。 须 加 以 预 防 和 限 的 。 必 升 高 ， 而 危 及 现 场 人 员的 人 身 安 全 。 从 制。 ５ 投 入 消 弧 线 圈 。 中性 点 经 消 弧 线 ） 在 （ ） 运 行 方式 上 和 倒 闸 操 作 过 程 中 ， 圈接 地 的 情 况 下 ， 电感 值 Ｌ 比互 感 器 的 １在 其 远 ２ 产生铁磁谐振过 电压 的激发条件 回路 的 零 序 自振 频 率 决 定 构成谐振激 发条件有以下几方面 。 防止 断 路 器断 口电容 器 与 空 载 母 线 及母 线 励 磁 电感 为 小 ， 和 ｏ互 （ ） 括 电压 互 感 器在 内的 空 载母 线 或 ＴＶ构 成 串联 谐振 回路 ， 防止 因谐 振 过 电 １包 以 于Ｌ Ｃ ， 感 器所 引起 的谐 振现 象 也 就成 为不 可 能 。 ５ Ｖ系统 发 生谐 振 时 ， 采取 此 ３ｋ 可 送 电 线 路 的突 然 合 闸 ， 使 互 感 器 的 某 一 压 损 坏 设 备 。 这 相 或两 相 绕 组 内产 生 巨大 的 涌流 和 磁 饱 和 （） 用 电 容式 ＴＶ， 种 方 法从 根本 上 法 。 ２改 这 现象 。 消 除 了 铁 磁 谐 振 的 条 件 。 远 供 电 局 现 在 清 （） 于雷击或其他 原因 ， ２由 线路 中 发 生 新 投 运 的 电压 互 感 器 都是 电 容式 电压 互 感 ５ 结语 本 文 对 电 网谐 振 过 电 压 的 危 害 、 发 激 瞬 间 单 相 弧 光 接 地 ， 其 他 两 相 瞬 间升 至 器 ， 前 电 磁 式 电 压 互 感 器 已 经 大 部 分 改 使 以 原 预 目 线 电 压 。 故 障 相 在 接 地 消 失 后 有 瞬 间恢 造 完 毕 。 已基 本 上 消 除 了 系统 发 生 串 联 条 件 、 理 、 防 和 限 制 措施 作 了 分 析 。 而 这 的是 使 我 们 变 电运 行 值 班人 员今 后 在 工 作 复至 相 电 压 ， 至 造 成 暂 态 励 磁 涌 流 的 急 谐 振 的 条 件 。 以 中预 防 电 网 串联 谐 振 过 电压 的产 生 ， 提 并 高 我 们 在 今 后 遇 到 电 网 串联 谐 振 过 电压 时 的应 急 处 理 能 力 。 须 指 出 ， 除谐 振 过 电 必 消 压的 方法各种各样 ， 可根 据 当 时 的 具 体 运 行 方 式 灵 活 运 用 ， 期 杜 绝 因 谐 振 过 电 压 以 造 成 的设 备 损 坏 ， 高 供 电 设 备 运 行 ＴＮＧＦＡ 皿圆■ ＣＥ ＥＯＹＯＴ■置笛 Ｉ ＆ＣＬ ＲＩ Ｕ置 幽 Ｅ ＨＯＩＭＯ Ｎ Ｎ Ｎ —
电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施
电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施摘要电力系统中，厂站因过电压引起故障甚多，特别是谐振过电压，对设备甚至系统安全稳定运行影响大。
分析原因，找出问题，提出防治措施很有必要。
关键词谐振过电压；PT；铁芯饱和；防范措施0 引言我国电力系统分为不同电压等级，35kV及以下配电网采取中性点不接地和经消弧线圈接地方式；110kV及以上配电网采取中性点直接接地方式。
过电压种类多，主要有谐振、雷电和操作过电压；其中谐振过电压较常见，作用时间长、次数频繁、危害大，须采取措施预防。
1 谐振过电压产生原因电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压；中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。
运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。
另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
2 铁磁谐振为满足电网测量、保护需要，电力系统中配置大量电感电容元件，如：互感器、电抗器等电感元件；电容器、线路对地电容等电容元件。
