JWSX型消弧消谐装置故障浅析孙建伟
消弧消谐柜检修时防误操作措施
消弧消谐柜检修时防误操作措施作者：王莹来源：《中国新技术新产品》2011年第19期摘要：消弧消谐柜门安装行程开关，与隔离开关之间形成互锁关系，充分保证检修人员的安全。
关键词：消弧消谐装置；防触电；误操作；电磁锁；行程开关中图分类号：U464.136+.5 文献标识码:A消弧消谐装置适用于3～35kV三相非直接接地电力系统中，用来对电网中出现的各种过电压进行限制，可提高电网运行的安全性和供电的可靠性。
该装置可取代过去常用的消弧线圈及电压互感器。
1 消弧消谐装置一次原理图图1GL：高压隔离开关（带有电磁锁）YTG：过电压保护器JZa、JZb、JZc：真空接触器FU：高压限流熔断器RD：高压快速熔断器TV：电压互感器TA：零序电流互感器2 目前消弧消谐柜防触电措施从一次原理图中可以看出，正常情况下，隔离开关GL在合位，消弧消谐装置投入运行。
隔离开关GL的作用是用来控制消弧消谐装置的投入和退出，在检修柜内设备时，与系统隔离并形成明显的断口。
消弧消谐柜内电压互感器、熔断器、真空接触器、过电压保护器等都是高压设备，检修时，为防止人员触电，在打开柜门前必须要先拉开隔离开关GL。
下面介绍一下消弧消谐柜是如何做到先拉隔离开关，后打开柜门的。
见图2，消弧消谐柜利用3个电磁锁来完成此功能。
①正常运行情况下，无法打开柜门。
消弧消谐装置在运行时，隔离开关GL处于合闸位置，其常闭接点GL断开，前、后柜门电磁锁1MS、2MS失磁，无法打开柜门。
②检修时，先拉开隔离开关，后打开柜门。
真空接触器在无故障时，一直处于分闸状态，其常闭接点JZa、JZb、JZc闭合，电磁锁DS得电，能够拉开隔离开关，其常闭接点GL吸合，使前、后柜门电磁锁1MS、2MS得电，可以打开柜门。
③故障时，因真空接触器主接点闭合，使柜内设备带有高电压，人员触及会发生触电，所以必须保证此时柜门不能打开。
当系统中某相发生接地故障时，故障相真空接触器将动作，打开其常闭接点（Jza或JZb或JZc），此时电磁锁DS继电器失磁，无法拉开隔离开关。
变电站微机消谐装置存在的问题及改进
变电站微机消谐装置存在的问题及改进
郭晓春;魏海平
【期刊名称】《内蒙古电力技术》
【年(卷),期】2016(34)2
【摘要】变电站发生铁磁谐振时,微机消谐装置通过瞬时投入大功率消谐元件来消除谐振.通过对鄂尔多斯电业局2座变电站接连发生的2起10 kV电压互感器同时烧损事故调查发现,所有电压互感器开口三角回路均烧损严重.分析原因为消谐装置在频繁投入大功率消谐元件时,会引起剩余电压绕组长时间短路过热,进而烧损电压互感器.针对这一问题,提出了在开口三角回路加装保护电阻的解决方案,该电阻在长时间流过大电流时会发热熔断,从而保护电压互感器不被烧损,同时通过系统运行分析,提出了更改电阻加装位置的改进建议,方案实施后再未发生类似故障.
