PT谐振的解决办法
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。
三种常见铁磁谐振过电压治理方法的对比
常见的三种铁磁谐振过电压治理方法对比
随着时代的发展，人们对用电安全要求越来越高。
国家对电力建设投入也越来越大，但是电力系统铁磁谐振过电压问题仍频繁发生，始终得不到有效解决。
经市场调研结果显示，目前国内解决铁磁谐振问题的常见方法主要有以下三种：
一、提高PT的抗饱和度
可以减少铁磁谐振发生的机率，保护PT自身和电网的安全运，但PT 的抗饱和倍数不能无限做大，PT的抗饱和度受体积限制，抗饱和度大的电压互感器系统，一旦发生铁磁谐振，谐振过电压会更高，危害性越大。
二、PT 中性点经非线性压敏电阻接地
系统发生谐振时，过电压幅值较低时其呈高阻态，有效抑制谐振起始发展，系统正常运行时，非线性压敏电阻阻抗极大，达到兆欧级，影响PT的测量精度，此外易发生热击穿。
消谐电阻的运行状态无法得知。
三、PT剩余绕组加二次消谐电阻
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，相应地投入“消谐电阻”吸收谐振能量，消除铁磁谐振。
但“消谐电阻”的大小难以控制。
对比得知以上治理铁磁谐振的措施都有欠缺，由此人们提出PT 中性点经非线性流敏电阻接地+二次智能消谐的综合智能治理方案，即流敏消谐治理法。
防谐振pt
图1 中性点不接地系统示意图
PT防谐振的常用措施及存在的问题
针对6～35kV中性点不接地电网中电磁式电压互感器的消 谐问题，设计人员通常采取加装二次消谐器或加装一次消 谐器两种较为有效的措施，但经过运行实践证明两种方法 各有利弊，任何单一措施都不能完美的解决该问题。
1） 仅在电压互感器二次侧开口三角形绕组开口端加装消谐装置。
由于消谐电阻器安装在中性点与地之间，消谐电阻上的电压 是由电压互感器励磁电流产生的，而消谐电阻器上的电压作用于 三相电压互感器的零序回路。因此一次消谐器厂家经过试验和分 析得出结论：a、三相电磁式电压互感器本身的伏安特性不一致， 导致三相励磁电流中的基波向量和不为零，当三相基波电流向量 不为零时，消谐电阻器上则有一定的基波电压，且该电压无法消 除，若三相电磁式电压互感器本身的伏安特性相差过大时，就会 造成开口三角电压升高很多，但这种情况较少。b、串接消谐电 阻器后，由于三相电磁式电压互感器本身的励磁特性，导致消谐 电阻器上会产生一定的三相谐波电压，当励磁特性正常时，产生 的开口三角电压一般可以接受，励磁特性较差时，开口三角电压 过高在电压互感器一次侧的中性点与地之间串接消谐器。 由于电压互感器二次侧开口三角形绕组开口端加装多功能消谐 装置后，电压互感器一次涌流得不到有效控制，各设计单位及各 供电局都在寻求一种更有效设备，既可以消谐又可以有效抑制一 次涌流。于是就有了一次消谐装置的说法。 一次消谐装置即是在电压互感器一次侧的中性点与地之间串 接非线性消谐电阻器，起阻尼与限流作用。采用该措施之初，多 数运行单位反映情况良好，尤其是安装了L型一次消谐器后，不但 电压互感器高压熔断器频繁熔断的问题得到了有效解决，并且杜 绝了各种谐波的谐振现象。但运行了一段时间后就有部分运行单 位提出在该单位所辖变电站10kV中性点不接地电网中，电磁式电 压互感器一次侧的中性点与地之间串接消谐电阻器后，发现电压 互感器开口三角两端电压升高很多，有的高达10～15V。拆除消谐 电阻器后，开口三角的电压升高现象就消失。
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
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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 ；
PT消谐——精选推荐
1) 在电压互感器的开口三角形绕组开口端加装线性阻尼电阻或灯泡，通常电阻阻值取10~100Ω左右，功率为500~700W。
灯泡选用220 V、500W的白炽灯。
其作用是当灯泡在冷态即谐振刚发生时阻值较小，而当单相稳态接地时，阻值变大以避免PT过载，这是一种常用地简单而经济的方法。
在6~10kV系统中，当PT的励磁特性较好时，能起到零序阻尼作用。
但运行效果不是很理想。
有如下三种情况：1) 对非金属性接地所激发起来的谐振无法抑制，此时中性点O的位移电压很小，即零序电压也很小，回路无阻尼作用。
2) 在系统持续性单相接地时，阻尼电阻和灯泡将大量吸收能量，要求PT开口三角形绕组要有足够大的容量。
由于谐振经常在单相接地消失后产生，消谐灯泡因发热而使其电阻显著增大，所以此时不起消谐作用。