当进行设备操作或系统故障时，电感电容元件构成振荡回路，在一定条件下产生谐振，损坏设备影响系统。
2.1 原因分析图1某水厂单串接线图，采用接线，110kV系统中性点直接接地，变压器、PT等分相运行，变压器、PT高压绕组接成Y0，该厂多次发生铁磁谐振过电压。
原因：图1 某水电站单串接线图1）故障时产生谐振过电压。
当系统发生单相故障时，因整个电网系统中电感电容元件参数不匹配，两者共同作用，为谐振产生创造条件，最终导致铁磁谐振过电压发生；2）操作时产生谐振过电压。
110kV开关为双断口且并联均压电容，停送电操作时，先拉5012、5013，再拉50126，其他刀闸均接通。
110kV环网通过开关断口电容构成带电磁式PT空母线产生谐振。
2.2 等值电路图该厂输出线路发生单相接地故障，瞬时A相线路产生接地电流，因避雷器参数不匹配，构成谐振回路而产生谐振过电压。
图2 简化电路图如图2，L1是1B一次侧电感，L2是2B一次侧电感，Lm是PT一次侧电感，C0是空长线路对地电容，RL是电阻，k为故障点。
电力系统中的谐振过电压
正文标题
在电力系统中，当发生不对称接地故障或断路器的不同期操作时，将会 出现零序电压和零序电流，通过静电和电磁耦合，会在相邻的低压平行 线路中感应出传递过电压； 当变压器的高压绕组侧出现零序电压时，会通过绕组间的杂散电容传递 至低压侧，危及低压绕组绝缘或接在低压绕组侧的电气设备。
20
正文标题
铁路供电强电线路在信号电缆的芯线上产生的纵向感应电动势，与强电线路 中的影响电流、信号电缆的金属护套屏蔽层、信号电缆的直径、信号电缆屏 蔽层的接地方式以及它们之间的距离等因素有关。
22
正文标题
当信号电缆屏蔽层不接地时，强电线路有影响电流，会通过互感抗在信 号电缆屏蔽层和线芯产生磁感应电势分别为 IP
2
3
X r1 Z1ctg(1 1 ) X r0 Z0ctg(0 0 )
X r1 2X r0 0
Z1ctg(1 1 ) 2Z0ctg(1 1 ) 0
16
正文标题
忽略导线电感，令导线的正序和零序电容分别为C1和C0，容抗为－jXC1和 －jXC0，线路首端的入口阻抗为
X r1 1 1 1
X L1 X C1
X r1 2X r0 0
X r0
1
1
1
X L0 X C0
单相开断发生谐振的条件
开断相的电压
11
1111
UA
EA 2
X rN
X r1 2
X
rN
EA
Xr0 Xr1 2Xr0 Xr1
EA
X r1 2
X r1
谐振条件
2 C0
TK
C1 2G
输电线路电容
电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因
电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因电力系统中的铁磁谐振过电压是指在一些特定的运行条件下，电力系统中的铁磁元件（如变压器、电感器等）由于谐振现象而产生的过电压。
这种过电压会对电力设备和系统的安全稳定运行产生不利影响，因此对于铁磁谐振过电压的产生原因进行深入的研究和分析具有重要意义。
铁磁谐振过电压的产生主要是由于电力系统中的谐振特性和非线性特性的相互作用引起的。
具体而言，以下是造成铁磁谐振过电压的几个主要原因：1. 谐振频率与系统频率接近：电力系统中的铁磁元件具有一定的谐振频率。
当系统频率与铁磁元件的谐振频率接近时，就容易引发谐振现象，从而产生过电压。
这是因为谐振频率附近会出现共振现象，电力系统中的能量在谐振回路中积累，导致过电压的产生。
2. 非线性特性引起的谐波：电力系统中存在各种非线性元件，如变压器的磁化曲线非线性、饱和等。
这些非线性特性会引起系统中谐波的产生和传播，进而导致铁磁谐振过电压的产生。
当谐波频率与铁磁元件的谐振频率相近时，谐波能量会在铁磁元件中积累，导致过电压的产生。
3. 谐振回路的存在：电力系统中的变压器、电感器等铁磁元件与电容器、线路等组成了谐振回路。
当这些元件的参数满足一定的条件时，谐振回路就会形成，从而引起谐振现象和过电压的产生。
4. 突变负载的突发性变化：电力系统中的负载存在突变的情况，例如突然断开大负载或突然接入大负载。