【总页数】5页(P66-70)
【作者】郭晓春;魏海平
【作者单位】鄂尔多斯电业局,内蒙古鄂尔多斯 017000;鄂尔多斯电业局,内蒙古鄂尔多斯 017000
【正文语种】中文
【中图分类】TM711
【相关文献】
1.微机消弧消谐及过电压综合装置研究与应用 [J], 李志瑛
2.WXZ196型微机消谐装置原理分析及应用 [J], 王洵
3.MES98型微机消谐装置在变电站的应用 [J], 刘志民;石瑞和;何长中;龚雨
4.微机消谐装置的应用 [J], 王相军; 董勇; 段明海
5.微机消谐装置的应用 [J], 王相军; 董勇; 段明海
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消弧消谐装置有关问题
装置的基本功能及特点1.能将系统的大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平，保证了电网及电气设备的绝缘安全。
2.装置动作速度快，可在20ms之内动作，能快速消除间歇性弧光及稳定性弧光接地故障，抑制弧光接地过电压，防止事故进一步扩大，降低线路的事故跳闸率。
3.能够快速、有效地消除系统的谐振过电压，防止长时间谐振过电压对系统绝缘破坏，防止谐振过电压对电网中装设的避雷器及小感性负载的损伤。
4.装置动作后，允许160A的电容电流连续通过2小时，用户可以在完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路。
5.能够准确查找单相接地故障线路，对防止事故的进一步扩大，对减轻运行和维护人员的工作量有重要意义。
6.由装置的工作原理可知，其限制过电压的机理与电网对地电容电流的大小无关，因而其保护性能不随电网运行方式的改变而改变，大小电网均可使用，电网扩容也没有影响。
7.本装置中的电压互感器可以向计量仪表和继电保护等装置提供系统的电压信号，能够替代常规的PT柜。
8.能够测量系统的单相接地电容电流。
9.装置设备简单，体积小，安装、调试方便，适用于变电站，同样适用于发电厂的高压厂用电系统；适用于新建站，也适用于老电站的改造。
10.性价比高，相对于消弧线圈系统而言，性能价格比很高。
★装置主要组成部件及其功能ZRXHG-Ⅳ消弧消谐过电压保护装置组成原理如图1所示，其主要有以下六个部件组成：1.大容量ZNO非线性元件组成的组合式过电压保护器TBPTBP是一种特殊的高能容的氧化锌过电压保护器，与一般的氧化锌避雷器（MOA）相比，具有以下优点：(1)TBP组合式过电压保护器采用的是大能容的ZNO非线性电阻和放电间隙相组合的结构，由于间隙元件与ZNO阀片的配合，解决了保护器的荷电率及工频老化问题。
(2)TBP组合式过电压保护器的冲击系数为1，各种电压波形下的放电电压值相等，不受过电压波形影响，过电压保护值准确，保护性能优良。
(3)TBP组合式过电压保护器采用四星型接法，可将相间过电压大大降低，与常规避雷器相比，相间过电压降低了60-70%，保护可靠性大大提高。
消弧消谐过电压保护装置(消弧消谐柜)的缺陷
消弧消谐过电压保护装置（消弧消谐柜）的缺陷消弧消谐过电压保护装置(消弧消谐柜)的缺陷1、只能用于线路消弧：只能用于电容电流��30A的系统线路消弧,工频过电压小于线电压的1.1倍;暂态过电压是相电压的3.5倍。
电容电流��30A时不能使用故障相接地消弧方法。
2、不能用于电容电流��30A的系统：电容电流��30A的系统X0/X1会落在(-20,-1)之间,单相金属性接地,健全相工频电压也会很高,系统无法承受。
3、直配高压电机的变电所不能使用：一旦电机绕组发生单相接地,消弧装置动作短接一部分电源,短路电流可达几千安乃至几十千安,烧坏电机定子槽烧坏电机.。
4、小容量变压器的变电所不能使用：如果变压器绕组发生单相接地,故障相接地消弧方法动作后等于短接一部分电源,短路电流可达几千安乃至几十千安,烧坏变压器绝缘造成事故,本来油变压器拉弧可自愈不会造成事故,烧坏电机绝缘和定子槽造成电机报废.特别是小容量的10KV/0.38的变压器,只有后备瓦斯保护,一旦绕组发生单相接地,消弧动作短接一部分电源,微机保护又不会动作,只有瓦斯保护动作时间很长会造成很大的事故.因此故障相接地消弧方法只能用于线路消弧,但是线路总是与变压器或电机相连接。
5、退出消弧时可能引发PT铁磁谐振：退出消弧时刻系统对地电容储存的电荷只能通过PT泄放,可能引发PT谐振。
6、100ms以上时间才能实现消弧,数据采集要10ms以上,判断运算及中间继电器响应时间20ms以上,接触器动作合闸时间80ms以上,因此100ms以上时间才能实施消弧,而不是其说明书上的30ms,30ms是给接触器合闸信号的时间。
