三相防谐振电压互感器的应用
浅析电压互感器谐振分析及抑制措施
浅析电压互感器谐振分析及抑制措施发表时间：2018-03-14T11:16:35.520Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：王晓峰[导读] 摘要：电力系统谐振过电压危害很大，严重影响系统的安全稳定运行。
（山东电力建设第三工程公司 266100）摘要：电力系统谐振过电压危害很大，严重影响系统的安全稳定运行。
通过对谐振过电压的研究探讨，提出了抑制铁磁谐振的措施，对电网安全起到有效防范作用。
关键词：铁磁谐振因素原理措施0引言通常情况下，直接接地系统和不接地系统共同组成电力系统接地系统。
直接接地系统的特点是容易产生并联谐振，不接地系统的特点是当发生单相接地时，容易出现串联谐振。
长期以来，电网的安全、稳定运行受到电力系统谐振过电压的严重影响和制约。
铁磁谐振在中性点不接地系统中所占的比例比较大。
当前，铁磁谐振问题随着电网的不断发展，在中性点直接接地系统中变得越加突出、严重，发生的概率也在逐渐增大，公司系统多次发生铁磁谐振引起的过电压案例，对电网的冲击很大，危害很深，应引起足够的重视。
1产生谐振的原因分析1.1外部因素。
有以下4种情况：其一，线路对地电容和线路电阻随着电力线路长度在电力系统中发生的变化也将发生变化，空母线充电或倒母线时，易产生对地电容引起的并联谐振。
其二，在暂态激发条件下，当系统的运行方式发生变化时，电压互感器容易发生铁磁饱和，其电感量L处于非线性变化，当发生雷电感应侵入或线路瞬间接地，特别是当系统出现单相接地时，串联谐振在一定程度上就会容易产生。
其三，直接投入系统的电容发生变化，进而在一定程度上造成谐振，如投入补偿电容器，打开断路器断口时，并联电容容易发生并联谐振。
其四，运行状态发生突变时，分次谐波就会产生，进而在一定程度上使ω发生变化，如拉、合隔离开关，可能产生串联或并联谐振。
1.2内部因素。
也有以下4种情况：其一，由于安装维修人员在变电站施工安装时未对电压互感器有关知识进行培训，对电压互感器工作原理、接线原理知识不扎实，致使电压互感器L端、N端所接二次回路全部重复接地，当系统发生接地后导致电压互感器线圈烧毁。
电压互感器的作用
电压互感器的作用电压互感器实质上是一台降压变压器，将高电压转换成一定值的低电压以供测量等使用2011-6-23 22:06 raymand11|六级为计量、测量、保护设备提供电压信号2011-6-24 04:03 越策越神|四级电压互感器的作用是：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。
同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。
电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。
电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。
当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。
可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。
简单的说就是“检测元件”。
电压互感器原理电压互感器是一个带铁心的变压器。
它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。
当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。
改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。
电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。
2011-9-16 13:29 鑫华福电力|八级电压互感器的分类（1）按安装地点可分为户内式和户外式。
35kV及以下多制成户内式；35kV以上则制成户外式。
（2）按相数可分为单相和三相式，35kV及以上不能制成三相式。
（3）按绕组数目可分为双绕组和三绕组电压互感器，三绕组电压互感器除一次侧和基本二次侧外，还有一组辅助二次侧，供接地保护用。
（4）按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式，干式浸绝缘胶电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘强度较低，只适用于6kV以下的户内式装置；浇注式电压互感器结构紧凑、维护方便，适用于3kV～35kV户内式配电装置；油浸式电压互感器绝缘性能较好，可用于10kV以上的户外式配电装置；充气式电压互感器用于SF6全封闭电器中。
关于谐振过电压及预防的技术措施
关于谐振过电压及预防的技术措施摘要：谐振过电压是因电网储能参数—电感和电容匹配符合谐振条件而引起的过电压。