这样的突变负载会导致电力系统中的谐振频率发生变化，从而引起铁磁谐振过电压的产生。
为了避免铁磁谐振过电压对电力系统的影响，可以采取以下几种措施：1. 谐振频率的分析和计算：对于电力系统中的铁磁元件，需要进行谐振频率的分析和计算。
这样可以了解系统中是否存在谐振频率接近的情况，并采取相应的措施来避免谐振现象的发生。
2. 谐振回路的设计和调整：在电力系统的设计和运行过程中，需要合理设计和调整谐振回路。
这包括选择合适的元件参数、合理布置线路等，以降低谐振回路的谐振能力，减少谐振过电压的产生。
电力系统过电压分类和特点
电力系统过电压分类和特点电力系统过电压主要分以下几种类型：大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。
产生的原因及特点是：大气过电压:由直击雷引起,特点是持续时间短暂，冲击性强，与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。
因此,220KV以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。
工频过电压:由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起，特点是持续时间长,过电压倍数不高，一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。
操作过电压:由电网内开关操作引起，特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。
因此30KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。
谐振过电压:由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长。
变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑?变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑?答：变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变。
遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理.（1）变电所只有一台变压器，则中性点应直接接地，计算正常保护定值时，可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。
当变压器检修时，可作特殊运行方式处理,例如改定值或按规定停用、起用有关保护段。
（2)变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地。
如果由于某些原因,变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行，当其中一台中性点直接接地的变压器停运时，若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行。
否则,按特殊运行方式处理。
（3）双母线运行的变电所有三台及以上变压器时，应按两台变压器中性点直接接地方式运行，并把它们分别接于不同的母线上，当其中一台中性点直接接地变压器停运时、将另一台中性点不接地变压器直接接地。
电网谐振过电压的限制方法范文
电网谐振过电压的限制方法范文电网谐振过电压是指在电力系统运行过程中，由于谐振条件的满足导致的电压过高现象。
谐振是指系统中的电感元件和电容元件之间发生共振现象，导致系统中电压和电流的不稳定。
谐振过电压的产生是一个复杂的动态过程，它与电力系统的结构、设备参数以及系统运行状态等因素都有关系。
电网谐振过电压会影响电力系统的正常运行，甚至会对电力设备造成严重的损坏。
因此，控制电网谐振过电压对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