7、影响系统运行方式,故障相接地消弧方法消弧时是一种病态运行状态。
8、主要是消弧功能,其过电压保护是避雷器,消谐是在PT开口加装小电阻。
9、有树障的架空线路不能使用,假如树枝接触A相而故障消弧消谐柜动作将A相接地,当风再一吹树枝接触B相就会发生相间短路,消弧消谐柜不仅不能消弧还会造成停电。
一起由消谐装置故障引起的机组跳闸事故分析
第３７卷第４期红水河Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．４２０１８年８月ＨｏｎｇＳｈｕｉＲｉｖｅｒＡｕｇ．２０１８一起由消谐装置故障引起的机组跳闸事故分析黄虎军（大唐岩滩水力发电有限责任公司，广西㊀大化㊀５３０８１１）摘㊀要：文章介绍了一起由消谐装置故障导致的水轮发电机组跳闸事故，结合故障现象对消谐装置和注入式定子接地保护的基本原理进行了阐述㊂通过一系列试验，对故障原因进行了分析和排查，最终确定了导致事故的根本原因为微机消谐装置故障㊂关键词：水轮发电机组；铁磁谐振；定子接地保护中图分类号：ＴＭ３１２．０７文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－４０８Ｘ（２０１８）０４－００８３－０２１㊀主要设备及接线原理简介某水电厂共安装５台轴流转桨式水轮发电机组，采用发电机 变压器单元接线方式，主接线采用单母分段带旁路形式，电压等级为２２０ｋＶ㊂５号发电机定子接地保护由２套不同原理的保护装置构成，其中第一套定子接地保护由注入式定子接地保护实现，第二套定子接地保护由基波零序电压保护和三次谐波定子接地保护共同构成㊂为抑制系统发生铁磁谐振，在各ＰＴ二次侧装有微机消谐装置㊂主要设备接线原理图见图１㊂图１㊀发电机注入式定子接地保护及消谐装置接线原理图１．１㊀注入式定子接地保护基本原理该电厂注入式定子接地保护由ＲＣＳ－９８５Ｕ辅助电源装置和ＲＣＳ－９８５保护装置两部分共同构成㊂其中，ＲＣＳ－９８５Ｕ辅助电源装置输出２０Ｈｚ低频信号加载在负载电阻上，通过接地变压器将低频电压电流信号注入到发电机定子绕组中［１］㊂当发电机定子绕组对地绝缘正常时，注入到定子绕组的低频电流主要是流过定子绕组对地电容的电流；当发电机定子绕组发生接地故障，注入的电流将流过接地故障点，出现一部分电阻性电流㊂保护装置通过测量２０Ｈｚ低频交流信号回路的电压和电流相量ＵＧＯ和ＩＧＯ计算复合阻抗，从而可以得到接地电阻阻值，与整定值比较后确定发信或跳闸出口［２］㊂计算的电阻阻值与定子绕组的接地故障位置无关，因此可以反映发电机１００％的定子单相接地故障，同时在机组不带电压的情况下也能起到保护作用㊂１．２㊀微机消谐装置基本原理电力系统中，由于变压器㊁电压互感器的非线性电感与线路对地电容组成许多复杂的振荡回路，满足一定条件就可激发持续时间较长的铁磁谐振过电压，直接威胁到电力系统的安全运行，严重时会引起电压互感器爆炸［３］㊂为消除谐振危害，该电厂ＰＴ开口三角二次侧配置微机消谐装置㊂装置实时监测ＰＴ开口三角电压，运用先进算法计算出零序电压１７Ｈｚ㊁２５Ｈｚ㊁５０Ｈｚ㊁１５０Ｈｚ四种频率的电压分量㊂正常工作情况下，该电压小于谐振电压，装置内的大功率消谐组件（可控硅）处于阻断状态，对系统无任何影响㊂当ＰＴ开口三角电压大于谐振电压时，装置对开口三角电压进行数据采集，通过数字测量㊁滤波㊁放大等数字信号处理技术，对资料进行分析㊁计算出谐振频率，判断当前的故障㊀㊀收稿日期：２０１８－０４－２５；修回日期：２０１８－０５－２１㊀㊀作者简介：黄虎军（１９８４），男，湖北天门人，工程师，学士，主要从事水电厂运行维护工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕｍａｏ２０００＠１６３．ｃｏｍ㊂３８㊀红水河２０１８年第４期状态㊂如果出现某种频率的铁磁谐振，ＣＰＵ立即启动消谐电路（使可控硅导通），开口三角绕组瞬时短接，消耗能量，让铁磁谐振在强大的阻尼下迅速消失［４］㊂２㊀事件主要经过２０１７年９月１７日０８：１５，该电厂监控系统报左岸公用５号主变保护ＢＴＶ断线动作，左岸公用５号主变保护Ｂ装置报警动作㊂运行人员转移负荷后，将５号发变组申请停电进行消缺㊂检查后发现５号主变低压侧Ｃ相一次保险熔断，更换一次保险后对主变充电，５号主变运行正常㊂２０１７年９月１７日１３：１３，申请５号机组试并网；１３：１５，出口０５开关合闸后出现保护１装置故障动作；５号机组定子接地保护１动作；５号机组出口０５ＱＦ跳闸；５号机组灭磁开关分闸；５号机组保护动作停机㊂将现场保护装置动作信号汇总分析后，初步认为保护无异常㊂经过全面检查