铁磁谐振过电压
铁磁谐振过电压
子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合
(2)当电源容量为有限值时，XS 的存在电 容效应，就像增加了导线长度一样。 容量越小，工频电压升高得越严重。
因此为了估计最严重的工频 电压升高，应以系统最小电
源容量为依据。
子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合
二、不对称短路引起的工频电压升高
• 当A相接地时，可求得B、C两健全相 上的电压为
闸和自动重合闸。
子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合
一、计划性合闸引起的过电压
A QF B L
在计划性合闸之前，
i
线路上一般不存在
e(t)
C T u 残余电荷，初始电压
为零，在合闸初瞬间
的暂态过程中，电源
图39-－5 5 空载线路合 电压通过等值电感 闸时的等值电路 对空载线路的等值电容
充电，回路中将发生高频振荡过程。
子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合
由以上分析可知，按工频熄弧理 论分析得到的非故障相的过电压 倍数为3.5，故障相的最大过电 压倍数为2倍，过电压的波形具 有同一极性，且故障相不会产生 振荡过程。
子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合
二、影响电弧接地过电压的因素
1．电弧燃烧与熄灭的随机性 2．输电线路的相间电容及回路损耗 3．中性点的接地方式
子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合
e(t) Em cost
i(t) Em cos(t 90 )
XC XL
u(t)
CT
e(t )
子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 图3-2
子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合
t t1 uAB
t t2
t1
u AB 2Em
，
35kV配电网铁磁谐振过电压及抑制措施研究
通 。 由于 Ｔ Ｖ的励磁 感抗 很 大 ，其 中流 过 的 电流很
压 侧 中性 点 接 地 ， 着 运 行 线 路 的增 加 ， 统 对 地 随 系
电容增 加 ， 发生谐 振 的频 率 将 降低 ， Ｈ．． ｅｅｓｎ 和 Ａ Ｐ ｔ ｏ ｒ
１ ．８ｋ 第二 条母 线上 的 出线 为富 达线３ １ ， 空 ０９ ｍ， ５２架
线 长 １ ｍ， 天线 ３ １ ． 空 线 长 ４ ｍ， 外 界 ．ｋ 府 ７ ５３架 ．ｋ 设 ４
激发 方式 为 王付 线３ １ 架 空线 末 端Ａ相发 生单 相 接 ５ １ 地故 障 消失 。本 文 中的单 相接地 故 障消失 均是指 系
过 电压 或者 系 统运 行 方式 突 然改 变 、 荷 的剧 烈 波 负
动等 引 起 系统 电 压 的强烈 波 动『 ３ １ 面 将结 合 系 统 。下
的实 际接 线情 况 ， 以下 几 种激 发方 式 引 起 的铁 磁 对 谐振 进行 分析 比较 。 （） １ 激发 方 式一 ： 带有 １ 、 对 号 ２号 主变 压器 Ｔ ｖ 的空母线 突然 合 闸 。 实 际操 作 中 ，断路 器 操 作机 构 性 能存 在差 异 ，
长期 运 行经 验 表 明 ， 相 接地 故 障是 电力 系统 单
中的主要 故 障形式 ， 占故 障 ６％以上［ 约 ０ ４ １ 。当系 统发
生 单 相 接地 时 ， 障 点会 流 过 电 容 电 流 ， 接 地 相 故 未
（ ） 发方 式二 ： 空载送 电线 路突然 合 闸 。 ２激 对 设 断路器 三 相不 同期 合 闸 。 分别 合 ３ １ 、５ ２ ５ １３ １ 、
由图 ４可知 ， 用 不 同期合 闸 系统 ３ Ｖ 母线 采 ５ｋ 上 ３条 空线 未能 激发谐 振 。 （ ） 发方 式三 ： ３激 线路 发生 单相 接地 故障 消失 。
铁磁谐振过电压对电网有哪些危害？
铁磁谐振过电压对电网有哪些危害？
前面小编带大家了解了铁磁谐振对电力设备的危害，那对电网又会有哪些危害呢，请大家跟我来了解：
