电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施

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2024年电网谐振过电压的限制方法（三篇）

2024年电网谐振过电压的限制方法电力供电系统或者说在电力供电电网上，过电压现象十分普遍。

如果没有防范措施，随时都可能发生，也随时都可以发现。

引起电网过电压的原因很多。

主要可分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压；其中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，以避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。

在电力生产和电力运行的中低压电网中，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，制订防振和消振的对策与措施。

目前，我国35kV及以下配电网，仍大部分采用中性点不接地方式运行,一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，尽管采取了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，允许维持一定的时间，一般为2h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。

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，所以脱谐度整定的比较大，约在20%～30%，对弧光过电压无抑制效果。

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（Voltage Transformer，简称VT）作为电力系统中常用的电测量装置，其主要功能是将高压侧电压降低到安全范围内，以便进行电能测量、保护和控制。

在某些特殊工况下，VT可能会出现铁磁谐振，导致过电压产生，进而对设备和系统安全产生威胁。

对于电压互感器的铁磁谐振过电压防范措施需要引起我们的高度重视。

铁磁谐振是指电力系统中电压互感器产生谐振的现象，主要由于电压互感器的铁心元件与电力系统谐振电容形成谐振回路，使得系统中的电压产生高频振荡，导致过电压的出现。

1.选择合适的电压互感器参数：需要根据电力系统的额定电压和频率，选择合适的电压互感器额定电压和变比。

正确选择电压互感器的参数，可以减小系统中的电流谐振，降低谐振幅值，从而减小谐振过电压的产生。

2.合理设计电压互感器的阻尼电阻：在电压互感器的次级绕组中加入适当的阻尼电阻，可以提高电压互感器的阻尼，降低谐振振荡的幅值，减小谐振过电压的可能性。

阻尼电阻的阻值大小需要根据实际情况进行优化设计。

3.增加铁芯的短路开关：为了在需要的时候能够快速地将电压互感器的铁芯短路，可以在电压互感器的铁芯上增加短路开关。

通过控制短路开关的状态，可以有效地控制铁芯的磁导率，避免谐振过电压的产生。

4.合理布置电力设备和线路：在设计电力系统时，需要合理布置电力设备和线路，减小电力系统中的电感耦合。

通过合理布置线路，降低电力系统中的电感耦合，可以减小谐振回路的形成概率，降低谐振过电压的可能性。

5.增加有源补偿装置：有源补偿装置可以根据电力系统中的谐振情况，实时监测并补偿电气系统中的电能，减小谐振过电压的产生。

通过增加有源补偿装置，可以有效地提高电力系统的稳定性和可靠性。

谐振产生的原因、分类、危害及防范措施

谐振产生的原因、分类、危害及防范措施一、谐振的类型一般可认为电力系统中的电容和电阻元件是线性参数，电感元件是非线性参数。

由于振荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振有三种不同的类型：1.线性谐振。

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，其铁芯中有气隙）和系统中的电容元件所组成。

在正弦电源作用下，当系统自振频率与电源频率相等或接近时，可能产生线性谐振。

2.铁磁谐振。

谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统中的电容元件组成。

受铁芯饱和的影响，铁芯电感元件的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路，在满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振。

目前在我国的10kV 系统中，运行着大量的电磁式电压互感器（PT），当出现单相直接接地、单相弧光接地、母线空载时突然合闸等情况时，由于电压互感器铁心电感的非线性，很容易发生谐振。

当PT 一次电感与系统对地电容满足谐振条件时，将产生很高的过电压和过电流，从而引起PT一次熔断器烧毁，甚至爆炸，严重威胁电网的安全运行。

3.参数谐振。

谐振回路由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在Xd-Xq间周期变化）和系统电容元件（如空载线路）组成。

当参数配合恰当时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，将会造成参数谐振。

二、铁磁谐振的特点铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，其本质是一种LC振荡，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。

其主要特点为：1、铁磁谐振存在自保持现象。

激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在；2、铁磁谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。

3、谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而下降；4、铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。

电力系统中谐振过电压的产生与解决对策

科技论坛
・１４解决对策
朱建平闰峰（鸡东县电业局，黑龙江鸡东１５８２００）
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）３Ｃｏ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Ｒｏ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（ＣＶＴ），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１．５Ｕｅ，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Ａａｔ￣，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，Ｙ０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。

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。

电力系统谐振原因及处理措施分析

一、概述铁磁谐振就是由铁心电感元件,如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等与与系统的电容元件,如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件,激发持续的铁磁谐振,使系统产生谐振过电压。