3）当系统中发生间歇性弧光放电接地故障时，由于电阻的接入，将使流过PT一次侧绕组的电流显著增大，增加了PT烧损的可能性。
（2）在PT开口三角形绕组开口端加装可控硅多功能消谐装置，能瞬时多次短接PT开口三角形绕组进行消谐。
经运行证明，可控硅多功能消谐装置具有较好的消谐效果。
并能记录在系统中发生铁磁谐振过电压的全过程。
但其最大的缺点是不能有效限制PT一次涌流，PT高压熔断器熔断还是得不到有效的控制。
（3）在PT一次侧的中性点与地之间串接L型消谐器，抑制谐波的效果较为明显。
并能有效地限制PT一次涌流，防止PT高压熔断器熔断。
对非金属性接地所激发的谐振过电压也能起到抑制作用。
L型消谐器由SiC非线性电阻片与线性电阻(6～7 kΩ)串联后组成，其工作原理是在谐振刚开始时，加在消谐器上的电压较低时呈高阻值，使谐振在初始阶段不易发展起来。
当系统发生单相接地故障时，消谐器上将出现千余伏电压，此时电阻下降至稍大于6～7 kΩ，使其不至于影响接地指示装置的灵敏度。
因为是在PT一次侧的中性点与地之间串接L型消谐器，所以不消耗PT二次侧绕组的电能，可适当减少PT的功率。
PT送电发生过谐振及PT一次侧加装消谐器后三相电压不平衡的原因分析
PT送电发生过谐振及PT一次侧加装消谐器后三相电压不平衡的原因分析一、谐振现象在*****投运氧化铝中心配电室10kv系统时，当投运第一段母线送电后，发现二次侧的电压值很不平衡，且开口三角也出现高电压，而且瞬间B相电压为零，有虚幻接地现象。
停电对母线及PT进行检查没有发现问题，对PT一次熔断器进行检测，发现B相熔断器熔断。
更换一只熔断器后，恢复送电条件，再试一次，给一段母线送电后还继续有三相电压不平衡，开口电压过高，而且还是有虚幻接地、烧断熔断器现象。
后来研究决定在PT的开口三角二次出口处加装一个白炽灯泡来消除开口电压，准备就绪后开始投运，白炽灯亮瞬间很亮然后就熄灭了，检查电压发现电压还是不平衡，有一相PT熔断器熔断了。
再次停电换上熔断器，决定带上几台变压器再投一次，当准备好了再投时发现以上现象还是存在。
二、原因分析经测试分析，这种现象是系统中偶然发生的铁磁谐振现象。
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Xl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，所以各相对地电容的大小有差异，所以引起的各相谐振程度就不一样，故烧坏熔断器或PT的哪一相就无法确定了。
当采用白炽灯泡时，由于谐振经常在单相接地消失后产生，白炽灯泡因发热而使其电阻显著增大，所以此时不起消谐作用。
三、解决铁磁谐振的方法经过部门的分析讨论，根据现场的实际情况是已经在PT二次开口三角加装微机消谐装置，其原理是当判断为系统存在工频位移过电压或铁磁谐振过电压后，消谐装置就会启动程序，发出高频脉冲，使反并在开口三角绕组两端的晶闸管交替零触发导通，将开口绕组短接，使PT饱和电压消除。
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。
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。
PT送电发生过谐振及PT一次侧加装消谐器后三相电压不平衡的原因分析
PT送电发生过谐振及PT一次侧加装消谐器后三相电压不平衡的原因分析一、谐振现象在*****投运氧化铝中心配电室10kv系统时，当投运第一段母线送电后，发现二次侧的电压值很不平衡，且开口三角也出现高电压，而且瞬间B相电压为零，有虚幻接地现象。
停电对母线及PT进行检查没有发现问题，对PT一次熔断器进行检测，发现B相熔断器熔断。
更换一只熔断器后，恢复送电条件，再试一次，给一段母线送电后还继续有三相电压不平衡，开口电压过高，而且还是有虚幻接地、烧断熔断器现象。
后来研究决定在PT的开口三角二次出口处加装一个白炽灯泡来消除开口电压，准备就绪后开始投运，白炽灯亮瞬间很亮然后就熄灭了，检查电压发现电压还是不平衡，有一相PT熔断器熔断了。
再次停电换上熔断器，决定带上几台变压器再投一次，当准备好了再投时发现以上现象还是存在。
二、原因分析经测试分析，这种现象是系统中偶然发生的铁磁谐振现象。
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Xl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，所以各相对地电容的大小有差异，所以引起的各相谐振程度就不一样，故烧坏熔断器或PT的哪一相就无法确定了。
当采用白炽灯泡时，由于谐振经常在单相接地消失后产生，白炽灯泡因发热而使其电阻显著增大，所以此时不起消谐作用。