当线路发生单相接地或断路器操作等干扰时，造成电压互感器电压升高，三相铁芯受到不同的激励而呈现不同程度的饱和，电压互感器的各相感抗发生变化，各相电感值不相同，中性点位移产生零序电压。
由于线路电流持续增大，导致电压互感器铁芯逐渐磁饱和，当满足ωL＝1/ωC时，即具备铁磁谐振条件，从而产生铁磁谐振过电压，其造成的主要影响如下：
（1）中性点不接地系统中，单相接地时接地电弧不能自动熄灭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，并且在过电压的作用下极易造成第二点接地发展为相间短路造成设备损坏和停电事故，严重威胁电网安全运行。
（2）在发生铁磁谐振时，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，必然造成电压互感器烧损。
（3）铁磁谐振发生后电路由原来的感性状态转变为容性状态，电流基波相位发生180°反转，发生相位反倾现象，可导致逆序分量胜于正序分量，从而使小容量的异步电动机发生反转现象。
（4）铁磁谐振时产生高零序电压分量，出现虚幻接地和不正确的接地指示。
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。
铁磁谐振过电压机理是什么？
铁磁谐振过电压机理是什么？
在中性点非有效接地的配电系统中，若电网中发生单相接地铁磁谐振过电压故障，该电压等级电网母线上都将出现数值较高的零序电压。
利用这一特点，配网变电所母线上所接的绝缘监测装置，即一个三相五柱式电压互感器，其二次侧的星形联结绕组接三个电压表，以测量各相电压；另一个二次侧绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，用来反映线路单相接地时出现的零序电压。
当电网发生单相接地铁磁谐振过电压故障时，故障相对地电压为零，其他两相对地电压升高，同时出现零序电压，使继电器动作，发出故障信号。
但是在配电网中，PT铁磁谐振和PT断线故障与单相接地故障类似，都能引起电网电压异常，使PT开口三角形两端产生电压，绝缘监测装置发出接地信号。
因此，为了准确的判别故障类型，除监测PT开口三角两端电压外，还需要对配电网中单相接地故障、PT铁磁谐振和PT断线故障的特征进行分析加以区别。
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。
铁磁谐振过电压的危害及处理措施
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｆ ｅ ｒ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ — ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｓ ｏ ｖ ｅ ｒ － ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｏ ｔ ｆ ｅ ｎ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ —
摘 要 ： 铁磁 谐振 是 电力 系统 的一种 过 电压行 为 ， 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 时所产 生的过 电压和 过 电流 ， 严 重影响 了电力 系统 中输 变 电设备 和 网络安 全运行 的 可靠
ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｆ ｎ ｅ ｕ ｔ ｒ ￣ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｎ ｏ ｎ－ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ， ｂ ｕ ｔ ｓ ｏ ｍｅ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ｏ ｃ ｃ ｕｒ ｓ ｉ ｎ ｎ ｅ ｕ ｔ ｒ ￣ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｒｏ ｇ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ． Ｔｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ — ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｏ ｖ ｅ ｒ － － ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｆ ｅ ｒｏ ｍａ ｇ ａ ｅ ｔ ｉ ｃ ・ － ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｃ ａ ｎ ｓ ｅ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｌ ｙ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｕ ｓ ｍｉ ｓ － ・ ｓ ｉ ｏ ｎ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉｂ ｒ ｕｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ｅ ｃ ｕ ｉｔ ｒ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ａ ｆ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｉ ｔ ｉ ｓ ａ － ｂ ｏ ｖ ｅ ａ ｌ ｌ ｔ ｏ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ｒｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ・ － ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｉｎ ｆ ｄ ｏ ｕ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｓ ｔ ｏ ａ － － ｖ ｏ ｉ ｄ ｏ ｖ ｅ ｒ － ｖ ｏ ｈａ ｇ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ．
浅谈电压互感器铁磁谐振过电压及预防
的 非线 性 电感 Ｌ组 成 的 串联 谐 振 回 路 ： 最常 见 的 是 铁 磁 电压
谐 振 戢 Ｃ
２ 几种常见 的铁磁谐振
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 ， 但 当 系统 出现 故 障 时 ， 在 中性 点
式电压互感器 ｒ Ｉ ＇ Ｖ（ 一 次 中性 点接 地 ） 的 非 线 性 电 感 Ｌ组 成 的
并联 谐 振 回 路 。 串联 谐 振 也 称 铁 磁 电压 谐 振 是 指 大接 地 电 流
系统 中 ． 断路 器 断 口均 压 电容 Ｃ与母 线 电 磁 式 电压 互 感 器 Ｔ ｖ
压， 电压 表 指 针 到 头 ； 或 三 相 电压 轮 流 升 高超 过 线 电 压 ． 并同 时低 频摆 动 ； 三 相 电压 同 时升 高 ， 远 远 超 过 线 电压 。 电压 表 指 针 到 头 。有 时 出现 母 线 Ｔ ｖ喷 油 、 放 电、 着火、 爆炸 、 电磁 声 ． 母
种 现 象 会 导 致 高 压 电机 跳 闸甚 至 熔 毁 ， 使 绝 缘 被 击 穿 甚 至 熔 毁 爆 炸 等 ， 引发不可想象的严重后 果， 严重地危害 ， 甚 至 会 造 成 非 常 大 的经 济 损失 ， 在实际生活中， 要仔 细研 究 电压 互 感 式 铁 磁 谐 振 的 产 生原 因 并 采 取 有 效 措施 应 对预 防 。
１ ． １ 铁 磁谐 振产 生 的原 因
谐 振 只 能 在 交流 电路 中产 生 ， 电路 中 电 感 和 电 容 串联 ， 当 感抗 和 容 抗 相 等 时 ， 电路 产 生谐 振 ， 即 电 力 系统 中 ， 因电 感 、 电 容 元件 在 进 行 操 作 或 发 生 故 障 时 ， 形 成 各 种振 荡 回路 ， 在 一 定
电磁式电压互感器为什么会引起铁磁谐振过电压呢？
电磁式电压互感器为什么会引起铁磁谐振过电压呢？运行经验证明，在我国中性点绝缘、中性点经消弧线图接地以及中性点直接接地的3~220kV电网中，都曾发生过由于电磁式电压互感器铁芯饱和引起的铁磁谐振过电压。
我们知道发生铁磁谐振过电压不仅或损坏电气设备，严重时可能影响系统的安全可靠运行。
