电力系统谐振
电力系统谐振原因及处理措施分析
电力系统谐振原因及处理措施分析电力系统谐振是指在电力系统中，由于电感元件和电容元件之间的耦合作用，导致系统频率与其中一谐振频率非常接近或者相等，从而引发强烈的谐振现象。
电力系统谐振会导致系统的稳定性降低，甚至对设备造成损伤，因此需采取相应的处理措施。
1.线路参数不平衡：电力系统中，线路参数可能由于材料、施工等原因导致不平衡，使得电阻、电容、电感的数值存在差异，从而引发谐振问题。
2.寄生参数影响：由于电力系统中存在各种元件的寄生参数，如线路电容、变压器互感等，这些寄生参数也会产生谐振现象。
3.变压器的串联谐振：当变压器的电容和电抗连续串联时，会导致系统在谐振频率附近出现谐振现象。
4.电容补偿的谐振：电容补偿系统用来提高无功功率补偿能力，但若补偿容量选择不当，会形成与其他元件共振，引起谐振。
1.选择合适的线路参数：优化电力系统的线路参数，例如通过合理选择导线材料、提高线路间隙距离等措施，可以减小谐振的产生。
2.增加阻尼措施：在电力系统中增加合适的阻尼器，可以消耗谐振的能量，减轻谐振的影响，提高系统的稳定性。
3.采用合适的电容补偿：在进行电容补偿时，应合理选择补偿容量，避免与其他元件共振。
可以通过对电容器的串联电感进行合理设计，避免谐振的发生。
4.使用滤波器：适当地在系统中引入谐振滤波器，可以将谐振频率范围的干扰信号滤除，从而消除谐振现象。
5.加强监测与控制：对电力系统进行实时监测，发现谐振问题时及时采取控制措施，如调整电力系统的运行状态，避免谐振过程的加剧。
6.加强设备维护：定期检查和维护电力系统的设备，防止电容、电感元件损坏引发谐振。
总结起来，电力系统谐振的处理措施是多方面的，包括优化线路参数、增加阻尼措施、合理选择电容补偿、使用滤波器、加强监测与控制以及设备维护等。
通过采取这些措施，可以有效地预防和处理电力系统谐振问题，提高系统的稳定性和可靠性。
电力系统中的谐振故障检测与抑制技术
电力系统中的谐振故障检测与抑制技术一. 引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，其运行稳定性对社会经济的发展至关重要。
然而，由于电力系统中存在谐振故障，导致系统的可靠性和稳定性受到威胁。
因此，研究电力系统中的谐振故障检测与抑制技术具有重要的理论和实际意义。
二. 谐振故障的成因和危害谐振故障是指电力系统中电气设备与其外部电力网络之间频率相差很小，而且有相近谐振频率的现象。
谐振故障的成因主要包括系统谐振和设备谐振。
系统谐振一般与电源压力变化导致的系统阻抗变化有关，若谐振频率接近电源频率，则系统谐振产生。
设备谐振指的是电力设备的特定部分发生谐振，这主要是由于设备内部组件参数不匹配而引起的。
谐振故障对电力系统造成的危害包括：频繁的设备故障；电压、电流波形损坏；系统能量损耗增加；系统稳定性下降等。
因此，谐振故障的检测与抑制技术对维持电力系统的正常运行非常重要。
三. 谐振故障检测技术谐振故障的检测技术主要包括频域分析和时域分析。
频域分析利用谐波检测仪分析电流和电压各次谐波分量的比值，并与标准曲线进行比较，从而判断系统是否存在谐振故障。
时域分析是通过检测电网波形变化来判断系统是否出现谐振故障。
针对频域分析技术，常用的方法有小波分析、功率谱分析和谐波阻尼比分析。
小波分析是一种分析非平稳信号的有效方法，它可以将信号分解成不同尺度的子信号，从而提取不同频率的谐振信息。
功率谱分析是通过对信号的频谱密度进行分析，来检测谐振故障的存在。
谐波阻尼比分析则是通过比较电压和电流不同谐波次数的阻尼比来判断系统是否存在谐振故障。
时域分析技术包括瞬变电流检测、波形识别和自相关函数分析等。
瞬变电流检测利用低通滤波器对电流信号进行处理，提取出电流中的瞬变部分，从而判断系统中是否存在谐振故障。
波形识别则通过比较电流和电压波形的形状和振幅来判断系统是否发生谐振故障。
自相关函数分析是对信号自身进行相关性计算，从而判断电力系统中是否存在谐振故障。
电力系统谐振原因及处理措施分析
电力系统谐振原因及处理措施分析电力系统谐振是指电力系统中存在频率与系统其中一谐振频率相近的异常振动现象。
谐振会导致系统设备振幅增大、电流容量减小、电压稳定性下降，甚至会使系统设备损坏，严重时还会引发系统事故。
本文将详细分析电力系统谐振的原因，并给出相应的处理措施。
1.电抗器的并联谐振：电力系统中常见的电抗器有电动励磁容器、电抗器组等，在负载下和其中一种电抗器传输系统中，电源电抗器与传输线电感一起形成一个并联谐振回路。
当电抗器的谐振频率与线路电感谐振频率相近时，就会发生谐振。
2.传输线上的谐振：传输线上的谐振分为并列谐振和串联谐振两种。