要限制电网谐振过电压，首先需要了解它的产生机理。
电网谐振过电压的产生主要是由于电势能的互相输送过程中能量的积累和释放引起的。
具体来说，当发生谐振时，谐振电感元件和电容元件之间会产生大量的电磁能量传输。
这些电磁能量会导致电网中电压的不稳定，进而引发谐振过电压的产生。
因此，限制电网谐振过电压的关键是控制电磁能量在电力系统中的积累和释放过程。
为了限制电网谐振过电压，可以采取以下措施：1. 提升调频速度：调频是指电力系统中发电机的频率调整过程。
提升调频速度可以缩短系统电压的调整时间，减小谐振过电压的产生。
具体来说，可以通过增加调度控制中调频控制的灵敏度、优化调频控制策略等方式来提升调频速度。
2. 优化发电机参数：发电机是电力系统中的重要设备，其参数设置影响着系统的稳定性和灵敏度。
通过优化发电机的参数设置，可以减小谐振过电压的产生。
具体来说，可以调整发电机的电容参数、电感参数等来改变发电机的谐振特性，从而减小谐振过电压的幅值。
3. 配置谐振抑制器：谐振抑制器是一种能够消除电网谐振过电压的装置。
它通过改变电力系统中的电感元件和电容元件之间的谐振条件，从而减小谐振过电压的幅值。
谐振抑制器可以配置在发电机、变电站等关键位置，以提高电力系统对谐振过电压的抵抗能力。
4. 加强系统调节和保护：系统调节和保护是电力系统的重要组成部分，对于限制电网谐振过电压具有重要意义。
通过加强系统调节和保护措施，可以及时探测和响应电网谐振过电压的产生，并采取相应的措施进行限制。
电压互感器谐振过电压分析及预防措施
电压互感器谐振过电压分析及预防措施电压互感器是电力系统中常用的测量和保护装置，它将高电压侧的电压降低到低电压侧进行测量或传递。
然而，当电压互感器遭受到电力系统中的谐振过电压时，会引起互感器的谐振现象，从而影响电力系统的稳定性和互感器的工作性能。
本文将从谐振过电压的原因和机理、谐振过电压的预防措施等方面进行详细分析。
首先，谐振过电压的原因和机理主要有以下几点：1.系统谐振:当系统中存在谐振的无功电容或电感元件时，谐振过电压现象容易发生。
例如，当系统中存在高频电容器、线路电容或电抗器等无功元件时，谐振过电压现象可能因其与互感器的谐振频率接近而发生。
2.外部故障:外部故障引起的短路或开路等异常情况，会导致电力系统中电流的突然变化，从而引起电压互感器的谐振过电压。
例如，当发生系统短路时，系统中的电流突然增大，产生过大的谐振电压。
3.负荷电压突变:系统中负荷突然增加或减少，使得负荷电流突变，导致电力系统中的电压突变。
当这种电压突变与互感器的谐振频率接近时，会引起互感器的谐振。
为了预防电压互感器谐振过电压的发生，可以采取以下预防措施：1.减小互感器与系统的谐振频率接近:通过调整互感器的参数或改变系统中的无功元件，使得互感器的谐振频率与系统频率之间存在较大差异，从而减小谐振过电压的发生概率。
2.安装绕组电阻:在互感器的一次侧或二次侧绕组中，安装适当的绕组电阻，可以减小谐振过电压的幅值和持续时间。
绕组电阻可以提供额外的阻尼，抑制谐振现象的发生。
3.加大互感器的绝缘能力:选用具有较高绝缘强度的互感器，可以提高其抗击谐振过电压能力。
合理选择互感器的额定电压和绝缘等级，避免绝缘击穿。
4.加强对系统的监测和维护:定期对电力系统进行检测和维护，及时处理系统中的故障和隐患，防止电压互感器谐振过电压的发生。
综上所述，电压互感器谐振过电压是影响电力系统稳定性和互感器工作性能的一个重要问题。
了解谐振过电压的原因和机理，采取相应的预防措施，可以有效减小谐振过电压的发生概率，确保电力系统的正常运行和互感器的可靠工作。
10KV铁路电力系统谐振过电压产生原因及抑制措施讲解
10KV 铁路电力系统谐振过电压产生原因及抑制措施摘要：铁路10KV 电力系统是中性点不接地系统，中性点直接接地的三相五柱电磁式电压互感器线圈电感和电网对地电容与构成谐振条件，在运行中容易产生铁磁谐振，引起内部过电压。
本文通过对10KV 中性点不接地运行方式下谐振过电压的分析，说明产生谐振过电压的条件、种类及特点，并针对各种抑制谐振过电压的措施进行探讨，得出可行性结论。