今天我们一起来了解下电压互感器为什么会出现铁磁谐振现象呢电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压。
其中以在中性点绝缘的配电网中出现的较为频繁，是造成事故最多的一种内部过电压，因为其他接地系统只有当它们变成中性点绝缘系统时才有可能发生这种过电压。
当这种过电压发生时，由于互感器的铁芯饱和，导致其绕组的励磁电流大大增加，严重时可达其额定励磁电流的百倍以上，从而引起互感器的熔断器馆断、喷油、绕组烧毁甚至爆炸;有些情况下，这种过电压可能产生3.0倍左右的相电压，引起绝缘闪络或避雷器爆炸。
另外，当这种过电压发生时，还会出现虚幻接地现象，其实电网中共天接地的处所，这给运行值班人员造成错觉。
总之，当发生这种过电压时，将会给电网的安全运行带来很大的威胁，因此引起电力系统的普遍重视。
电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压。
其中以在中性点绝缘的配电网中出现的较为频繁，是造成事故最多的一种内部过电压，因为其他接地系统只有当它们变成中性点绝缘系统时才有可能发生这种过电压。
正常运行时，互感器铁芯不饱和，所以并联支路处于容性状态。
不会出现中性点不稳定现象，即中性点电位与地电位是重合的。
当电网中发生某种冲击扰动时，铁芯电感因受到“激发”而呈现不同程度的饱和，从而破坏了三相电路的对称性，即YA≠YB≠YC。
因此，中性点位移必然出现，而且位移电压可以是工频频率的，也可以是谐波频率的，形成所谓工频、分频或高频铁磁谐振过电压。
为预防谐振的发生，我们必须采取有效的措施。
因此，建议采用流敏型消谐装置进行电压互感器的相电压的监控以及消谐。
5.31关于系统断线铁磁谐振过电压分析及预防
关于系统断线铁磁谐振过电压分析及预防
断线铁磁谐振过电压，是泛指由于导线的开断，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。
不接地系统总的对地容抗及故障线路和末端配变参数一定的情况下，等值电势和电容与故障线路长度及其断线发生点有密切的关系，并决定发生谐振频率的可能范围。
即容抗小可能发生分频谐振，容抗较大则可能发生基频或高频谐振。
（1）单相断线且负载侧接地和两相断线且均在负载侧接地这两种情形下，断线点在全线任何位置，其谐振点对应的励磁感抗小于初始励磁感抗，比如铁磁谐振等各种谐振均有可能发生。
10KV I 母发生铁磁谐振
（2）单相断线、两相断线、两相断线且一相负载侧接地这3种故障情况下，断线点在全线任何位置，其基频及以上谐振点对应的励磁感抗均小于初始励磁感抗，基频及以上高频谐振均有可能发生。
断线谐振严重时，高频谐振与基频谐振的叠加，能使过电压幅值达到2.5倍的相电压。
可能导致系统中性点位移、绕组及导线出现过电压、绝缘闪络、避雷器爆炸、电气设备损坏。
在某些特定情况下，负载变压器相序可能反转，还有可
能将过电压传递到变压器的低压侧。
一般采用熔断器，避免三相断路器的不同期操作或在中性点接地系统中，操作中性点不接地变压器时，将其中性点临时接地，来防止断线谐振过电压。
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）。
变压器铁磁谐振过电压故障的分析与解决
变压器铁磁谐振过电压故障的分析与解决摘要：变压器运行过程中，在振荡回路容易形成铁磁谐振过电压现象，且这种现象与线性谐振过电压之间在性能和特点方面均存在较大的差异。
并且当变压器一旦出现铁磁谐振过电压现象，将会造成设备受到严重损坏，从而对整个电网运行的安全性造成严重的危害，所以工作人员应该对该故障现象进行全面的分析，并通过合理的抑制措施对该故障现象进行解决，从而保证整个电力系统得以安全运行。
关键词：变压器；电力系统；铁磁谐振过电压；故障分析；抑制措施电力系统的运行时，其振荡回路之中，因变压器铁芯电感磁路会形成饱和作用，导致容易形成持续性铁磁谐振过电压故障，且这种故障的幅值比较高，该故障在性能与特点方面与线性谐振过电压相比存在较大的差异，该故障一旦发生，通常会比额定电压数值高出几倍过电流和过电压，有时甚至能够达到几十倍，从而导致绝缘子套管以及瓷绝缘放电等发生电晕现象，并且容易造成一次熔断器出现熔断，是设备受到严重损坏，并且会对电网的安全性造成非常严重的影响，因此本文将对该故障发生的成因进行全面分析，并寻求该故障的解决对策。