并列谐振是指传输线电抗与负载电容并联形成的谐振回路，串联谐振则是指线路电感与负载电感串联形成的谐振回路。
这两种谐振都是传输线参数与负载特性相匹配时才会发生。
3.系统频率与负载谐振：电力系统的频率为50Hz，而一些设备的响应频率可能在50Hz附近，当系统频率正好与一些设备的谐振频率相符时，就会发生谐振。
常见的设备包括风电、光伏发电等新能源设备。
4.不平衡负荷引起的谐振：当电力系统中存在不平衡负荷时，系统各相之间的不均衡会导致谐振的发生。
针对以上原因，可以采取以下处理措施来避免和解决电力系统谐振问题：1.降低谐振频率：通过选择合适的电容、电感等元件参数，可以使谐振频率远离系统频率。
电容器、电抗器的接线和接地等方式可能会影响并联谐振频率的变化。
2.改变谐振回路的拓扑结构：对并联谐振回路来说，可以通过改变电源、电抗器、传输线等的连接方式来改变谐振回路的拓扑结构，从而避开谐振频率。
对串联谐振回路来说，可以通过改变传输线、负载之间的连接方式来改变谐振回路的拓扑结构。
3.使用谐振抑制装置：谐振抑制装置是一种专门用于抑制谐振的设备，可以通过在谐振回路中引入合适的电阻、电容、电感等元件来实现谐振的消除或抑制。
4.优化电力系统参数：通过优化电力系统的参数，如调整负荷分配、改变线路结构、提高系统稳定性等，来减小谐振的可能性。
电力系统中谐波的危害与产生（三篇）
电力系统中谐波的危害与产生电力系统中的谐波是由于电力设备的非线性特性引起的。
在电力系统中，谐波的危害包括对电力设备的损坏、电能质量的恶化以及对用户的影响等方面。
谐波的产生与非线性负载、电力设备的设计及运行、电网接地等因素有关。
谐波对电力设备的损坏是谐波危害的主要方面之一。
谐波会引起设备的绝缘老化、过热、机械振动等问题。
尤其是对于变压器和电动机等设备来说，由于谐波的存在会引起电流和电压的畸变，导致设备的工作效率下降，甚至引发设备的故障和停机。
此外，谐波还会引起电容器的谐振和过电压问题，增加电力设备的工作负荷，缩短其使用寿命。
谐波对电能质量的恶化也是谐波危害的重要方面之一。
谐波会导致电能质量的下降，主要表现为电压和电流的畸变，波形失真，功率因数的下降等。
这不仅会影响电力设备的正常工作，还会对电力系统的稳定性和可靠性造成影响。
谐波还会引起电力设备的谐振现象，导致设备振动，造成噪音污染，影响人们的生活质量。
谐波对用户的影响主要体现在电力质量的下降和对电子设备的损坏。
谐波会引起电压的波动和电流的畸变，导致电子设备的正常工作受到干扰，增加设备的故障率，降低设备的使用寿命。
尤其是对于一些对电力质量要求较高的用户来说，如计算机、通讯设备、医疗设备等，谐波对其正常工作的影响更为显著。
此外，谐波还会导致电能的浪费，增加用户的用电成本。
谐波的产生与非线性负载、电力设备的设计及运行、电网接地等因素有关。
非线性负载是产生谐波的主要原因之一。
非线性负载如电子设备、电力电子器件等在工作过程中会产生非线性电流，其含有大量谐波成分。
此外，电力设备的设计及运行也会引起谐波的产生，如电容器的谐振，变压器的匝间谐振等。
而电网的接地情况也会影响谐波的产生和传播，如电网的接地方式不当会引起谐波回流和间接接触问题。
为了减少谐波的危害，需要采取一系列的措施。
首先，可以通过合理选择电力设备和设备的工作参数来降低其谐波产生的概率。
其次，可以采用滤波器等设备对谐波进行抑制和补偿。
电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施
电力系统谐振过电压产生的原因及防范措施摘要电力系统中，厂站因过电压引起故障甚多，特别是谐振过电压，对设备甚至系统安全稳定运行影响大。
分析原因，找出问题，提出防治措施很有必要。
关键词谐振过电压；PT；铁芯饱和；防范措施0 引言我国电力系统分为不同电压等级，35kV及以下配电网采取中性点不接地和经消弧线圈接地方式；110kV及以上配电网采取中性点直接接地方式。
过电压种类多，主要有谐振、雷电和操作过电压；其中谐振过电压较常见，作用时间长、次数频繁、危害大，须采取措施预防。
1 谐振过电压产生原因电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压；中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。
运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。
另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