在电力生产和电力运行的中低压电网中，由于故障的形式和操作方式是多种多样的，谐振性质也各不相同。
因此，应该了解各种不同类型谐振的性质与特点，掌握其振荡的性质和特点，并制订防振和消振的对策与措施。
关键词：谐振过电压；预防；技术措施1.谐振的危害性在电力供电电网上，谐振过电压在正常运行操作中出现频繁，其危害性较大；过电压一旦发生，往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
多年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，所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。
为了尽可能地防止谐振过电压的发生，在设计和操作电网设备时，应进行必要的估算和安排，以免形成严重的串联谐振回路；或采取适当的防止谐振的措施。
目前变电站大部分采用中性点不接地方式运行，而最常见的谐振过电压就是发生在中性点不接地系统中。
从电网的运行实践证明，中性点不接地系统中由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取了不少限制谐振过电压的措施，如：消谐灯、消谐器、PT高压中性点增设电阻或单只PT等，但始终没有从根本上得到解决，PT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，允许维持一定的时间，一般为2小时，不致于引起用户断电，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亦大幅度增加，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，并会发展为相间短路造成设备损坏和停电事故。
2.产生谐振过电压的因素2.1互感器铁磁谐振过电压的因素电压互感器伏安特性的影响。
铁芯电感的伏安特性愈好，即铁芯饱和得愈慢，也即谐振所需要的阻抗参数XC0/XL愈大；反之，谐振所需XC0/XL愈小。
电压互感器的作用
电压互感器的作用电压互感器实质上是一台降压变压器，将高电压转换成一定值的低电压以供测量等使用2011-6-23 22:06 raymand11|六级为计量、测量、保护设备提供电压信号2011-6-24 04:03 越策越神|四级电压互感器的作用是：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。
同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。
电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。
电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。
当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。
可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。
简单的说就是“检测元件”。
电压互感器原理电压互感器是一个带铁心的变压器。
它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。
当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。
改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。
电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。
2011-9-16 13:29 鑫华福电力|八级电压互感器的分类（1）按安装地点可分为户内式和户外式。
35kV及以下多制成户内式；35kV以上则制成户外式。
（2）按相数可分为单相和三相式，35kV及以上不能制成三相式。
（3）按绕组数目可分为双绕组和三绕组电压互感器，三绕组电压互感器除一次侧和基本二次侧外，还有一组辅助二次侧，供接地保护用。
（4）按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式，干式浸绝缘胶电压互感器结构简单、无着火和爆炸危险，但绝缘强度较低，只适用于6kV以下的户内式装置；浇注式电压互感器结构紧凑、维护方便，适用于3kV～35kV户内式配电装置；油浸式电压互感器绝缘性能较好，可用于10kV以上的户外式配电装置；充气式电压互感器用于SF6全封闭电器中。
电压互感器铁磁谐振的发生原因及防范措施
电力系统中存在着许多储能元件，当系统进行操作或发生故障时，变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振，对电力系统安全运行构成危害。
在中性点不接地的非直接接地系统中，铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的，是造成事故较多的一种内部过电压。