三、解决铁磁谐振的方法经过部门的分析讨论，根据现场的实际情况是已经在PT二次开口三角加装微机消谐装置，其原理是当判断为系统存在工频位移过电压或铁磁谐振过电压后，消谐装置就会启动程序，发出高频脉冲，使反并在开口三角绕组两端的晶闸管交替零触发导通，将开口绕组短接，使PT饱和电压消除。
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。
10kV PT谐振现象及解决方法
10kV PT谐振现象及解决方法作者：谷婧瑜来源：《华中电力》2014年第01期摘要：本文通过对10kVPT谐振现象产生机理进行分析，并提出相应的预防措施及解决办法，为国内10kVPT谐振研究提供一定的参考作用。
关键词：铁磁谐振预防措施方法引言在现代经济社会快速发展的大潮下，国家社会的用电需求日益增大，电力系统中对电压等级、供电线路的需求也不断增加，PT作为电力系统中必不可少的一环，使用数量也逐年攀升，因PT谐振而造成电力系统设备毁坏的现象也越来越多。
PT谐振中以铁磁谐振发生现象最为频繁，对电力危害较大。
发生铁磁谐振时，高压保险是最易损毁的部件，情况严重时，则会导致PT爆炸甚至停电事故，甚至会造成三相异步电动机的反转，给整个用电系统带来严重的经济损失。
因此，对PT谐振现象尤其是10kVPT谐振现象进行分析研究，并提出相应的预防措施及解决办法，尤其重要的现实意义。
1.PT谐振现象危害及产生机理PT在电力系统中主要是指电压互感器，是一种特殊的变压器，在结构与使用形式上进行了限定，作用主要是对电压按照指定的比例进行变换，将高电压变为低电压，达到保护、计量以及仪表装置的使用条件，有时也通过PT为操作系统进行工作电源的提供。
常见的有电磁式电压互感器，用于中性点不接地电网中。
PT谐振现象主要指在打扰动或者大的系统操作情况下，电压互感器非线性铁芯达到过饱和状态，并同线路、对地电容形成共振回路，引发谐振过电压，继而引发一系列电力系统问题的现象。
1.1PT谐振现象危害因PT谐振造成的电力事故近年逐渐增多，所造成的经济损失越来越严重。
例如，广东电网公司湛江供电局曾经在2012年就发生过10kV变电站线路由于PT铁磁谐振而导致PT烧毁，还有某变电站在母线启动过程中因PT谐振导致PT高压保险烧毁，在PT保险底座能够观察到明显的放电现象，三相中其中一相炸裂，另外两相出现烧灼痕迹，整个绝缘护罩、母线套管护罩全部因放电高温熔化，开关柜被严重损毁。
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。
根除PT谐振与小电流接地系统技术方案
根除PT谐振与小电流接地系统技术方案一、概述35kV以下供电线路中性点不接地系统中，设臵三相电压互感器（PT）是作为二次计量、电压监测和线路绝缘监察之用，为获取绝缘监察所需相电压,PT中性点需接地或零序电压互感器接地。
这种拓扑结构在系统接地或线路合跳闸操作时，容易产生谐振现象，通常所说的铁磁谐振,具有一定专业知识的人都能了解其机理。
在实际工程中一般采用增设零序电压互感器和电压互感器二次侧装设消谐装臵的方法来减少铁磁谐振的发生机会，但这些方法都不能彻底根除。
本装臵主要特点：三相电压互感器中性点采用悬浮方式绝缘不接地。
而绝缘监察另外采用容性元件取代电压互感器，采集容性元件的电流反应容性元件的电压，进而检测线路的相电压，达到绝缘监察的目的。
而容性元件不会与线路的对地电容形成谐振，这样就能根除铁磁谐振现象。
另外，本装臵还采用了注入法进行选线，能够快速找出并消除接地故障。
二、原理简介FC-Ⅱ系列PT消谐与小电流接地选线装臵的PT消谐原理如下图所示图一（一）主要特点1.三相电压互感器中性点不接地，这样线路相对地电容不会与PT一次绕组构成回路，从而彻底根除PT铁磁谐振现象；2.三相电压互感器只作为计量、测量、保护所用；- 2 -3.小电流接地装臵采用电容器组中性点串联单相PT后接地，出现接地故障时由该PT二次注入信号检测接地点。
4.PT采用常规三组绕组，即高压一次三相绕组一组，二次测量三相绕组一组，二次开口三角三相绕组一组，采用开口三角绕组短路的接线方式，目的是在二次有单相负荷时（相对地），允许零序电流流通，防止一次绕组过电压。
5.加装专用电容器和电流互感器组，将电流互感器每相输出转换为相电压，达到绝缘监察的目的，相电压幅度最大为57V与原中性点接地时相电压最大幅度保持一致，保证了变电站内微机保护设备的兼容。
6.PT二次中性点加装电子保险和报警继电器，当PT二次发生接地故障时，实现报警功能。
（二）主要功能1.PT一次侧该种接线方法虽然一次中性点不接地，但二次测量、计量、保护的电压不受影响；2.二次三相输出相与相之间允许单相不平衡负载（小于额定电流），PT一次侧不会出现过电压，短路开口三角无环流；3.二次三相输出相对地允许1/3三相不平衡负载,此时短路的开口三角有零序环流产生，但不会超过额定电流，PT一次侧也不会出现过电压；4.当发生二次PT单相接地故障时，中性点串接的电子保险熔断，发出二次PT接地报警信号。