2 铁磁谐振为满足电网测量、保护需要，电力系统中配置大量电感电容元件，如：互感器、电抗器等电感元件；电容器、线路对地电容等电容元件。
当进行设备操作或系统故障时，电感电容元件构成振荡回路，在一定条件下产生谐振，损坏设备影响系统。
2.1 原因分析图1某水厂单串接线图，采用接线，110kV系统中性点直接接地，变压器、PT等分相运行，变压器、PT高压绕组接成Y0，该厂多次发生铁磁谐振过电压。
原因：图1 某水电站单串接线图1）故障时产生谐振过电压。
当系统发生单相故障时，因整个电网系统中电感电容元件参数不匹配，两者共同作用，为谐振产生创造条件，最终导致铁磁谐振过电压发生；2）操作时产生谐振过电压。
110kV开关为双断口且并联均压电容，停送电操作时，先拉5012、5013，再拉50126，其他刀闸均接通。
110kV环网通过开关断口电容构成带电磁式PT空母线产生谐振。
2.2 等值电路图该厂输出线路发生单相接地故障，瞬时A相线路产生接地电流，因避雷器参数不匹配，构成谐振回路而产生谐振过电压。
图2 简化电路图如图2，L1是1B一次侧电感，L2是2B一次侧电感，Lm是PT一次侧电感，C0是空长线路对地电容，RL是电阻，k为故障点。
电力系统谐振消除方法
电力系统谐振消除方法电力系统的谐振是指在电力系统中存在谐振回路或谐振点的现象。
谐振会导致系统的电压、电流、功率等出现异常，严重时会造成设备损坏甚至系统故障。
因此，消除电力系统的谐振对于保证系统正常运行具有重要意义。
1.变压器接地方式的改变：变压器的中性点接地方式会对谐振回路产生影响。
通过改变变压器接地方式，如从星形接地改为不接地或接到电抗器上，可以改变系统的谐振特性，减小谐振现象的发生。
2.谐振回路的拆除或阻断：通过拆除谐振回路中的谐振元件或增加必要的电抗器，使谐振回路的谐振频率与系统的工频产生较大的差异，从而消除谐振。
3.加装谐振阻抗：在谐振回路中加装适当的谐振阻抗，使其与系统的工频形成低阻抗，阻碍谐振电流的流动，从而减小谐振的影响。
4.变电站设备的调整或替换：根据谐振现象的具体情况，对变电站的设备进行调整或替换，如改变电容器的装设位置、改变断路器和隔离开关的参数等，以减小谐振现象的发生。
5.谐振抑制器的应用：谐振抑制器是专门用于消除电力系统谐振的装置。
它通过并联在谐振回路中，利用其特殊的电路结构和参数，改变回路的谐振特性，从而消除谐振。
6.系统参数的优化：通过对电力系统的参数进行优化，如变压器的变比、电缆的电容等，使系统不易形成谐振回路或降低其谐振频率，从而减小谐振的影响。
7.谐振抑制装置的研发与应用：通过引入新的谐振抑制装置，如谐振消除器、谐振合成器等，用于抑制系统中谐振的发生，提高电力系统的稳定性和可靠性。
需要注意的是，在进行谐振消除时，需要科学、合理地分析系统的谐振特性，并综合考虑各种因素的影响。
对于不同系统的谐振问题，需要采取相应的措施，以达到消除谐振、提高系统稳定性和可靠性的目的。
总之，电力系统谐振的消除是一个复杂且重要的问题，需要综合运用不同的方法和技术手段，并随着系统的需求和发展不断进行研究和优化。
只有在谐振消除的过程中做到科学合理、严谨细致，才能有效消除谐振现象，保证电力系统的正常运行。
试析电力系统谐振消除方法的分析
试析电力系统谐振消除方法的分析电力系统谐振是指电力系统中存在着频率等于或接近于系统固有频率的电路谐振现象。
谐振会引起系统的不稳定和损坏，因此谐振消除是电力系统中非常重要的问题。
本文将从谐振的危害、谐振消除的分类和方法、谐振消除方法的分析等方面进行探讨。
一、谐振的危害谐振会导致电力系统出现以下危害：1. 电力设备的热损坏，如变压器、电抗器等设备。
这是因为谐振会使系统产生很大的谐波电流，而谐波电流容易引起电力设备的热损坏。
2. 系统的不稳定。
当系统谐振时，会导致系统的电压、频率等参数的波动，从而影响系统的稳定性。
3. 系统电能质量下降。
当系统谐振时，会产生很多谐波，影响系统的电能质量。
二、谐振消除的分类和方法谐振消除的方法可以分为主动消除和被动消除两种。
1. 主动消除方法主动消除方法是通过改变电力系统的结构和参数，使得谐振频率发生变化或者消除谐振。
主动消除方法主要包括以下几种：（1）改变系统结构：例如增加或减少电缆、引入新的谐振回路等。
（2）改变系统参数：例如改变电抗器、电容器等的参数。
（3）控制技术：例如利用调节系统的控制参数来消除谐振。
2. 被动消除方法被动消除方法是将谐振引入到某个特定的电路或设备中，从而消除其他电路或设备上的谐振。
被动消除方法主要包括以下几种：（1）谐振回路：将控制的谐振电路接入电力系统中，从而消除其它谐振。
（2）继电器控制：利用继电器进行控制，以消除谐振。
（3）自动抑制器：将抑制器接入系统电路中，会自动检测并消除谐振。