这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断，重则烧毁电压互感器，甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。
在一定的电源作用下会产生串联谐振现象，导致系统中出现严重的谐振过电压。
1、电压互感器引起铁磁谐振的发生原因分析在中性点不接地系统中，为了监视对地绝缘，母线上常接有Y接线的电磁式电压互感器，如图1所示，图中u0为电源电势，C为线路等设备的对地电容，L为电压互感器激磁电感，R0为中性点串联消谐电阻。
在正常运行状态下电压互感器励磁感抗很大，其数值范围在兆殴级以上且各相对称。
C数值视线路长短而定，线路愈长容抗愈小，即以1 km线路而言，其每相对地电容约0.004μF ，故其容抗小于1 MΩ，所以整个网络对地仍呈容性且基本对称，电网中性点的位移电压很小,接近地电位。
但电压互感器的励磁电感随通过的电流大小而变化，其U-I特性如图2所示。
由图2可见，曲线的起始一段接近直线，其电感相应地保持常数。
当激磁电流过大时，铁芯饱和，则L值随之大大降低。
正常运行时铁芯工作在直线范围，当系统中出现某些波动，如电压互感器突然合闸的巨大涌流、线路瞬间单相弧光接地等，使电压互感器发生三相不同程度的饱和，以至破坏了电网的对称，电网中性点就出现较高的位移电压，造成工频谐振或激发分频谐振。
2、铁磁谐振的特点对于铁磁谐振电路，在相同的电源电势作用下，回路可能不只有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。
TV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。
浅析10kV配电网电压互感器的应用
浅析 10kV配电网电压互感器的应用摘要：10 kV 配电系统的高压电压互感器经常出现高压保险一相或两相熔断等异常故障。
这不仅影响了电能表的准确计量，而且还易造成保护装置和自动装置的误动作，严重危及配电网的安全可靠运行。
配电系统谐振发生随机性强，谐振参数难以测量，谐振治理较困难。
关键词：电压互感器；铁磁谐振；消谐措施随着电网建设水平的不断发展，电网的稳定性、可靠性不断加强。
但是在低电压配电网领域，由于设备及网络原因其故障率一直高居不下，特别在10kV的配电网中，经常出现由于电压互感器的铁磁谐振引起的过电压严重威胁了配电网的安全稳定运行。
由于TV的励磁电感具有非线性特性，在系统发生剧烈扰动时，励磁电感饱和，激发铁磁谐振，进而导致绝缘闪络、Tv损坏、熔丝熔断、避雷器爆炸等事故，严重影响系统正常运行。
本文分析了铁磁谐振的产生机理及其特点，认为分频谐振危害最大；深入全面地研究了实际应用消谐措施，结合实际应用情况，认为电压互感器一次绕组中性点安装消谐器的消谐方式。
一、铁磁谐振的特点H.A.Petel'SOn等通过模拟试验对铁磁谐振进行了全面的研究，其中Eg为相电压有效值，Xco=l/co是线路每相对地容抗，X是额定线电压下电压互感器的励LE磁感抗，励磁电感的伏安特性愈好，表明铁芯越不易饱和，谐振区域愈向右移，也即谐振所需要的阻抗参数值愈大,线路对地电容过大或过小，都可以脱离谐振区域,不再发生谐振。
谐振区域的划分可以反映铁磁谐振的特性．但铁磁谐振的影响因素众多，上述数据是在某个典型参数下进行试验得到的结果,只具有一定的参考价值,不能作为判定系统是否发生铁磁谐振的确切依据。
另外,近年来许多学者的研究结果表超出谐振区域，不再发生铁磁谐振，但是单相明,随着线路对地电容的增大，XLE接地消失后，Tv高压绕组流过低频饱和电流，最大幅值可达额定电流的几百倍．足以熔断Tv一次侧保险或损坏TV。
高频谐振的过电压极其严重,远远超出设备绝缘水平,但高频谐振发生的线路长度范围极小，在实际工程中几乎不会出现：基频谐振和分频谐振的过电压水平在设备绝缘承受范围之内,但7rv一次侧电流则超出额定值百倍以上,对Tv高压熔断器和电压互感器本身都构成极大威胁，所以要予以重点研究，尤其是分频谐振。
防谐振电压互感器原理说明
关于“4PT”防谐振措施的说明1 概述在35kV及以下电网中性点不接地系统中，作绝缘监视的电磁式电压互感器由于铁磁谐振导致破坏是一种普遍现象。
长期以来，电力系统为防止这种破坏研究并采取了很多措施，并在电力行业标准中（例如：DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》) 作了一些推荐性的规定。
上世纪80年代末期以来，大连电业局采用了在电压互感器高压侧中点经一个互感器接地的接线方式，消谐效果较为满意，后来很多地方也相继采用，此称“4PT”防谐措施。
该措施目前已经成为一种较为通行的方法，但也在不断完善。
以下就消谐原理和效果作简要说明。
2 “4PT”接线图“4PT”接线（基本的原理电路）如图1。