电力系统的铁磁谐振可分二大类:一类就是在66kV及以下中性点绝缘的电网中,由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合,在系统电压大扰动(如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等)作用下而激发产生的铁磁谐振现象;另一类就是发生在220kV(或110kV)变电站空载母线上,当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中,或切除(含保护整组传动联跳)带有电磁式电压互感器的空母线时,操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象,即串联谐振,简单地讲就就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生谐振由于谐振波仅局限于变电站空载母线范围内,也称其为变电站空母线谐振。

二、铁磁谐振的现象1、铁磁谐振的形式及象征1)基波谐振:一相对地电压降低,另两相对地电压升高超过线电压;或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出2)分次谐波:三相对地电压同时升高、低频变动3)高次谐波:三相对地电压同时升高超过线电压2、串联谐振的现象:线电压升高、表计摆动,电压互感器开口三角形电压超过100V三、铁磁谐振产生的原因及其分析:1、铁磁谐振产生的原因:1)、有线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击2)、切、合空母线或系统扰动激发谐振3)、系统在某种特殊运行方式下,参数匹配,达到了谐振条件2、串联谐振产生的原因:进行刀闸操作时,断路器隔离开关与母线相连,引发断路器端口电容与母线上互感器耦合满足谐振条件3、电力系统铁磁谐振产生的原因分析电力系统就是一个复杂的电力网络,在这个复杂的电力网络中,存在着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,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对铁磁谐振原因进行分析。

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]。

电力系统谐振原因及处理措施分析

一、概述ﻫ铁磁谐振是由铁心电感元件,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，激发持续的铁磁谐振,使系统产生谐振过电压.ﻫ电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在６6kV及以下中性点绝缘的电网中，由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合,在系统电压大扰动（如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等）作用下而激发产生的铁磁谐振现象；另一类是发生在2２0ｋV（或110kV）变电站空载母线上，当用22０kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中，或切除(含保护整组传动联跳）带有电磁式电压互感器的空母线时,操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象，即串联谐振，简单地讲就是由高压断路器电容与母线电压互感器的电感耦合产生谐振由于谐振波仅局限于变电站空载母线范围内，也称其为变电站空母线谐振.1、铁磁谐振的形式及象征二、铁磁谐振的现象ﻫ１）基波谐振:一相对地电压降低，另两相对地电压升高超过线电压;或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出２）分次谐波：三相对地电压同时升高、低频变动2、串联谐振的现象：线电3)高次谐波：三相对地电压同时升高超过线电压ﻫ压升高、表计摆动，电压互感器开口三角形电压超过100Ｖﻫ三、铁磁谐振产生的原因及其分析：1）、有线路接地、断线、断路器非同期合闸1、铁磁谐振产生的原因：ﻫ2）、切、合空母线或系统扰动激发谐振等引起的系统冲击ﻫ３)、系统在某种特殊运行方式下，参数匹配，达到了谐振条件ﻫ2、串联谐振产生的原因:进行刀闸操作时，断路器隔离开关与母线相连,引发断路器端口电容与母线上互感器耦合满足谐振条件3、电力系统铁磁谐振产生的原因分析电力系统是一个复杂的电力网络，在这个复杂的电力网络中，存在着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，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对铁磁谐振原因进行分析。

浅谈电力系统谐振成因及防范措施

办法来预防和消除电力系统谐振，从而保证电力系统的稳定安全运行。
关键词铁磁谐振；电压互感器；危害；防范措施
中图分类号：ＴＭ１５４．２文献标识码：Ｂ文章编号：ｌ００８－０８９９（２０１３）０６－００３３－０２
引起谐振。
的。在日常工作中发现，在刮风、阴雨等特殊天气
时，变电站３５ｋＶ及以下系统发生间歇性接地的频
率较高，当接地使得系统参数满足谐振条件时便会
发生谐振，同时产生谐振过电压。谐振会给电力系统造成破坏性的后果：谐振使电网中的元件产生大
石河子科技
第３期
２０１３年０６月
浅谈电力系统谐振成因及防范措施
（新疆天富热电股份有限公司红山嘴电厂，石河子市，８３２２０４）郭
摘要
军
通过对谐振的成因分析，以及对谐振危害的阐述，提出了通过改变电气参数和改变运行方式的
意调整交流电的频率（因为当频率变化时．感抗和容抗一个变大，一个变小），当频率变大时，感抗变
重损坏，尤其是注油感性设备会产生线圈机械变
一
３ｊ一
石河子科技
总第２０９期
形、喷油等现象，严重的会烧毁线圈。造成严重的电力事故。铁磁谐振使得电流大大增加，电压超限，严重时将损坏设备绝缘，造成电压互感器保险熔断，或使避雷器爆炸，导致事故的进一步扩大，因此应及时进行处理。其产生的原因主要有：１）由线路接地、断线、断路器非同期合闸等引起的系统冲击及元件参数改变；２）切、合空载线路、母线或系统扰动激发铁磁