三、谐振消除方法的分析谐振消除方法的选择需要根据实际情况进行分析，以下几个方面需考虑：1. 系统的特点：不同的系统具有不同的特点，需要根据不同的特点选择不同的谐振消除方法。
2. 技术难度：不同的谐振消除方法在技术上难度不同，需要选择技术难度适当的方法。
3. 经济成本：不同的谐振消除方法在经济成本上也有差异，需要根据实际情况选择经济成本适当的方法。
4. 可行性：不同的谐振消除方法在实际应用中的可行性也有差异，需选择可行性较高的方法。
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。
电力系统中的谐振现象分析与抑制
电力系统中的谐振现象分析与抑制一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施，它为各种用电设备提供稳定可靠的电能。
然而，在电力系统中常常会出现谐振现象，给系统运行带来了很多不利影响。
因此，对电力系统中的谐振现象进行分析与抑制具有重要的理论和实际意义。
二、谐振现象的产生机理谐振是指在外界作用力作用下，系统或器件在某一特定频率下出现的共振现象。
在电力系统中，谐振现象主要产生于电力设备与电力网络之间的相互作用过程中。
当电力设备的特定谐振频率与电力网络的特征频率相匹配时，谐振现象就会发生。
三、谐振现象的危害1. 降低系统的稳定性：谐振现象会导致电力系统的电压、电流的不稳定性，进而影响电力设备的正常工作。
2. 增大系统的损耗：谐振现象会引起电流的过大、频率的变化等问题，从而导致系统中的设备过载、电能损耗增加。
3. 破坏设备的安全性：谐振现象会引起设备内部的过电压现象，可能导致设备的烧毁、损坏。
四、谐振现象的分析方法1. 频率扫描方法：利用频率扫描仪和示波器等仪器，对电力系统的频率响应进行测试和分析，以确定谐振频率。
2. 波形分析方法：通过捕捉系统电压、电流的波形信息，进行波形分析，从中找出谐振的特征。
3. 参数计算方法：根据系统中的电感、电容等参数，利用计算公式计算出谐振频率和谐振峰值等。
五、谐振现象的抑制措施1. 调整电力设备参数：通过改变电力设备的电感、电容等参数，使其与电力网络的频率特性不再匹配，从而抑制谐振现象。
2. 增加阻尼：通过增加电力系统中的阻尼元件，如电阻、补偿电容等，来消耗能量，减小谐振幅值，达到抑制谐振现象的效果。
3. 采用滤波器：在电力系统中加入适当的滤波器，可以滤除谐振频率的分量，减小谐振现象的影响。
4. 加强系统的模型分析：通过建立合理的系统模型，利用计算机仿真软件进行仿真分析，可以预测和优化系统中的谐振现象。
六、实例分析以一个变电站为例，对其电力系统中的谐振现象进行分析。
首先采用频率扫描方法，测试得到系统的频率响应曲线。
电力系统的谐振与谐波分析
电力系统的谐振与谐波分析电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施，它为人们的生活提供了稳定可靠的电能供应。
然而，在电力系统运行过程中，谐振与谐波问题常常会引起系统的不稳定和设备的损坏，因此对电力系统的谐振与谐波进行分析和控制是非常重要的。
谐振是指电力系统中的电容、电感和电阻等元件之间的相互作用导致的电压或电流的周期性振荡现象。
谐振可能会导致电力系统的频率偏离标准值，甚至引起系统的不稳定和设备的损坏。
为了分析和控制谐振问题，我们需要了解电力系统中的谐振机理和谐振的影响因素。
谐振机理主要涉及电力系统中的电容、电感和电阻等元件之间的相互作用。
当电容和电感元件之间的谐振频率等于系统的固有频率时，谐振现象就会发生。
这种谐振现象可能会导致电压或电流的不稳定振荡，进而引起设备的损坏。
因此，我们需要对电力系统中的谐振频率进行分析和控制，以确保系统的稳定运行。
谐振的影响因素主要包括电力系统中的元件参数、系统拓扑结构和外部扰动等。
元件参数的变化会直接影响谐振频率的大小和位置，因此我们需要对电力系统中的元件参数进行准确的测量和控制。
此外，电力系统的拓扑结构也会对谐振频率产生影响，因为不同的拓扑结构会导致不同的电容和电感的连接方式。
最后，外部扰动如电力负荷的突变和电源的波动等也会引起谐振现象，因此我们需要对外部扰动进行合理的分析和控制。
除了谐振问题外，谐波问题也是电力系统中需要关注的重要问题。
谐波是指电力系统中频率为整数倍于基波频率的非线性电压或电流成分。
谐波问题可能会导致电力系统中的电压和电流失真，进而引起设备的损坏和电能的浪费。
因此，对电力系统中的谐波进行分析和控制也是非常重要的。
谐波的分析和控制需要了解电力系统中的非线性元件和谐波滤波器等技术。
非线性元件如电力电子器件和非线性负载等会引起谐波的产生，因此我们需要对非线性元件进行合理的设计和控制。
此外，谐波滤波器可以用来抑制电力系统中的谐波，它通过选择合适的频率响应特性来实现谐波的消除。
电力系统谐振
电力系统谐振原因及处理措施分析发布时间：2012-10-16 阅读次数：1883 次一、概述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。
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。
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。
2024年电力系统中谐波的危害与产生(三篇)
2024年电力系统中谐波的危害与产生电网谐波造成电网污染，正弦电压波形畸变，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，情况日趋严重。
本文全面论述了电力系统中谐波的危害及产生情况，希望能引起我们的高度重视。
谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面：1.对供配电线路的危害（1）影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。
但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。
晶体管继电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。
这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
（2）影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。
如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达40%；三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。
另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。
2.对电力设备的危害对电力电容器的危害当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器损耗功率增加。
对于膜纸复合介质电容器，虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍，但如果谐波含量较高，超出电容器允许条件，就会使电容器过电流和过负荷，损耗功率超过上述值，使电容器异常发热，在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。
尤其是电容器投入在电压已经畸变的电网中时，还可能使电网的谐波加剧，即产生谐波扩大现象。
另外，谐波的存在往往使电压呈现尖顶波形，尖顶电压波易在介质中诱发局部放电，且由于电压变化率大，局部放电强度大，对绝缘介质更能起到加速老化的作用，从而缩短电容器的使用寿命。
电力系统谐振产生原理及消除措施分析
电力系统谐振产生原理及消除措施分析摘要：本文介绍了电力系统铁磁谐振产生的原理，分析了磁谐振的若干特点，我们指出将互感器高压侧中性点经高阻抗接地，并接一个电阻 R消耗能量限制谐振，将电源变压器中性点经过消弧线圈接地等电力系统谐振消除策略。
关键词：电力系统；谐振产生；原理；消除措施1前言众所周知，电力系统内部的网络结构是很复杂的，系统内有许多电感与电容等电子元器件，使用时间长，不断会产生过电压现象。
产生这过电压原因有好多方面，比如谐振过电压，使用过程中若操作不注意就会产生故障。
尤其到了雨雪等天气或者是雷雨季会导致电力系统出现过电压情况。
据统计，电力系统谐振过电压发生的概率较大，这类问题会影响电气设备与电网安全，还会提高维修成本，一不小心会影响着大面积的停电，极大地影响百姓的生活与工业企业的经营，极大地阻碍着电力系统的未来发展。
因此，电力系统中的谐振影响非常大，作为电力工作者我们要积极关注这一课题。
2 电力系统铁磁谐振产生的原理图1 铁磁谐振产生的原理示意图如上图所示，电源变压器中性点是不接地设置，要达到监视绝缘之目的，电压互感器设备的一次绕组中性点需要设计成直接接地。
我们把励磁电感计为：La、Lb、Lc，和它相关意义的电容C0则表示的是母线以及相导线引起的对地电容。
励磁电感跟前文所述的C0并联，会有导纳，我们标示为：Ea、Eb、EC。