关键词：铁路；电力；过电压；抑制措施1 概述铁路10KV 电力系统均为中性点不接地系统（小电流接地），发生单相接地故障时，由于对线电压不产生影响，允许继续运行2个小时，提高了供电的可靠性和连续性，但是存在着易产生过电压的问题。
在10KV 配电所的每一段母线上均接有一台三相五柱电磁式电压互感器，其一次线圈中性点直接接地。
由于电网对地电容与压互的线圈电感构成谐振条件，在运行中容易产生铁磁谐振，引起内部过电压，这种过电压持续时间长，甚至能长时间自保持，对系统的安全运行威协极大，它是导致压互高压熔丝熔断和压互烧损、避雷器爆炸的主要原因，也是某些重大事故的诱发原因之一。
近五年以来，在我段管内共发生谐振过电压烧坏压互高压保险12次，烧毁10KV 压互1台，压互瓷瓶内部引出线烧断1次。
2 铁路10KV 电力系统谐振过电压产生的条件2.1 内部条件铁路10KV 电力系统是中性点不接地系统，为了监视系统的三相对地电压，10 kV配电所每段母线上均接有Y/Y/接线的三相五柱电磁式压互。
母线电压互感器的高压侧接成Y 型，其中性点是接地的，由于铁路10KV 电力系统中电缆较多，各相对地电容较高，电网对地电容与压互的电感相匹配构成谐振条件。
当发生谐振时，压互感抗显著下降，励磁电流急剧增大，可达到额定值的数十倍，造成压互烧毁或保险熔断。
2.2 外界激发条件激发产生谐振过电压的外部条件有以下几种：（1）线路发生单相接地或瞬间接地。
（2）向带有三相五柱电磁式压互的空母线充电（不带馈线负荷的情况下空送母线）。
电力系统中的谐振过电压汇总
电力系统中的谐振过电压汇总串联谐振过电压是指当电力系统中的电感元件和电容元件呈串联关系时，由于谐振频率的输入而导致的电压过高的现象。
通常情况下，电力系统中的电感元件包括变压器、线圈等，而电容元件则包括电容器、电缆等。
串联谐振过电压的存在可能会导致电压过高，进而导致设备失效，甚至发生电弧灼伤的危险。
为了解决串联谐振过电压问题，可以采取添加电阻元件或者改变电路结构等方法进行限制。
并联谐振过电压是指在电力系统中，当电容元件和电感元件呈并联关系时，由于谐振频率的输入而导致的电压过高的现象。
并联谐振过电压通常存在于变电站的电容电压互感器、过电压防护器等设备中。
并联谐振过电压的存在可能会导致设备破坏、继电保护功能异常等问题。
为了解决并联谐振过电压问题，可以采取增加电阻元件、加大绝缘距离等方法进行限制。
谐振过电压的产生原因多样，主要包括谐振电路的共振、外部谐振源的干扰等。
谐振电路的共振可以是因为电力系统中元件的电感值和电容值之间的匹配产生谐振频率。
而外部谐振源干扰主要是指其他系统或装置中产生的谐振源通过电力系统传输而导致的谐振过电压。
谐振过电压的存在对电力系统的稳定运行会造成较大的影响，因此，对于谐振过电压的研究和预防十分重要。
为了降低电力系统中的谐振过电压，可以采取以下措施：1.改变电路结构：通过改变电力系统中电感元件和电容元件的连接方式，使其不易形成谐振回路。
2.增加阻尼元件：向谐振回路中加入合适的阻尼元件，可以消耗谐振电流，从而减小过电压的幅值。
3.增加电容补偿：通过增加额外的并联电容，提高电力系统的谐振频率，减小谐振过电压的发生。
4.改变设备参数：通过调整电感元件和电容元件的参数，改变谐振频率，从而降低谐振过电压的幅值。
5.优化绝缘水平：加大设备间的绝缘距离和绝缘强度，提高系统的耐受谐振过电压能力。
总之，电力系统中的谐振过电压是一种常见的问题，对电力系统的正常运行和设备的安全运行都会产生一定的影响。
因此，对于谐振过电压的预防和限制是电力系统运行中的一项重要任务，通过采取合适的措施来解决谐振过电压问题，能够提高电力系统的稳定性和可靠性。
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。
电力系统中谐振过电压的产生与解决对策
电力系统中谐振过电压的产生与解决对策摘要：除了家电之外，在日常生活中会因为电磁感应产生的振动导致一些细部用电仪器出现损坏以及运作时令的问题，与此同时在一些大型的电力供给、传输运作以及发电上都会有这种问题的出现，所有出现的这种问题都被称作谐振过电压。