图1中A′N′,B′N′,C′N′是三个单相电压互感器，应是全绝缘但按相压设计的接地电压互感器，本身有一个二次绕组（未画出）和一个剩余电压绕组，N接地为一个独立的单相电压互感器，该互感器可以是全绝缘结构，也可以是半绝缘结构，一般有两个线圈，一个是二次绕组，一个是剩余电压绕组，剩余电压绕组有的是和普通的，即和接成星形的主PT一样，但原理上其额定电压应为100V。
3 消谐机理“4PT”接线的防谐机理，简单的从稳态分析，即当单相接地时，互感器中点对地有相电压产生，而主PT仍处于正序对称电压之下，互感器电感并不发生改变，在零序回路中仅有单相电压互感器一种磁化电感，从根本上破坏了铁磁谐振的条件。
3.1 稳态分析如图1，当系统在C相“D”点发生对地短路（死接地），主电压互感器电压不变，中点对地产生相电压，简单推导如下：在NCD╧N回路里，因∑U=0，可得U N╧=-U C（U C——为电源相电压，即U CN）在NBB′Ｎ′╧N回路里，因∑U=0，得U N╧=U N╧ =-U C这就是说，单相接地，互感器中点对地有相电压产生。
在DC′N′╧D回路里，因∑U=0，可得U C′N′ =-U N′╧=U C……⑴即接地相电压互感器仍为相电压，与U AN′和U BN′仍组成三相对称电压系统。
浅析电网谐振对电压互感器的影响
浅析电网谐振对电压互感器的影响电压互感器（PT）是一种将高电压转换成与其成比例的低电压的仪用互感器。
当电网发生谐振时，通过互感器一次侧中性点的三相基波电流之和不为零，三次谐波电流幅值增加。
电压互感器中性点上的综合电压造成电压互感器各相电压发生严重不平衡。
惯性元件构成不同振荡频率的振荡回路产生过电压，使互感器磁通密度过饱和，其感抗值迅速下降，若与系统的对地容抗形成匹配，将会引发出互感器自身谐振，使得一次侧电压与二次侧电压不成比例，增大互感器的测量误差甚至烧坏电压互感器。
标签：电网;谐振;电压互感器;接地电阻1 电压互感器概述电压互感器（PT）是一种特殊形式的变换器，其作用是将高电压转换成与其成比例的低电压以便于测量。
正常运行时，PT磁通密度接近饱和值。
由可知，一次侧电压越高，磁通密度越大。
当一次侧电压达到一定值时，PT磁通密度达到饱和状态。
如果一次侧电压继续增加，PT一次侧电压与二次侧电压将不成比例。
在电网正常运行情况下，PT一次侧三相线电压电压和二次侧三相线电压均对称且二次侧线电压[1]。
2电压互感器二次侧接线方式星形接线与三角形接线方式应用最为广泛。
该方式常用于母线测量三相电压及零序电压。
如图2-1 所示，星形接线的变比般为，对三角形接线，在大接地电流系保护系统中一般为，在小接地电流保护系统中为[2]。
对于PT二次侧的开口三角，因系统正常运行时无电压，所以。
二次侧输出的引线上不能安装空气开关或熔断器，否则空气开关跳闸或熔断器熔断时导致无法检测[2]。
图2-1 常见电压互感器接线方式当电网发生谐振时，三相电压出现不平衡，三相励磁感抗不相等。
中性点电压发生偏移，开口三角出现零序电压，.零序电压叠加在三角形接线二次侧三相电压上，出现二次侧三相电压不平衡现象。
3电压互感器伏安特性电压互感器有电磁式、电容式和电子式。
其中电磁式电压互感器绕组含有铁芯。
由于铁芯伏安特性是非线性的。
当PT一次侧绕组接入电压产生的磁通密度达到饱和时，绕组励磁电流波形为尖顶波。
电压互感器三相励磁特性对铁磁谐振的影响 贺越飞
电压互感器三相励磁特性对铁磁谐振的影响贺越飞摘要：在通用的电磁暂态计算程序EMTP基础上，详细的分析电压互感器三相励磁特性对铁磁谐振的影响，利用分析PT不对称与对称两种情况，对以上两的内容进行了周密的解答。
目的是为促进电力系统更好的发展而做出帮助。
关键词：电压互感器；三相励磁特性；铁磁谐振；影响分析研究得知，因为电磁式电压互感器引起的铁磁谐振与饱和谐振电压时中性点接地系统诶引起事故最多、最常见的内部过电压。
对电力系统的运行安全性产生了巨大的影响，所以，为了有效的解决此问题，文章通过下文对相关方面的内容进行了详细的分析与论述。
一、建立仿真计算模型下图为某中性点不接地系统的三相等效电路图，其中，三相运行相电压用Ea、Eb、Ec表示。
Em的数值为9.39KV。
利用三相断路器将空载母线和电源连接到一起，可以将其它出现安接到母线中。
其中，线路的各相等值阻抗用Z表示，线路单向对地电容用C0表示。
将三相电压等值阻抗连接到母线中。
其中，三相PT等效的非线性电感分别用La、Lb、Lc表示，三相PT的等值电阻分别用Ra、Rb、Rc表示。
通过JDZX9-10G型号的电压互感器进行计算分析，其中，三台的励磁特性曲线用图二表示。
为了有效的进行仿真计算，一定要用磁链电流瞬时值特性取代电压电流有效的值特性。
可以通过逐点递推的策略完成转换。
一般来讲，组成谐振的激发条件，首先断路器突然使母线合闸，其次，因为雷击等伤害，出现单相短时的孤光接地。
为了得到可比性强的计算结果，文章按照相同的初始条件计算单相接地与合闸。
在合闸状态下，在电源电压达到峰值后，A相合闸，在3m/s后，对B相进行合闸。
在经过7m/s以后，C相再完成合闸处理。
在单相接地的状态下，在电源电压达到峰值Em时，故障相会出现接地情况，如果在-Em处控制电源电压，会主动消除接地。