一般条件下，励磁电感La=Lb=Lc，Ea=Eb=Ec，可以计算出三相对地负载为平衡状态，变压器中性点电位是0。
如果电网内有冲击的波动发生，比如电源合闸到空母线时，影响着互感器一相、两相形成了一定的涌流情况，要么是线路瞬间单相弧光接地，或者是熄弧发生了，则健全相，或者说是故障相的电压就会一下子升高起来，这样的情况也会出现特别大的涌流，会导致这相互感器磁路的饱和，这样会影响励磁电感L 的减小，时间过去了，会影响三相对地负荷的平衡状态，导致中性点有位移电压出现。
经研究，我们可以发现：为母线电容三相励磁电感和发生并联形成的导纳；为三相电源电压；为中性点位移（对地）电压。
电力系统谐振消除方法
通过在系统中添加适当的电容，可以改变系统的阻抗特性，从而消除谐振。
应用滤波器
陷波滤波器
针对特定频率的谐振，可以使用陷波滤 波器来吸收或反射该频率的能量，从而 消除谐振。
VS
调谐滤波器
通过调整滤波器的频率响应，使其在特定 频率下具有高度的传输特性，从而消除该 频率的谐振。
03
电力系统谐振消除的实验方法
电力系统谐振消除方 法
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目录
• 电力系统谐振概述 • 电力系统谐振消除方法 • 电力系统谐振消除的实验方法 • 电力系统谐振消除的工程应用 • 电力系统谐振消除的未来研究方向及展望
01
电力系统谐振概述
电力系统谐振的定义
电力系统中的谐振是指由于特定频率的电源或负荷阻抗与系 统阻抗发生共振，导致系统中的电流、电压或功率分量出现 异常波动的一种现象。
基于模型的实验方法
01
02
03
阻尼注入法
通过在系统中注入阻尼， 使谐振振荡受到抑制，从 而消除谐振。
频率响应法
通过对系统的频率响应进 行补偿，使谐振振荡被有 效抑制。
线性控制法
利用线性控制理论，设计 控制器使系统达到稳定， 从而消除谐振。
基于数据的实验方法
机器学习法
利用机器学习算法，通过 对历史数据进行学习，预 测并消除谐振。
优化控制策略
研究更优的控制系统设计和控制策略，以提高电力系统的稳定性和 可靠性。
多学科交叉融合的研究
电力系统与电力电子技术的融合
将电力电子技术应用于电力系统，以实现更高效、更灵活的电能变换和控制。
电力系统与数字信号处理技术的融合
利用数字信号处理技术对电力系统进行实时监测和控制，以提高电力系统的性能和稳定性 。
电力系统铁磁谐振的产生及消除措施
电力系统铁磁谐振的产生及消除措施【摘要】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，在中性点直接接地的电网中也时有发生，谐振时的过电压和过电流，严重影响了系统安全运行。
本文就其原理、检测方法以及消除措施作了简单的探究。
【关键词】电力系统铁磁谐振产生消除中图分类号：f407.61 文献标识码：a 文章编号：一、电力系统铁磁谐振原理电磁式电压互感器正常工作时，低压侧的负荷很小，接近空载，高压侧具有很高的励磁阻抗，在受到某些大的冲击或扰动干扰时，如中性点不接地系统非同期合闸，或者在接地故障消失之后，电磁式电压互感器因瞬间过电压而发生铁芯饱和，电压互感器电感的非线性效应使励磁电流的波形发生畸变，将工频电源能量转化为谐波能量，由此产生的谐波会成为引发谐振的谐波源，电压互感与导线对地电容或其它设备的杂散电容间形成了单相或三相谐振回路，并激发起谐波的铁磁谐振过电压。
由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分频、工频或高频铁磁谐振过电压。
三相电网各相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容。
当中性点不接地电网发生单相接地故障时，故障相的对地电容为零，另外两相的对地电压升高到1.732倍。
相电压升高若未超过安全电压设计的绝缘强度，但是会导致其对地电容的增加，单相接地时电容电流为正常运行时一相对地电容电流的3倍。
当该电容电流较大时，较易引起间歇电弧，对电网的电感和电容的震荡回路产生过电压，其值可达2.5到3倍的相电压。
电网电压越高，由其引起的过电压危险越大。
相关研究表明，电磁式电压互感器饱和引起铁磁谐振过电压的有如下几个必要条件:(1)电源变压器中性点不接地，包括经消弧线圈接地时消弧线圈脱离运行的情况，电压互感器中性点接地，电压互感器伏安特性较差。
(2)电网参数和互感器参数的不利组合。
(3)有强烈的冲击扰动发生，如断路器合闸；雷击线路引起单相瞬间接地；持续性单相接地故障的切除以及来自另一高压绕组的传递过电压等。
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。