1.变压器铁磁谐振过电压形成机制铁磁谐振可能为分次谐波谐振，也可能是告辞谐波谐振，甚至可能为基波谐振。
并且铁磁谐振的表现形式丰富多样，可能是三相，也可能是两相或单相对地电压升高，也有可能是受瓷绝缘放电、低频摆动等铁件产生电晕而造成避雷器保障或者是绝缘闪落，又或是形成值位较高的零序电压分量造成的虚假接地情况以及失准性接地指示，这些情况会导致其产生的过电压要高出额定电压几倍，甚至要高出几十倍，从而造成变压器的部件出现熔断或烧毁情况，对电网系统造成了严重的损害。
在实际工作中比较常见的便是基波谐振。
在变压器中性点不接地的情况下，通常会因压变或者是断线产生的磁饱和导致变压器铁磁谐振过电压形成。
其中，断线过电压一般指的是因导线断开、变压器熔断器以及开关的不同期熔断和切合等情况发生后导致的铁磁谐振过电压。
什么叫基频铁磁谐振过电压？
什么叫基频铁磁谐振过电压？
基频铁磁谐振的现象是：因中性点的位移电压与某一接地相的电压相反，且零电位必须移到线电压三角形之外，故该相电压的相位恰好与原来的相位相反（产生反倾）而且其数值降低，但并不为零；其余两相对地电压升高，其值将超过线电压，产生虚幻接地现象；零序电压两端往往也会同时出现过电压。
试验和分析表明，由互感器引发的基频铁磁谐振表现为一相电压降低，两相电压升高，且中性点移到线电压三角形之外。
假定系统相电压为UΦ，基频铁磁谐振产生的过电压幅值一般不高，对地稳态过电压不超过2倍UΦ，暂态过电压也不过3.6UΦ。
一个典型的基频铁磁谐振过电压波形如图所示：基频铁磁谐振发生时，三相电压表中指示数值为两相高，一相低，线电压正常；过电流很大，往往导致电压互感器熔丝熔断，甚至烧毁电压互感器；过电压倍数在3.2 倍相电压以内，伴有接地信号指示，即虚假接地现象。
基频铁磁谐振故障具有如下特点：
①线路电压两相升高、一相降低或其中两相降低、一相升高，且升高的电压通常不超过
3.2倍相电压；
②系统中的保护装置发出＂接地＂告警信号；
③PT上的电流显著增大。
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。
铁磁谐振过电压
铁磁谐振过电压1.铁磁谐振过电压的特点(1)谐振回路由带铁心的电感元件(如空裁变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。
因铁心电感元件的饱和现象，使回路的电感参数呈非线性。
(2)共振频率可以等于电源频率(基波共振),也可为其简单分数(分次谐波共振)或简单倍数(高次谐波共振)。
(3)定的情况下自激产生,但大多需要有外部激发条件。
回路中事先经历过足够强列的过渡过程的冲击扰动，它可突然产生或消失，当激发消除后，常能自保持。
(4)在一定的回路损耗电阻的情况下,其幅值主要受到非线性电威本身亚重饱和的限制。
2.断线引起的铁磁谐振过电压的限制电网因断线、断路器非全相动作，熔断器一相或两相熔断等而造成非全相运行时,电网电容与空载或轻载运行的变压器的励磁电感可能组成多种多样的串联谐振回路,产生基频、分频或高频谐振。
它可使电网中性点位移、绝缘闪络、避雷器爆炸。
限制断线引起的铁磁谐振过电压的措施为:(1)在线路上不采用熔断器。
(2)采取措施,保证析路器不发生非全相拒动,或在发生拒动时,利用保护装置作用于上一级跳闸。
(3)在中性点接地电网中,操作中性点不接地的负载变压器时，将变压器中性点临时接地。
3.电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压的限制中性点不接地系统中，由于电压互感器突然合闸，一相或两相绕组出现涌流,线路单相弧光接地时出现暂态涌流以及发生传递过电压时，可能使电磁式电压互感器三相电感程度不同地产生严重饱和，形成三相或单相共振回路，激发各次谐波谐振过电压。
其中以分频谐振过电压危害最大，严重时可使电压互感器过热爆炸。
可采用下列措施消除由于电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压。
(1)选用励磁特性较好的电磁式电压互感器,或只用电容式电压互感器。
(2)在零回路中加阻尼电阻。
电压互感器开口三角绕组为零序电压绕组,在此绕组两端装设R<04X的电阻(X为互感器在线电压作用下归算至三角绕组上的单相绕组的励磁阻抗)。
当只在网内一台电压互感器装设电阻时，Xm应为x内所有电压互感器励磁阻抗的并联值。