研究得知，以上条件下会容易出现铁磁谐振。
二、计算三相对称为了有效的对比分析三相不对称情况，首先计算分析了三相PT励磁特性的一致性情况。
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。
电压互感器谐振产生的原因及防范措施浅析
电压互感器谐振产生的原因及防范措施浅析一、概述在电力系统中，电压互感器非线性电抗所引起的谐振称作电压互感器铁磁谐振。
这种谐振不仅会导致电压互感器保险熔断，电压互感器烧坏或者爆炸，而且危及电力系统其他电器。
如避雷器爆炸，若绝缘击穿，小电流接地选线装置误动，低周减载装置误动等现象。
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谐振过电压。
谐振过电压不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生，而且还可能在过渡过程结束后较长时间内稳定存在，直到发生新的操作谐振条件受到破坏为止。
谐振过电压可在各种电压等级的网络中产生，尤其在35kV及以下的电网中，由谐振造成的事故较多，已成为系统内普遍关注的问题。
二、谐振过电压产生原因电力系统正常运行时，电压互感器的励磁阻抗很大，电网对地阻抗呈现容性，三相基本平衡，中性点位移电压很小。
但在某些扰动的情况下，使电压互感器暂态励磁电流急剧增加，电感值下降，单相的电感值有所不同，使中性点出现零序电压。
当电压互感器三相并联零序电抗值与系统的容性阻抗值达到固定振荡频率时，产生谐振现象。
随着系统对地电容值得增加，依次发生高次、基波、1/2等分频谐振。
振荡一旦形成，振荡状态可以实现“自保持”，很长时间不衰减，直到新的扰动产生，改变振荡条件才会消失。
电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和、中性点不接地方式发生单相故障、运维人员操作或事故处理方法不当都会产生谐振过电压。
另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
所以防止谐振过电压的措施即破坏谐振条件，使参数配合避开谐振区，需要对系统有整体的参数预测，从而调整电网参数。
三、中性点不接地系统谐振的分类中性点不接地系统的谐振分基波谐振、高频谐振和分频谐振三种，谐振一般由接地激发产生，但当向仅带有电压互感器的空母线突然充电时也易产生基波谐振;当发生单相接地时易产生分频谐振，特别是单相接地突然消失(如拉路查找故障线路)时易激发谐振。
电压互感器的作用与用途
电压互感器的作用与用途电压互感器的作用与用途电压互感器的作用是：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。
同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。
电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。
电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。
当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。
可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。
电压互感器是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。
精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限，测量电压、功率和电能的一种仪器。
电压互感器和变压器很相象，都是用来变换线路上的电压。
但是变压器变换电压的目的是为了输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；而电压互感器变换电压的目的，主要是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，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。
线路上为什么需要变换电压呢?这是因为根据发电、输电和用电的不同情况线路上的电压大小不一，而且相差悬殊，有的是低压220V 和380V，有的是高压几万伏甚至几十万伏。
要直接测量这些低压和高压电压，就需要根据线路电压的大小，制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。
这样不仅会给仪表制作带来很大的困难，而且更主要的是，要直接制作高压仪表，直接在高压线路上测量电压。
那是不可能的，而且也是绝对不允许的。
如果在线路上接入电压互感器变换电压，那么就可以把线路上的低压和高压电压，按相应的比例，统一变换为一种或几种低压电压，只要用一种或几种电压规格的仪表和继电器，例如通用的电压为100V 的仪表，就可以通过电压互感器，测量和监视线路上的电压。