电力系统中的谐振--消弧线圈自动调谐装置的原理及应用
电力系统中的谐振--消弧线圈自动调谐装置原理及应用在电力学中，谐振的概念如下：当激励电源的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅将达到峰值。
在电子与无线电领域，谐振常用于目标电信号的选取。
类似地，在电力系统中，谐振也应用于诸多领域。
本文以消弧线圈的自动调谐装置为例，结合其工作原理，阐述在快速熄弧以及电压恢复等方面，谐振得到了怎样的应用。
一、自动调谐指标小电流接地系统中通常需要加装消弧线圈，其目的在于确保单相接地故障时，消弧线圈能够补偿流经故障点的电容电流，从而降低故障点出现电弧的可能性。
消弧线圈在加装自动调谐装置后，强化了补偿跟随与补偿精度两方面的功能。
自动调谐装置会根据系统电容电流大小，自动调节消弧线圈档位，从而确保档位电流与电容电流相匹配；同时装置会按照预先设定的调谐指标，选取能够达到最优调谐效果的档位。
自动调谐指标如下：（1）残流定义：电容电流与电感电流之差:IC-ILguo网公司在《bian电运维管理规定~消弧线圈运维细则》中指出，安装自动调谐装置的消弧线圈，正常运行条件下，残流应在10A以内。
规定10A的目的在于，考虑到发生间歇性弧光接地的可能性，尽量减少单相接地故障时，流经故障点的电流数值（补偿后的电流）。
同时，值得注意的是，此处的残流特指过补偿状态下（电感电流大于电容电流）的数值。
即，调谐装置既要保证系统处于过补偿状态，也要保证过补偿的程度不能过大。
（2）脱谐度定义：电容电流与电感电流的差值与电容电流之比:(IC-IL)/IC。
同样地，guo网公司在《bian电运维管理规定~消弧线圈运维细则》中规定，安装自动调谐装置的消弧线圈，正常运行条件下，脱谐度应在5%~20%。
电力系统中的谐振现象分析与控制研究
电力系统中的谐振现象分析与控制研究随着电力系统的不断发展和电力负荷的增加，电力系统中的谐振现象日益严重，对电网的安全稳定运行带来了一定的挑战。
因此，谐振现象的分析与控制研究成为电力系统领域中一个重要的研究方向。
谐振现象是指电力系统中出现频率相近的电流或电压波动，导致谐振回路产生共振现象。
这种现象可能会引发电力系统的设备损坏、能量损失甚至系统崩溃。
因此，深入研究谐振现象的成因和控制方法具有重要的理论和实践意义。
首先，谐振现象的成因与电力系统的特性有关。
电力系统中由于负荷特性、线路特性以及电气设备和电源的特性等因素，存在不同频率的电流和电压波动。
当这些波动的频率相近，且满足一定条件时，就会产生谐振现象。
因此，只有充分了解电力系统的特性，才能准确地分析谐振现象的成因。
其次，谐振现象的分析是电力系统分析与监测的基础。
通过对电力系统中的电流、电压以及频率等参数的监测，可以得到一个电力系统的实时运行状况，进而分析谐振现象的发生机理。
谐振现象的分析不仅对于电力系统的运行管理具有指导意义，也为系统故障的检测和排除提供了依据。
在谐振现象的控制研究方面，减小谐振幅值是目前的主要方向之一。
通过控制电力系统的谐振频率和相位，可以减小谐振幅值，降低谐振对电力系统的影响。
为了实现这一目标，可以采用谐振抑制器、补偿装置以及控制系统等手段进行控制。
同时，结合混沌控制、自适应控制等理论方法，也可以实现对电力系统谐振现象的控制。
此外，谐振现象的控制还需要与其他电力系统安全技术和控制方法相结合。
例如，与电力系统的短路保护和过载保护技术相结合，可以避免谐振现象引发的设备故障和事故。
与优化调度技术相结合，可以实现谐振频率和相位的在线调整，从而降低谐振幅值。
综合运用各种技术和方法，可以最大程度地控制谐振现象，保障电力系统的安全稳定运行。
谐振现象分析与控制研究在电力系统领域起着重要的作用。
通过充分了解电力系统的特性，实时监测系统的运行状况，采用合适的控制手段和控制方法，可以降低谐振幅值，减小谐振对电力系统的影响，从而保证电力系统的安全与可靠运行。
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电力系统谐振消除方法详解
电力系统铁磁谐振一直影响着电气设备和电网的安全运行，特别是对中性点不直接接地系统，铁磁谐振所占的比例较大，因此对此类铁磁谐振问题研究得较多。
本文针对电力系统谐振消除方法进行探讨和分析，并提出一些意见，为相关工作者提供参考。
引言
电力系统中过电压现象较为普遍。
引起电网过电压的原因主要有谐振过电压、操作过电压、雷电过电压以及系统运行方式突变，负荷剧烈波动引起系统过电压等。
其中，谐振过电压出现频繁，其危害很大。
过电压一旦发生，往往造成系统电气设备的损坏和大面积停电事故发生。