谐振过电压产生的原因及特点、谐振过电压的分类、谐振过电压的危害、谐振过电压的主要限制方法

四、谐振过电压的主要限制方法谐振过电压的限制方法
1、提高开关动作的同期性由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,因此提高开关动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生；
2、在并联高压电抗器中性点加装小电抗，用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振；
3、破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。
谐振过电压的特点
谐振过电压持续时间特别长，过电压倍数高
二、谐振过电压的分类谐振过电压的分类
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，在正弦电源作用下，系统自振频率与电源频率相等或接近时，可能产生线性谐振；
三、谐振过电压的危害谐振过电压的危害
基波与高次谐波谐振过电压，一般不超过3U。；而 1／2分次谐波谐振电压一般不超过 2 U。但过电流大，当铁心严重饱和时，即使有不太大的ΔU增量，电流也高达额定励磁电流的百倍以上，在强大的电流及电磁力的作用下，轻者造成TV的熔断器熔断、匝间短路或爆炸；重者则发生避雷器爆炸、母线短路、厂用电失电等严重威胁电力系统和电气设备运行安全的事故。
谐振过电压相关知识
目录一、谐振过电压产生的原因及特点二、谐振过电压的分类三、谐振过电压的危害三、谐振过电压的主要限制方法
一、谐振过电压产生的原因及特点谐振过电压产生的原因
由于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的线性谐振和由于非线性设备的饱和、参数周期性变化等引起的非线性谐振所产生的过电压
2、铁磁谐振过电压。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。因铁芯电感元件的饱和现象,使回路的电感参数是非线性的,这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时,会产生铁磁谐振；

试论电网谐振过电压防治方法

试论电网谐振过电压防治方法摘要：在电力系统的运行过程中，过电压是一种很常见的现象，如果不能找到科学有效的防治方法，随时都可能发生事故。

诱发电网过电压的原因有很多,主要的有操作过电压，雷电过电压，以及谐振过电压。

一旦发生了过电压，往往造成的是电气设备损或和大面积停电等严重事故。

本文针对谐振过电压的原理、产生原因、特点、危害性等方面做了简单的介绍，并对如何防治谐振过电压做了一些简单的介绍。

关键词：电网，谐振过电压，原因，特点，危害，防治办法一、谐振过电压产生的原理所谓谐振，是指振荡系统中的一种周期性或准周期性的运行状态。

在交流电路中通常含有电感和电容元件，并且均含有一系列自振频率，而且电源中也往往含有一系列不同的谐波，在一定条件下，当电路中呈现电压和电流同相时，电路为电阻性，这就是谐振。

而当电路自振频率与谐波道德频率接近时，这部分电路就会出现谐振现象。

二、电网谐振过电压产生的原因目前，我国大部分的中压配电网仍然采用中性点不接地的运行方式，其余则大多利用老式消弧线圈进行接地。

在中性点不接地系统中，一方面，电压互感器的铁芯饱和能够引发铁磁谐振过电压，虽然采取了一些措施，却无法从根本上解决问题；另一方面，对于中性点不接地的运行方式，其主要特点是在发生单相接地故障之后，系统仍然能够维持运行两个小时左右，而不是立即切断电源。

随着中低压电网的不断扩大，电网对地电容电流将随之大幅增加，单相接地时接地电弧不能自动熄灭而产生电弧过电压，一般会达到相电压的三至五倍，甚至更高，这将直接导致某些绝缘相对薄弱的点被击穿，极易发展成相间短路，进而造成设备损坏和停电事故。

而采用老式消弧线圈接地的电力系统则由于其自身结构限制，不允许在欠补偿或全补偿的状态下运行，所以，脱谐度通常整定的比较大，大约在百分之二十至三十之间，而对弧光过电压没有任何限制的效果。

由于需要手动对分接头进行调节，因而无法随着电网对地电容电流的变化，而及时、准确地找到最佳的工作位置。