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1. 引言1.1 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用的一种电气测量设备，用于测量高压电网中的电压值，并将其转化为与之成比例的低压信号输出。
在电压互感器运行过程中，会存在一种名为铁磁谐振过电压的危险现象，给电网设备和运行带来潜在的危害。
有必要对电压互感器铁磁谐振过电压进行有效的防范措施。
铁磁谐振过电压主要是指电压互感器在运行时与电网中的电容性负荷之间相互作用，导致谐振现象产生，使得电压互感器绕组中的电压值急剧上升，超出额定值范围。
这种过电压可能会引起设备损坏、电网故障甚至触电事故。
为了防范铁磁谐振过电压，首先需要选用合适的过电压防护装置，如过电压保护器、避雷器等，将过电压隔离或接地，减少对电压互感器的影响。
定期对设备进行检查和维护，及时发现并解决潜在问题，确保设备的正常运行。
加强对电压互感器铁磁谐振过电压的防范意识，不仅可以保障设备的稳定运行，更能提高电网的安全性，有效避免潜在的安全事故发生。
只有充分认识到铁磁谐振过电压的危害性，采取有效的防范措施，才能更好地确保电力系统的正常运行和安全性。
2. 正文2.1 铁磁谐振过电压的危害铁磁谐振过电压是电力系统中一种常见的故障现象，其危害不可忽视。
铁磁谐振过电压造成的主要危害包括以下几点：1. 损坏设备：铁磁谐振过电压会导致设备过载，使设备工作在超负荷状态下，从而加速设备的老化，降低设备的寿命，严重时甚至引发设备的爆炸和起火。
2. 影响系统稳定性：铁磁谐振过电压会导致电压波动、频率偏离等问题，影响整个电力系统的稳定运行。
这不仅会影响用户的用电质量，还可能导致系统的断电，造成更大范围的停电事故。
3. 经济损失：铁磁谐振过电压造成设备损坏和停电等问题都会给电力系统运营单位带来经济损失，而且修复和恢复工作所需的时间和成本也是不容忽视的。
要有效防范铁磁谐振过电压的危害，电力系统运营单位和相关部门需要重视此问题，采取有效的防范措施，确保设备和系统的安全稳定运行。
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电压互感器铁磁谐振过电压可分两种：一种是中性点不稳定过电压；另一种是中性点位移过电压。
前者多在正常运行的中性点不接地的电网中产生, 例如投入空母线时的过电压；后者均在定相的过程中产生, 这主要是由于定相的方法不当引起的。
经过检修的某些线路、电缆等在恢复送电时, 新建的线路、电缆、变压器等在投入运行时, 以及两部分电网首次并联运行时, 必须事先检查相位, 进行定相, 以免造成严重的设备损坏和人身事故。
在110
, 定相通常是利用电压互感器进行的。
利用一台电压互感器, 直接在高压电网中定相时产生的过电压, 主要是由基波谐振引起的, 特性比较稳定, 因此称为中性点位移过电压；利用两台外接的或母线上原有的中性点直接接地的电压互感器, 而在其低压侧定相时产生的过电压, 是由基波、高次谐波或分次谐波谐振所引起,同时具有不稳定的特点, 故称为中性点不稳定过电压。
后者在国内外的电力系统中发生较多,即过去所谓的中性点位移过电压和现在的电压互感器铁芯饱和过电压。
一、中性点不稳定过电压
中性点不稳定过电压,不仅可以在定相的过程中发生, 而且在在我国3~220千伏运行的电网中, 也曾普遍发生, 是新建的和经过检修后投入运行的电气设备损坏的重要原因之一,同时也是电压互感器烧毁及其高压保险频繁熔断的主要原因。
1.产生的条件
试验研究结果表明, 当发生此种过电压时, 中性点出现显著的位移, 相电压变动并升高, 而线电压保持不变。
因此可以判定此种过电压是零序回路出现的一种谐振现象。
此种过电压对相间电容与三相对称的负荷没有影响。
只要同时符合以下四个条件, 便可能产生此种过电压。
（1）电源变压器为三角形接线或中性点不接地的星形接线, 以及中性点不接地的电网（注：这里指电源侧中性点不接地）
（2）单台或多台电压互感器的中性点直接接地, 同时零序电压线圈接近开路状态（注：这里指电压互感器中性点直接接地）
（3）母线或电网各相的对地电容与电压互感器各相的对地电感相匹配, 且初始感抗必须大于容抗
（4）因电压或励磁涌流的冲击, 使电压互感器的铁芯三相发生不同程度的饱和。
当电源投入、单相接地故障清除〔切除或自动消除）时, 以及瞬间的传递过电压发生时, 均可激发起此种过电压。