据多年来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是由于谐振现象引起的。
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量附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，影响各种电气设备的正常工作;导致继电保护和自动装置误动作，并会使电气测量仪表计量不准确;会对邻近的通信系统产生干扰，产生噪声，降低通信质量，甚至使通信系统无法正常工作。
谐振及铁磁谐振
谐振是一种稳态现象，因此，电力系统中的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。
所以谐振过电压的持续时间要比操作过电压长得多，这种过电压一旦发生，往往会造成严重后果。
运行经验表明，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。
因此，必须在设计时事先进行必要的计算和安排，或者采取一定附加措施(如装设阻尼电阻等)，避免形成不利的谐振回路，在日常工作中合理操作防止谐振
的产生，降低谐振过电压幅值和及时消除谐振。
在6~35kV系统操作或故障情况下，系统振荡回路中往往由于变压器、电压互感器、消弧线圈等铁芯电感的磁路饱和作用而激发起持续性的较高幅值的铁磁谐振过电压。
铁磁谐振可以是基波谐振、高次谐波谐振、分次谐波谐振，其共同特征是系统电压升高，引起绝缘闪络或避雷器爆炸；或产生高值零序电压分量，出现虚幻接地现象和不正确的接地指示；或者在PT中出现过电流，引起熔断器熔断或互感器烧坏；母线PT的开口三角绕组出现较高电压，使母线绝缘监视信号动作。
各次谐波谐振不同特点主要在于：分次谐波谐振三相电压依次轮流升高，超过线电压，一般不超过2倍相电压，三相电压表指针在相同范围出现低频摆动。
基波谐振时，两相电压升高，超过线电压，但一般不超过3倍相电压，一相电压降低但不等于零。
高次谐波谐振时，三相电压同时升高或其中一相明显升高，超过线电压，但不超过3~3.5倍相电压。
谐振事故解决方法
PT在正常工作时，铁芯磁通密度不高，不饱和;但如果在电压过零时突然合闸、分闸或单相接地消失，这时铁芯磁通就会达到稳态时的数倍，处于饱和状态，这时，某一相或两相的激磁电流大幅度增加，当感抗与容抗参数匹配恰当(满足谐振条件)时，即会发生谐振，即铁磁谐振。
发生谐振时，会在电感和电容两端产生2～3.5倍额定电压的过电压和几十倍额定电流的过电流，通过PT的电流远大于激磁电流，严重时会烧坏PT及其它设备。
防止谐振过电压的一般措施
提高断路器动作的同期性。
由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的，因此提高断路器动作的同期性，防止非全相运行，可以有效防止谐振过电压的发生。
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。
破坏发电机产生自励磁的条件，防止参数谐振过电压。
防止谐振过电压的具体措施
35kV系统中性点经消弧线圈(加装消谐电阻)接地，并在过补偿方式下运行，它的电压作用在零序回路中。
尽量减少6~35kV系统并联运行的PT台数。
凡是6~35kV母线分段的变电所，若母线经常不分段运行，应将一组PT退出作为备用；电力客户的6~10kVPT一次侧中性点一律为不接地运行③更换伏安特性不良的6~35kVPT。
6~35kV一次侧中性点串联阻尼电阻或二次侧开口三角形绕组并联阻尼电阻或消振器。
6~10kV母线装设一组Y形接线中性点接地的电容器组。
在10kVPT高压侧中性点串联单相PT。
在实际工作中谐振的发生往往伴随着接地故障，很多时候甚至就是由接地引起的，消除谐振常常采取的有效方法是改变系统运行方式以改变系统参数，破坏谐振条件。
改变系统运行方式经常通过以下途径实现：
投退电容器。
增投线路。
若变电站有一台以上数目的主变，可视具体运行情况将原本并列(分列)运行的变压器分列(并列)。
母线并解列。
若上述方法不能消振，应采用寻找线路单相接地故障的方法进行选线，选出故障线路后，立即将其切除。
选线原则参照系统单相接地故障处理方法。
此方法是最有效最能解决问题的，但往往不一定能准确及时判断出接地线路，以致延误消振时间，所以，工作中为及时消除谐振一般先考虑选择上述四种途径。
总结
针对某110kV变电站谐振事故，利用谐振原理与知识，分析了此次事故发生的原因，并结合实际工作经验对谐振过电压给出了多种控制措施和方法，以便具体工作中借鉴和运用，有效提高系统运行稳定性，提高供电安全性和可靠性。