本文对电力系统中谐振过电压的产生进行了分析和探讨，并且有针对性的将有效的解决问题的措施提了出来，希望能够对大家有所帮助。
关键词：谐振过电压问题策略引言电路当中如果有电流通过就会产生磁场，在生产电力上电与磁的互相转化使人类的生活得到了极大地帮助。
然而在我国的电力工作当中因为这类问题的出现从而造成了很多的损失，其不仅严重的危害到了国家的财产安全，甚至会经常性的造成人员伤亡状况的出现。
我国的电力专家为了促进过电压危害这一问题的有效解决，对其中的很多方法进行了总结，本文具体的介绍了谐振过电压的现象，并且将有效的解决措施提了出来，供大家参考。
一、谐振过电压概述造成电网过电压现象在电力系统中出现的原因有很多，如果过于频繁的出现谐振过电压等现象，就会产生很大的危害性。
一旦出现过电压现象，就会烧毁以及损坏电气设备，在严重的情况下还会导致停电事故的发生。
由于时间较长的谐振过电压作用。
但是却不可以采用避雷器的方式进行限制，所以在实施保护的这一方面具有相当大的困难。
由铁心电感元件，包括消弧线圈、电抗器、电压互感器、变压器以及发电器等，还有一些系统的电容元件，包括电容补偿器以及输电线路等共同促成了共谐条件的形成，导致谐振过电压在系统当中产生[1]。
二、产生谐振的原因以及将其激发出来的条件作为一个复杂的电力网络，电力系统具有十分重要的作用，有很多的电容元件以及电感元件，特别是铁磁谐振现象经常会出现在不接地系统当中，严重的威胁到了设备的安全运行。
有以下条件会将电压谐振激发出来：①突然投入的电压互感器；②发生单相接地的线路；③突然改变的系统运行方式以及投切的电气设备；④发生较大波动的系统负荷；⑤出现波动的电网频率；⑥不平衡变化的负荷[2]。
电力系统的谐振过电压浅析
Ｄ Ｉ１ ．９９ ｊｉ ｎ １０ － ９ ２ ２ １ ．５ ０ ３ Ｏ： ０ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ １ ８ ７ ．０ ０ １ ．０ ｓ
压 器 ， 互 感 器 ， 线 圈等铁 芯 电感的磁 电压 消弧
电力系统的谐振过 电压浅析
雷强 湖 南澧县 艳 洲 水利 水 电工 程 管理 局
致在系统中的某些部件（ 或元件） 上出现严重
种原因， 如中性点电压位移 ， 断路器非全相或 不 同期操作， 电磁式电压互感器饱和等等， 产 生 谐 振 过 电 压 。 过 电 压 首 先 使设 备 老 化 ，
绝 缘 水平 较 低 的 电 气设 备 损坏 ， 最终 造 成事 故 。为 了尽 量避 免这类 事故的发生 ， 就要
运行 经验表 明谐振 过电压可在各种 电压等 级 的 网络 中产 生 ， 其是 在 ３ｋ 及 以 下的 电 尤 ５ｖ
过 电压 对 电 力 系统 危 害 极 大 ， 往 会 引 起 往
重 大 设 备 事 故 ， 成 重 大设 备损 坏 和 重 大 造
路饱和作用而激发起持续性 的较 高幅值 的 铁 磁谐 振 过 电压 ， 它具 有 与线 性 谐振 过 电 压 完全不 同的特 点和性 能 。 在正常的同步运行状态下 ， 水轮发 电机 每经过 一个电周期 ， 电抗将变动两个周期 。
财 产损 失 ， 能 不 引 起 足 够 的 重视 。 相 对 不 于 雷 击过 电压 、 操 作 过 电压 ， 力 系统 的 电
动 。在所有 这些情况下 ， 如果电机的外 电 路 容 抗 满 足一 定 的 条件 ， 损 耗 电 阻又 足够 且 小时 ， 就有可能在此电感参数周期变化的振 荡回路 中激 发起一种特殊性 质的参数谐振 现象 ， 电感参数周期变化的过程 中将不断 在 地经过感抗等于容抗的谐振 点， 导致 同步电
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8.3 超高压补偿线路中不对称操作引起的谐振
在超高压电网中，为抑制空载长线路的重合闸过电 压，一般采用单相自动重合闸，即电网中单相断路 器操作是一种正常的不对称操作，而且超高压电网 并联电抗器的补偿度TK通常在60%以上。
TK QL QC