发电机出口PT故障及防范措施
发电机出口PT故障及防范措施摘要：通过一起发电机出口PT故障跳机案例，分析PT故障原因及日常技术监督工作中存在的问题，并提出提高发电机出口PT可靠性的措施。
关键词：发电机；出口；PT故障；预防对策；分析1导言发电机出口PT用以反映发电机出口母线电压，其二次输出常用于发电机的测量、保护、励磁控制等回路，是保证发电机正常运行的重要设备。
发电机出口PT 故障经常会导致机组停运，造成不必要的损失。
结合一起发电机出口PT故障跳机案例，分析PT故障原因及技术监督工作中存在的问题，并提出提高发电机出口PT可靠性的措施。
2电厂发电机组维护的状况由于在设备维修中将现代预防性设备维护理论更加广泛的使用，在很大程度上将其发生故障现象大大减少，在实际工作中通过该理论的应用，可以提前将到寿命期限容易损坏的零件进行更换，这样机组的相关工作人员在规划设备的运行工作时，可以按照发电机组的实际运行状况进行科学的分析，将养护和更换时间合理制定，从而大大减少发生故障的现象。
但是由于不断增加的发电负荷量，对于一些突发性的故障问题总是无法避免，针对这种状况需要相关的维护人及时的查找和确定故障部位，通过相应的措施及时解决故障问题。
3故障经过2018年4月，某电厂4号机组负荷227 MW，发变组保护A，B柜分别报“定子零序电压高段保护动作”，机组跳闸。
保护动作时，发电机中性点3U0达到16 V，超过15 V的保护定值。
发变组保护A柜机端零序电压取自1PT，发变组保护B柜机端零序电压取自2PT，两柜中性点零序电压均取自发电机中性点接地变压器二次侧绕组中间抽头。
测量发电机定子绝缘、中性点变压器、电流互感器、电阻箱绝缘均合格，测试中性点联络电缆绝缘及交流耐压试验合格。
现场检查发电机出口2PT B相有焦糊味，测温检查该相PT本体温度达到35℃，其他相PT为23℃，存在明显的过热现象。
4 PT故障原因及分析4.1 2PT试验数据及结果分析4号发电机出口安装有3组PT，2组采用分级绝缘电压互感器，1组采用全绝缘电压互感器。
电压互感器谐振原因分析及有效防止措施完整
电压互感器谐振原因分析及有效防止措施摘要：电力系统中的电容和电阻元件，一般可认为是线性参数，可是电感元件则不然。
由于振荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振分为三种不同的类型：线性谐振、铁磁谐振、参数谐振，而铁磁谐振过电压现象是电力系统中一种比较常见的内部过电压现象，这种电压持续时间长，甚至能长时间自保持，它是导致电压互感器毁坏的主要原因之一，同时也是电力系统中某些重大事故的诱发原因之一，对电力系统的安全运行构成了极大的威胁，因而有必要对铁磁谐振进行详细分析，找出产生铁磁谐振的根源，并采取有效措施进行防止，保证电力系统的稳定安全运行。
关键词：电压互感器；铁磁谐振；防止措施1.电压互感器铁磁谐振的特点（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。
2.电压互感器铁磁谐振的危害电压互感器发生铁磁诣振的直接危害是：1）由于谐振时电压互感器一次绕组通过相当大的电流，在一次熔断器尚未熔断时可能使电压互感器绕组烧坏。
2）造成电压互感器一次熔断器熔断。
电压互感器发生铁磁谐振的间接危害是：当电压互感器一次熔断器熔断后，将造成部分继电保护和自动装置的误动作，从而扩大了事故。
3.电压互感器铁磁谐振的原因分析3.1产生电压互感器铁磁谐振的必要条件为了分析并联谐振产生的必要条件，把电力系统内如图1所示的三相交流系统一般的电压互感器回路简化为如图2所示的电阻R、电感L、电容C的并联回路。
图1 电压互感器（PT）在电力系统中的接线原理图图2 并联谐振回路图2中R为电感L本身的电阻，IL为感性电流，IC为容性电流，为系统角频率。
电压互感器三相励磁特性对铁磁谐振的影响
单相对地电容 C 0 /LF 0. 001
X C /XL 1. 333
电源中性点位移过电压 / pu 3. 02
PT 上过电压 / pu 3. 99
PT 上电流峰值 /A
0. 148
谐振频率 高频
0. 005
Hale Waihona Puke 0. 2673. 58
4. 56
0. 365
高频
0. 010
0. 133
1. 89
2. 65
中 XC
/X L =
1 XC0
/XL, 其中 L 为
PT 在额定电压下的
电感。过电压标幺值基值取为电源电压。 PT 上过
电压和 PT 上电流峰值均取三相中最大的一相。
表 1 三相 PT 均为# 3时合闸激发的谐振情况
T ab. 1 F erro resonance ex cited by sw itch ing when three phasesc PT s are # 3
1. 17
0. 010
1. 13
1. 93 2. 13 2. 10
0. 268 0. 441 0. 613
1 /2 分频 1 /2 分频 1 /2 分频
表 3 三相 PT 均为# 1时合闸激发的谐振情况 T ab. 3 F erro resonance ex cited by sw itch ing when three phasesc PT s are # 1