以上四个条件, 可以直观地用下图表示出来
C B A E E E 、、为系统三相对称电源,C
B A L L L 、、为PT 三相励磁电感,
C B A C C C 、、系统三相对地电容。
当图中的电源开关突然投入时, 即使开关三相动作完全同期, 而三相上作用的电压和相位也互不相等。
因励磁涌流和电压的不同, 电压互感器三相的铁芯的饱和程度, 也必然有别；当电压互感器的对地电感与相对地的电容相匹配, 同时在001
wC wL >的条件下, 饱和严重的
相, 其对地的并联阻抗便由原来的电容性变成电感性；饱和轻或不饱和的相, 并联阻抗仍旧为电容性。
感性这时会出现由容性变为的情况，1LC w 饱和严重时会出现：减小，所以L ，当变当变C L w 1jwL 并联联值,wC 1wL 开始时020
02000<->
由于三相并联阻抗或导纳的不对称, 于是中性点出现位移, 过电压便自然地产生了。
此种过电压虽然是由电压互感器铁芯的饱和引起的, 但此并非其产生的必要和充分的条件。
因为在相对地电容过小或过大的情况下, 即使电压互感器的铁芯发生饱和, 而三相对地的并联阻抗仍能同时保
持电容性或者同时转为电感性, 其对称平衡的关系如不遭到严重破坏时, 会产生此种过电压。
因回路参数和激发程度的不同, 此种过电压可以是基波的、高次谐波或者分次谐波的。
三者共同的特点或其集中的表现是中性点出现显著的位移, 它可以持续存在, 相互转化, 同时又可以自动消失, 故称其为中性点不稳定过电压较为妥恰。
当符合上述条件激发起过电压时, 若令中性点的位移电压为0
U ，则C
0C B 0B A 0A E U U ,E U U ，E U U +=+=+=，根据克希荷夫第一定理,0I I I C
B A =++ ，便可求得中性点位移电压的表达式（工频位移过电压）：C
B A
C C B B A A 0Y Y Y Y E Y E Y E E U ++++-== 0
当0L L L L C B A ===时, 则0Y Y Y Y C B A === 故0
U =0。
换言之, 当三相对地的导纳对称平衡时, 电源的中性点为地电位。
(1)三相饱和程度不同,三相等效导纳仍为容性
设C B A C C C '''、、为系统三相对地电容与PT 励磁电感并联后等值电容,由于三相PT 饱和程度不同,C B A C C C '''≠≠,饱和程度越高,对应等值电
容值越小。
中性点位移电压为:C
B A
C C B B A A 0C C C'C E C E C E E U '''''0++++-== 由
矢量分析可知,系统中性点O'在电压三角形内才能满足电流平衡条件0I I I C
B A =++ ,如图(a)所示。
该工况将会导致一相或者两相电压升高,但是不会超过线电压。
(2) 一相严重饱和,等效导纳为感性,其余两相等效导纳仍为容性 假设A 相PT 严重饱和,其等值电感L,B 、C 两相等值导纳为电容为0B A C'C'C'==，所以得：
A 0
00C B A 0E LC'w LC'w jw C jw C jw L jw C'E jw C E jw L E E U 2200001211''1'1-+=++++-== 由矢量分析可知,0E 与A E 相位相同,且有效值满足2/A
0E E ≈,系统中性 点'O 偏移在电压三角形外才能满足电流平衡条件0I I I C
B A =++ ,如图(b)所示。
该工况将会导致饱和相电压升高。
对0E 与A
E 相位相同作出说明：这里的L 、0C'全为等效值，
当A 相电感减小时，
(3)两相严重饱和,等效导纳为感性,另一相等效导纳容性 假设系统A 相PT 未饱和,等效电容为0C',B 、C 两相PT 严重饱和,等效电感为L L L C B ==,则有：
A C
B A E L
C w L C w jwL jwL jwC jwL E jwL E jwC E E U 02020000'21'1111'11'-+=++++-== 由矢量分析可知,0E 与A E 相位相反,且有效值满足A
0E E >,系统中性点偏移在电压三角形外才能满足电流平衡条件0I I I C
B A =++ 。
如图 (c)所示。
该工况将会导致严重饱和的两相电压升高。
对0E 与A
E 相位相反作出说明：这里的L 、0C'全为等效值，
此式分母中，，所以，分子大0,0L L B <又001
wC wL >，所以
B
B wL w
C wL wL wC 33)12(3000->+-。