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。
PT谐振处理
当母线空载或出线较少时，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，高压保险丝接线该消谐装置完全符合现行电的规电网中性点不接地，PT试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌电力一次消谐装置后，这种涌采用单片大通流非线性元件，消除了原多片并联结构的消谐器中通流不均匀现象，性能更加稳定。
，该元件可以有效限制消谐装置两端电压，从而保护中性点绝缘。
1 概述在电力系统中，铁磁谐振频繁发生，谐振时会产生过电压，严重威胁系统安全。
铁磁谐振过电压可以在3～220千伏的任何系统中发生，特别是在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。
801消谐装置是我公司研制的新型智能化电力谐振消除装置，使用简单方便，无需维护，能迅速地消除各种频率的铁磁谐振,准确率高。
同时可根据用户需要将相关信息通过通信接口传给上级监控系统，适用于无人值守变电站。
2 功能及特点Ø适用于配电网各种电压等级。
Ø最多可监测四段母线。
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Ø采用大功率、无触点消谐元件，消谐迅速、可靠。
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Ø硬件看门狗电路防止死机现象发生。
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Ø人机接口操作简单方便，全中文菜单，显示信息丰富直观。
152mm 开孔图谐振的几种类型电力系统中的电容和电阻元件，一般可认为是线性参数。
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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。
这种方法简单、易于实施，可起到零序阻尼作用，但安装后运行效果不够理想：PT高压熔断器熔断还是比较多，对非金属性接地所激发起来的谐振无法抑制。
同时在系统持续性单相接地时，此灯泡吸收大量的能量，要求PT开口三角形绕组要有足够大的容量。
3.2 在PT开口三角形绕组开口端加装可控硅多功能消谐装置。
随着多功能微机消谐器在电力生产中LXQXQ型、LXQXQ(D)型6～35kV电压互感器中性点消谐器主要电气参数的应用，我局用KSX-17型可控硅多功能消谐装置代替了在PT开口三角形绕组开口端加装灯泡的做法。
这种消谐装置由微电脑控制，当PT发生各种谐振时，能瞬时多次短接PT开口三角形绕组进行消谐。
经运行证明，KSX-17型可控硅多功能消谐装置具有较好的消谐效果。
但其最大的缺点是不能限制PT一次涌流，PT高压熔断器熔断还是得不到有效的控制。
我局在装KSX-17型可控硅多功能消谐装置后，PT高压熔断器熔断最多的是丙村变的52PT，2000年1-6月份PT高压熔断器熔断达37相次。
我们通过分析认为，原因在于：1、52PT的励磁特性较差，容易饱和；2、1-6月是雷雨季节，地处山区的丙村站10kV系统的故障(或扰动)较其它电站多；3、KSX-17型可控硅多功能消谐装置不能限制PT一次涌流。
3.3在PT一次侧的中性点与地之间串接LXQ型消谐器。
鉴于多功能微机消谐器存在的缺陷造成PT高压熔断器熔断频繁的现状，我们对各种消谐措施进行了全面综合比较，决定尝试采用PT一次侧的中性点与地之间串接LXQ型消谐器。
我局自2000年8月装了LXQ型消谐器运行至2001年6月，丙村变的52PT高压熔断器从未熔断过，取得了理想的效果，各站PT高压熔断器熔断频繁的局面已得到控制，并且杜绝了各种谐波的谐振现象。
4、小结
LXQ型消谐器最大的特点：能有效抑制PT的一次涌流，消除各种谐波的谐振现象。
其电气性能如下表：
LXQ型消谐器除具有适度的非线性系数及负的温度系数外，还有如下的优点：
a、LXQ型消谐器中的非线性电阻元件，是有SiC等材料经高温焙烧而成，其金属固定物是铸铝件，无瓷套，因而具有坚固的机械强度、良好的散热性能、不为雨水所侵蚀，适合户内外安装。
b、体积小、重量轻，易于在各种运行环境下安装。
c、与多功能微机消谐器相比，LXQ型消谐器维护方便，其电气性能可结合PT的预试进行测试，大大提高了消谐装置的可靠性。
保定辰辉电气科技有限公司。