铁磁谐振

铁磁谐振的几个特点
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。

2）PT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。

3）串联谐振电路来说，产生铁磁谐振过电压的的必要条件是因此铁磁谐振可在很大
的范围内发生。

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…1／2（1，2，3…）
倍频率的谐振。

5）铁磁谐振对PT的损坏。

电磁谐振（分频）一般应具备如下三个条件。

①铁磁式电压互感器（PT）的非线性效应是产生铁磁谐振的主要原因。

②PT感抗为容抗的100倍以内，即参数匹配在谐振范围。

③要有激发条件，如PT突然合闸、单相接地突然消失、外界对系统的干扰或系统
操作产生的过电压等。

据试验分频谐振的电流为正常电流的240倍以上，工频谐振电流为正常电流的40～60倍左右，高频谐振电流更小。

在这些谐振中，分频谐振的破坏最大，如果PT的绝缘
良好，工频和高频一般不会危及设备的安全
当系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，末接地的两相相电压长高√3，这将严重影响线路和电气设备的安全运行（此时电压互感器的励磁阻抗很大，故流过的电流很小）。

但是，一旦接地故障点消除，非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。

在这一瞬间电压突变过程中，电压互感器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。

由于接地电弧熄灭时间不同，故障点的切除就不一样。

因此，不一定在每次出现单相接地故障时，电压互感器高压线圈中都要产生很大的激磁电流，其高压侧熔断器的情况也有所不同。

铁磁谐振的常用消除办法
根据以上分析配电系统铁磁谐振的特性，就不难找到加以解决的办法。

通常的解决办法有：
1）PT一次的中性点加装阻尼电阻。

该方法在已广泛采用，生产定型产品的厂家比较多，在实际运用中都取得了满意的效果。

如西安电瓷厂生产的RXQ系列消谐器，该消谐器串接于PT一次绕组中性点与地之间，内部材料为大容量的非线性碳化硅电阻片及散热片等串联组装于瓷套内而成。

其工作原理为：在低压下消谐器呈高电阻值（可达几百千欧）使谐振在起始阶段不易发展，单相接地时，消谐器上出现千余伏电压，它的非线性电阻下降，使其不影响接地保护的工作。

2）在PT开口三角侧并联固定（或可变）阻尼，一些要求不太高的变电所或配电系统常在PT开口三角处并联电灯泡或电炉丝。

其缺点是：电灯泡或电炉丝易损坏，当其损坏后将不会有消谐作用；当系统发生单相接地时，在开口三角侧将产生100 V的电压，而由于电灯泡或电炉丝的冷态电阻是较小的，这将在PT开口三角侧流过较大的电流引起PT损坏。

针对这些办法的不足，一些厂家相继开发生产出了一些较高级的产品。

如云南昆明
灯泡厂生产的FXG系列消谐器，该系列消谐器主要用于35 kV及以下中性点不接地的电力系统铁磁谐振的抑制，该装置接于电压互感器的开口三角绕组，当发生谐振时，装置的鉴频系统自动投入“消谐电阻”吸收谐振能量，消除铁磁谐振。

其工作原理为：该消谐器主要用于消除分频谐振。

它由鉴频环节和消谐环节组成。

鉴频环节由电抗器、电容器、继电器构成的串联谐振回路组成。

设计谐振为25周波。

当电压在25周波下达到动作值时，继电器动作投入互感器开口三角的电阻进行消谐。

消谐环节的主要元件为消谐管，该管是专为消谐器设计制造的，具有特异电阻的真空元件。

该消谐器属低智能产品。

相应的高级产品如河北保定浪拜迪公司的消谐器，辽宁铁岭市智能研究所生产的消谐器。

它们的工作原理与FXG系列消谐器基本相似。

3）在PT开口三角侧并联直流电容器。

该种形式消谐器的成型产品不多，在国内使用的地方也不广。

但该形式消谐器为“零序谐振”的消除提供了新思路。