关键词: 电磁暂态计算程序; 铁磁谐振; 电 压互感器; 励磁特性; 不对称
中图分类号: TM 864
文献标识码: A
文章编号: 1003-4897( 2005) 02-0035-04
0 引言
电压互感器铁磁谐振及其防范措施
力 系统带 来很 大 危 害 。如 ： 谐 振 过 电 流会 引起 电压
互感 器 一次熔 断 器熔断 或烧 毁 ； 谐 振 过 电压 会影 响 高 压 电气设 备 的绝缘 性 能 ， 甚 至影 响 电 力 系统 的安
全 稳定 运行 。所 以及 时正 确 的消 除 铁磁 谐 振 ， 成 为 电压 互感 器能 否安 全投入 使用 的前 提 。
２ ０ １ ３年 ５月 第 １ ６卷 第 ５期
２ ０ １ ３，Ｖｏ ｌ ，１ ６，Ｎｏ ． ５
贵 州 电 力 技 术
ＧＵＩ ＺＨ０Ｕ ＥＬＥＣＴｌ ＵＣ Ｐ ０Ｗ ＥＲ ＴＥＣＨＮｏＬ０ＧＹ
专 题 研 讨
Ｓ ｐｅ ｃ ｉ ￣ Ｒｅ ｐ ｏ ｔｓ
电 压 互 感 器 铁 磁 谐 振 及 其 防范 措 施
关键 词 ： 电磁 型 电 压 互 感 器 ； 中性 点 不 接 地 系统 ； 励 磁 阻抗 ； 铁磁谐振 过电压 ； 一 次 消谐 装 置
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ ８ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ０ ３ ８— ０ ２ 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｍ ４ ５ １ 文献 标 志码 ： Ｂ
二 ： ｜ 嚣 缎
开口
比） ， 而非故 障相 电压升高、 ／ ３倍额 定相 电压 ， 使非 故
障相 Ｃ 充满电； 之后 ，当单 相 接地 故 障 消失 后 ，非
故障相 ｃ 经 电压互 感器 一次 绕组及 其 中性 点 Ｔ Ｖ放 电， 此 时 电压互感 器激磁 电流 突然增 大 ， 使 电压互 感
・
后， 当单 相接 地故 障消 除 后 ， 如 发 生 励磁 涌 流 ， 此 时 由于大 部分 电压 都 降落在 消 谐 电阻 Ｒ上 ， 涌 流 将 被
浅析电压互感器的谐波谐振原因及防范措施
二． 谐波谐振的原 因
为了监视电力 系统 的运行 ，在发电厂及变 电站的一次系统上装设 了 电压互感器 ． 尤其是中性点不接地 系统的电压互感器大部分是 电磁式的。 电压互感器一次侧接成 星形且中性点直接接地时 ， 各相绕组的电感 Ｌ与 对地分布电容 Ｃ并联组成一个独立的 Ｌ ｃ 振荡 回路 ， 可视为电源 的三相对 称负载。 当电网遭受突然冲击时 ， 会造成 ｊ 三 相对地负载不平衡。 当 Ｌ与 Ｃ 的数值恰达到电感 和电容并联谐振条件 ， 而三相 回路的谐振频率等 于电 网的电源频率 ，则电网中性点位移电压 急剧上升 ，发生过电压 ，幅值 可
浅析 电压互感器的谐波谐振原 因及防范措施
王 成 新 济宁汶上县供电公司 山东 汶上
２ ７ １ ５ ０ ０
【 摘 要 】谐波谐振是 电力 系统运行 中的一种较常见的现 象，由于其对 电力 系统的危害较 大，已经引起人们 的重视 。本文将针对 电压互感器的铁磁 谐波谐振进行分析并针对部分 问题提 出解 决方案 。 【 关键词 】电压 互感 器 谐 波谐振 原 因 措施 中图分类号 ：Ｔ Ｍ５ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ９ — ４ ０ ６ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ２ １ ５ － Ｏ １
达１ ． ５ — ２ ． ５ 倍 的最高运行电压 ， 过 电压可持续几百毫秒， 可使 电压互感器 次侧熔断器熔 断，甚至会造成 电压互 感器 的损坏 ，引起继电保护装 置 的误动作 ，影响系统供 电的可靠性。激励条件 的产生 ，除了系统发生单
一
相接地故障外还会 因系统操作而引起。例如 ，电源非 同期合闸、空载线 路投切操作 、电磁式电压互感器突然投入等。不 同的激励条件产生不同 频率的谐振 ，根据谐振频率不 同，铁磁谐振可分为低频谐振 、高频谐 振
关于电压互感器的铁磁谐振及其消谐措施
五、关于电压互感器的铁磁谐振及其消谐措施。
1、谐振条件在中点不接地系统中，由于接地保护的需要，三相电压互感器的中点是直接接地的，因此电压互感器与电网线路对地电容并联而形成谐振回路，电磁式电压互感器的电感是非线性的，这种谐振回路为非线性谐振回路，或称铁磁谐振回路，如图5-1。
通常，在正常运行时，电压互感器的感抗X L远大于电网对地电容的容抗X C，即X L与X C不会形成谐振，但由于某些原因，例如单相接地故障、线路合闸、雷电冲击等等，使电压互感器的电感量发生变化，如果X L与X C匹配合适则将产生谐振。