系统发生不对称操作情况时，会使健全相对断开相 的相间电容与断开相的对地电抗器形成串联谐振回 路，由于电抗器的线性度很高，这种电感、电容效 应将会产生较高的工频过电压，使得故障开断相的 工频接地电弧（潜供电流）不能熄灭，自动重合闸 也就归于失败。
1 X r0 EA 1 X r0 1 X L1 2 X L1 1 X C1 2 X C1 1 1 X L0 X C 0 1 1 X L0 X C 0
X r1 2 X r 0 0
E A X rN 开断相的电压 U A 2 X r1 X rN 2
谐振条件
C0 C1 TK 2G 2
输电线路电容 C 0
2 C1 3
电抗器采用单相形式， 谐振条件 XL1=XL0，G=1 电抗器采用三相形式， XL0＜XL1，若XL1=2XL0， G=2
TK 1
8 9
TK 3
2 3
为消除电网谐振，要求G＜1，即要求电抗器的零序电 抗大于正序电抗，实际系统就采用并联电抗器的中性 点串接小电抗的方法来满足G＜1的要求。 若线路中不接并联电抗器，当发生单相不对称开断时， 在开断相上亦会产生感应电压。该感应电压是由非开 断相与开断相的相间电容和开断相的对地电容分压传 递而来的。
UC
I C
E
Rc 2
1 0
2
2
2 0 0
E
2 1 0
2
2
回路的阻尼率
R 2L
回路的自振角频率
0
1 LC
L
1 C
0
U L UC I
1 E C R
L C
UC
E
1 ( )2 0
U L UC E
UC U L E
UC (
E
2 ) 1 0
8.2 消弧线圈补偿网络中的谐振
在中性点不接地的配电网中, 消弧线圈的主要作用是补 偿系统单相接地故障的短路电流。
Y1 (U A U N ) Y2 (U B U N ) Y3 (UC U N ) YLU N 0
YU A Y2U B Y3UC 1 UN Y1 Y2 Y3 YL
Y1 jC1 Y3 jC3
并联电抗器的正序与零序电抗分别为XL1和XL0、线路的正序 与零序波阻抗分别为Z1和Z0和导线的正序与零序电角度分别 为λ1和λ0。等值电路图中Zr1为从线路首端求得的正序入口阻 抗。零序入口阻抗等于由线路首端求得的Zr0，在等值电路图 中附加一个接地阻抗ZrN，根据等效原理ZrN应满足
1 tg 1
线性谐振
谐振
参数谐振
铁磁谐振
电路中的电感元件因带有铁芯，会产生饱和现象，这种含有非 线性电感元件的电路，在满足一定条件时，会发生铁磁谐振。 电力系统中发生铁磁谐振的机会是相当多的。国内外运行经验 表明，它是电力系统某些严重事故的直接原因。
8.1 线性谐振的条件
et 2 E sint
I jd I2 I3
I jd I 2 cos300 I3 cos300 2I 2 cos300
2 3U xgC0 cos300 3C0U xg
系统运行经验表明，当10kV线路的Ijd不超过30A（即：架 空线路长度不超过1000km）和35kV线路的Ijd不超过10A （即：架空线路长度不超过100km）时，接地电弧一般能 够自熄，这可避免单相电弧接地故障跳闸，这是中性点不 接地电网的优点。但当超过上述允许值时，接地电弧往往 不能自熄，并将产生间歇性电弧接地过电压。 在变压器中性点上接消弧线圈L。当系统中性点接有消弧 线圈时，单相接地时流过消弧线圈的电流为
高压牵引线路与信号电缆间存在耦合电容，而信号电 缆芯线本身也有对地电容，通过这些分布电容会在信 号电缆上产生静电传递电压。传递电压值与电缆间几 何尺寸、电缆金属护套的连接方式等因素有关，这种 影响称为容性耦合影响，也就是静电影响。 在实际工程中，按相关规程要求信号电缆的金属护套 应接地，所以高压牵引线路与信号电缆平行铺设时， 在信号电缆芯线上不会产生静电感应分量。
在高压牵引线路的工作电流作用下，在空间产生交变磁 场，其磁力线交链邻近信号线路，在信号线路上会产生 感应电动势（电力电缆与信号电缆间存在互感），通过 这种感性耦合在通信电缆上感应出电动势。由于此感应 电动势是沿着通信线路芯线轴向分布的，又称为纵向感 应电动势。 铁路供电强电线路在信号电缆的芯线上产生的纵向感应 电动势，与强电线路中的影响电流、信号电缆的金属护 套屏蔽层、信号电缆的直径、信号电缆屏蔽层的接地方 式以及它们之间的距离等因素有关。
消弧线圈调谐至使脱谐度Vc=0时 ， L 系统将发生谐振现象。
1 3C0
我国电力行业规程规定，中性点经消弧线圈接地系统 应采用过补偿方式，其脱谐度不超过10%，同时还要 求中性点位移电压一般不超过相电压的15%。 现实际系统中使用的消弧线圈一般采用随调式消弧线 圈，即系统正常运行时，将消弧线圈的脱谐度调大， 使其不放大系统的位移电压，而当系统发生单相接地 故障时，自动调小脱谐度使其发挥补偿作用。但对这 种调谐方式，要求消弧线圈应有尽快的响应时间，系 统故障时能快速发挥补偿作用。
当信号电缆屏蔽层不接地时，强电线路有影响电流，会通过互感抗在 信号电缆屏蔽层和线芯产生磁感应电势分别为 I
P
E1P jM1P I1 E1A jM1A I1
屏蔽层两端接地 屏蔽层电流
一、平行线路间的电压传递
电气化铁路的高压（27.5kV）牵引线路与铁路沿线铺 设的信号电缆。牵引供电线路与信号电缆处于同一电 磁环境中，牵引线路中的交变电流在其周围会产生交 变电磁场，通过回路间的电容耦合和电感耦合作用， 在信号电缆中将感应电压和电流，可能危及信号系统 的正常运行和设备绝缘。（平行多导体系统）
Y2 jC2 1 YL j L
j (C1U A C2U B C3U C ) j (C1U A C2U B C3U C ) UN 1 1 j (C1 C2 C3 ) j j 3C0 j L L
C1 C2 C3 C0 3
uh (t ) U A (cos t et cos 0t )
消弧线圈的功能有：补偿系统单相接地电容电流、延 缓恢复电压的上升速度促使电弧自熄。
从减小残流、熄灭接地电弧来说，消弧线圈的脱谐度 越小越好。 实际系统中消弧线圈又不宜运行在全补偿状态，因为 系统正常运行时，电网三相对地电容不对称，可能在 系统中性点上出现较大的位移电压。当系统接入消弧 线圈后，恰好形成零序谐振回路，在系统位移电压的 作用下将发生线性谐振现象。
IL U xg
L
流过故障点的电流 Ic
IC I jd I L
消弧线圈的补偿可由脱谐度Vc
IC I jd I L 1 C 1 2 1 ( 0 )2 I jd I jd 3 C0 L
0 1 1 C 3C0 L
利用消弧线圈灭弧后，故障相恢复电压的自由振荡的 角频率与系统电源的角频率相接近，恢复电压将以拍 频的规律缓慢上升，从而可以保证电弧不再发生重燃 和最终趋于熄灭，使系统恢复正常运行。 系统装设消弧线圈后，熄弧后故障点的恢复电压为
X rN EA UA 2 X r1 X rN 2 X r 0 X r1 EA 3 2 X r1 X r 0 X r1 2 3
单相开断时，电网发生谐振的条件为
X r1 X r 0 X r1 0 2 3
X r1 2 X r 0 0
X r1 Z1ctg(1 1 ) X r 0 Z 0 ctg(0 0 )
谐振的类型
电感元件是线性的；完全满足线性谐 振的机会极少，但是，即使在接近谐 振条件下，也会产生很高的过电压。 线性谐振条件是等值回路中的自振频 率等于或接近电源频率。其过电压幅 值只受回路中损耗（电阻）的限制。 电感参数在某种情况下发生周期性的 变化 ；参数谐振所需能量来源于改变 参数的原动机，不需单独电源，一般 只要有一定剩磁或电容的残余电荷， 参数处在一定范围内，就可以使谐振 得到发展。电感的饱和会使回路自动 偏离谐振条件，使过电压得以限制。
I
E R 2 (L 1 2 ) C
2 0 1 2
U L IL
E
2 2 0 R 1 L 2
E 2 0 0
8.4 传递过电压
在电力系统中，当发生不对称接地故障或断路器的不 同期操作时，将会出现零序电压和零序电流，通过静 电和电磁耦合，会在相邻的低压平行线路中感应出传 递过电压； 当变压器的高压绕组侧出现零序电压时，会通过绕组 间的杂散电容传递至低压侧，危及低压绕组绝缘或接 在低压绕组侧的电气设备。
Z1 X L1
电抗器的正序与零序补偿角
忽略线路电阻，Zr1=jXr1、 Zr0=jXr0
0 tg 1
Z0 X L0
空载长线路末端接有电抗器的等值入口阻抗表达式
X r1 Z1ctg(1 1 ) X r 0 Z 0 ctg(0 0 )