由于电网中点不接地，正常运行时互感器中点N＇和电源中点对地同电位，即中点不发生位移，当发生谐振时，互感器一相、两相或三相绕组电压升高，各相对地电位发生变动，但因电源电势由发电机的正序电势所固定，E A、E B、E C保持不变，在电网这一部分对地电压的变动则表现为电源中点发生位移，而出现零序电压，这就是说，谐振的发生是由于中点位移而引起的。
假定当A相电压下降，B、C相电压升高，则A相显容性，而B、C相显感性，等值电路图如图5-2所示。
如图，三相中各阻抗不对称，电源中点产生位移，在一定条件下将产生谐振。
根据图5-1，解出中点位移电压如下式：（1），代入得：（2）由（2）式可看出，当时则U0无穷大，即要发生谐振，这也意味着只有当电压互感器的感抗与线路容抗在一定比例下，谐振才会产生。
有人（HA.Peterson）对此曾做了专门的模拟试验，得到了谐振范围的曲线，如图5-3b所示。
模拟试验用互感器的V-A特性如图5-3 a。
5-3 a非线性电感的伏安特性曲线U—试验电源相电压U —非线性电感额定电压I*—电流标幺值5-3b 不同谐振区域，—额定线电压下非线性电感的励磁感抗从图5-3b可看出，谐振有可能是分频谐振（低于工频，一般为工频），也可能是工频谐振，或高频谐振。
图5-3b中X C为线路的每相对地电容（线性的），X L为电压互感器每相绕组在电压下的励磁感抗。
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三相防谐振电压互感器的应用
摘要随着电网供电技术的不断进步,三相防谐振电压互感器开始10kv电网中逐步使用起来。
本文简述了三相防谐振电压互感器的工作原理,着重分析了该电压互感器在使用中需要注意的问题。
关键词电压互感器;开口三角绕组;铁磁谐振
中图分类号tm4 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)31-0136-01
1 防振电压互感器的原理简述
与常规电压互感器相比,防谐振电压互感器的关键措施是将常规三相电压互感器星形接线的一次线圈公共端n悬空,这样,在系统发生单相接地异常运行状态时,电压互感器的一次线圈就不会承受线电压,从而使电压互感器因铁芯饱和而产生谐振。
一次线圈公共端n悬空后,为弥补系统发生单相接地时,在电压互感器二次线圈侧正确测量到故障的相别,保证其测量效果等同于常规三相电压互感器。
需要在其悬空的n端和接地极之间再接入一台单相电压互感器,其变比规格为10/√3∕0.1/√3—0.1kv,接线原理图如下图所示。
从图中可以看出,当10kv系统发生 a相金属接地故障时,电压互感器的一次线圈等值电路可表示为:
此时,a点电位为零,n点电位为-uan,b、c点的电位分别为
-uab,-uac。
虽然电压互感器一次线圈的各个端点的电位发生了变化,但电压互感器的三相电压线圈tv1上的电压降基本不会变化,而
零序补偿线圈tv´上的电压由原来的0变为uan。
这样,反映在电压互感器二次侧表计回路的电压为ua=0;ub= uab;uc=uac。
因此,零序电压互感器的使用,保证了其正常的测量效果。
2 防振电压互感器在安装和运行中应注意的问题
1)二次回路的接线中只允许一点接地,如图1所示。
如果还有其他接地点,则有可能将电压互感器烧毁。
例如,现场有时还将互感器二次绕组的公共点n点接地,则从图1中可以看到,零序电压互感器的二次绕组有一半被短接,当系统发生单相接地故障时,其一次绕
组承受相电压,互感器处于短路运行,这种错误在正常运行中不会
发现,只有在发生事故时,一般要等到互感器冒烟,树脂烧焦熔化才会被察觉。
有关资料反映,类似故障在系统中已发生多起。
2)一次线圈的公共端子n不能直接接地。
首先,n端接地以后,相当于按常规电压互感器进行接线,不能起到防止谐振过电压的作用,更为严重的是,对于某些特殊结构的电压互感器(如jszf-10g型),其三个相电压互感器(tv1)公用一个三相三柱式铁芯,,当系统出现单相接地故障,在互感器中产生零序电压,而零序电压产生的零序
磁通没有铁磁回路,磁通只能经空气中闭合,磁阻很大,此时,电压
互感器的零序励磁阻抗很小,则会出现互感器因零序励磁电流很大而烧毁,经运行统计,此类事故,也曾发生过,不可忽视。
3)常规的单相电压互感器一般带有测量系统零序电压的剩余电
压绕组,而在防谐振接线的三相电压互感器中,该剩余绕组串联输
出的电压将不会反映系统的零序电压,理论上讲,该电压为零。
所以
在某些设备制造厂家的技术要求中,将该剩余电压绕组串联后再短接运行,以改善三次谐波对电压互感器的输出波形的影响。
但实际上,由于存在中性点电压互感器(tv′),该短接的剩余电压绕组的作用已经很小。
相反,剩余电压绕组串联短接运行后,只要三相电压互感器的一次接线或剩余电压绕组的二次接线有一处极性接反,就会造成电压互感器因二次回路短路而烧毁,存在很大风险。
所以,宜将剩余电压绕组开路运行。
在新型的jszf-10g型电压互感器的制造设计中,已经取消了剩余电压绕组。
参考文献
[1]电流电压互感器.大连第二互感器厂.
[2]袁国胜.jszf-10型三相防谐振电压互感器的原理与应用.
[3]李达坚.310kv电压互感器各种防谐振措施评述.。