，励磁变㊁接地变（消弧线圈）㊁发电机定子㊁转子㊁ＰＴ等试验未见异常，监控系统㊁励磁系统㊁同期定值㊁保护定值㊁保护功能等检查核对未见异常㊂开始对机组进行了零起升压㊁假同期试验，未发现异常㊂２０１７年９月１７日２０：０８，进行到同期并网试验时，出口开关合闸后再次发生定子接地保护动作跳闸㊂３㊀事故分析与处理技术人员在５号发电机第一套保护柜的定子接地保护故障信息记录中调取了详细信息㊁故障录波信息以及其他设备检查结果，分析后认为保护装置没有发生异常，但是装置的测量参数明显与正常值不相符，可能是由于受到了外部干扰，导致外加低频电源定子接地保护的测量电阻出现偏差，实际测量电阻达到动作定值，造成５号机组出口开关跳闸㊂结合之前的电气部分试验检查结果，将可能造成干扰的来源包括机端ＰＴ㊁主变低压侧ＰＴ㊁中性点接地变ＣＴ一次部分㊁二次部分等逐一排查㊂试验过程中，为便于异常分析，技术人员修改发电机注入式定子接地保护装置内部控制字，使其只发信不出口跳闸㊂当合上发电机出口刀闸和出口开关使发变组连接时，注入式定子接地保护装置即发出接地报警信号，此时通过查询，保护装置显示的一次侧电阻值为７．８０４ｋΩ左右，且测量值不稳定㊂经查阅保护装置内部整定值：一次侧电阻报警定值为１０ｋΩ，跳闸出口定值为５ｋΩ，此时保护装置输出告警信号正常㊂当保护装置测得一次侧电阻值小于５ｋΩ时，保护将会动作跳出口开关㊁停机㊂鉴于５８ＰＴＣ相曾经发生一次保险熔断，初步判断故障点在５８ＰＴ㊂试验中技术人员在切除主变低压侧５８ＰＴ后接地报警信号消失，优先更换了ＰＴＣ相㊂更换过程中原来显示无异常的消谐装置在送电后发故障信息，判断为消谐装置已坏，只是装置显示在ＰＴ更换前存在卡死现象，导致运行人员无法及时发现异常㊂在更换ＰＴＣ相并保持消谐装置投入进行试验时，保护装置仍然发出报警信号；当断开消谐装置后再次试验，保护装置显示测量电阻恢复正常，报警信号消失，最终锁定干扰源为主变侧低压侧ＰＴ二次回路中的微机消谐装置㊂２０１７年９月１９日０４：４０，５号发电机注入式定子接地保护装置控制字恢复至正常运行状态，在甩开５８ＰＴ二次侧微机消谐装置后５号机成功并网运行㊂在带上负荷后，检查５号发电机保护装置㊁５号发电机机组录波装置㊁５号主变保护装置㊁监控系统㊁励磁系统等，结果均正常㊂至此，异常事件处理结束㊂４㊀结论根据一系列分析和试验可以得知，微机消谐装置故障是本次事件发生的根本原因㊂由于消谐装置故障导致消谐回路接通和接入阻抗发生异常，ＰＴ开口三角二次负载阻抗变小，导致ＰＴ一次测量阻抗也变小，当保护装置采样到一次测量阻抗值降低至保护动作值，从而导致注入式定子接地保护动作㊂参考文献：［１］㊀黄谦，熊萍．注入式定子接地保护的应用与分析［Ｊ］．电力科技，２０１５（７）：２５４．［２］㊀毛锦庆，屠黎明．电力设备继电保护技术手册［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２０１４：６０．［３］㊀王帆．一㊁二次消谐装置原理分析探讨［Ｊ］．科技创新论坛，２０１４（１９）：１８２．［４］㊀王相军，董勇，段明海．微机消谐装置的应用［Ｊ］．电子制作，２０１３（１）：６７．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＵｎｉｔＴｒｉｐＦａｉｌｕｒｅＣａｕｓｅｄｂｙＨａｒｍｏｎｉｃＥｌｉｍｉｎａｔｉｏｎＤｅｖｉｃｅＦａｕｌｔＨＵＡＮＧＨｕｊｕｎＤａｔａｎｇＹａｎｔａｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＣｏ． Ｌｔｄ． Ｄａｈｕａ Ｇｕａｎｇｘｉ ５３０８１１Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｕｎｉｔｔｒｉｐｆａｉｌｕｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｈａｒｍｏｎｉｃｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｆａｕｌｔ ｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅａｎｄｔｈｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｓｔａｔｏｒｇｒｏｕｎｄｆａｕｌｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｆａｕｌｔｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｓｅｒｉｅｓｏｆｔｅｓｔｓ ｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｉｔｉｓｆｉｎａｌｌｙｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｏｏｔｃａｕｓｅｏｆｔｈｅａｃｃｉｄｅｎｔｉｓｔｈｅｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｆａｕｌｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｕｒｂｉｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔ ｆｅｒｒｏ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｔａｔｏｒｇｒｏｕｎｄｆａｕｌｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ４８。
铁磁谐振原因及消谐措施分析
铁磁谐振原因及消谐措施分析发布时间：2021-12-21T10:09:23.006Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第15期作者：刘世杰刘照辉李童刘新宇顾尚鹏[导读] 剖析在外部因素激发下电压互感器发生铁磁谐振的根本原因，分析谐振特性，并制定相应的预防措施。
辽宁红沿河核电有限公司辽宁大连 116000摘要：剖析在外部因素激发下电压互感器发生铁磁谐振的根本原因，分析谐振特性，并制定相应的预防措施。
关键字：铁磁谐振电压互感器中性点不接地系统消谐措施0、引言电压互感器作为电力系统中重要的保护、测量元件，一旦发生故障将造成重大损失；而铁磁谐振又是引发电压互感器损坏的最常见原因，因此在使用电磁式电压互感器时应该采取相应预防措施，以保证电压互感器正常工作，确保电力系统安全稳定运行。
1、谐振条件在中性点不接地系统中，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。
鉴于电磁式电压互感器的非线性励磁特性，电力系统正常运行时电压互感器不会饱和且呈现出很大的感抗。
当系统发生扰动（如投入和断开空载母线、单相接地突然消失、外界对系统干扰或系统操作产生过电压等）时，电压互感器会由于电压上升而达到饱和，电压互感器中的暂态励磁电流急剧增大，感抗下降，并且由于三相饱和程度不同而产生中性点偏移电压。
当系统的容抗和电压互感器的感抗相等或接近时容易发生分频、基频和高频谐振，电压互感器一次绕组电流远大于额定值时，会导致电压互感器高压熔丝熔断，造成电压互感器二次电压消失，引发厂用电切换，同时也易导致电压互感器因过热而爆炸。
当XC / XL＜0.01时，谐振不会发生，当0.01≤XC / XL≤0.1时，会发生分频谐振，而且起振电压很低；当0.1≤XC / XL≤1时会发生工频谐振（基波），XC / XL≥1时进入高频谐振区。
两起消弧线圈系统故障案例分析
关键 词 ： 消弧线圈： 滤波异常： 触 发 失控
中 图分类 号 ： Ｔ Ｍ４ ７ ３
文 献标 志码 ： Ｂ
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ６ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ １ ８ 一 Ｏ ２
目前 ．我 国 ６ ～３ ５ ｋ Ｖ 的 电网 大多采 用 中性 点不
江
１ ８ ２ ０ １ ３年 ７月
苏
电
机
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程
第３ ２卷 第 ４期
Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
两起消弧线圈系统故 障案例分析
徐青龙 ． 吴 炜
（ 常熟市 供 电公 司 ， 江苏 常熟 ２ １ ５ ５ ０ ０ ）
２ ５ ６ Ｑ，而 其正 常空 载 阻抗 为 ＝ ＝
＝
７ ５ ｌ ３ Ｑ。其 中 １ ． ６ ３ ％为其 空 载 电流 百分
高短路 阻抗 型 ．其 控 制装置 从 ２ ０ １ ２年 ２季 度 开始经
常报 “ 滤 波 异常 ” 故 障 厂 家说 明书 中指 出“ 滤波 异 常”
有 一次设 备外 观进 行检 查 ． 无 异 常 后在 接地 变压 器 中
接地 方式 运行 ． 该接 地方 式在 电 网发 生单 相接 地故 障 时， 由于 电源 三 角形 未 遭到 破 坏 ． 相 关 规程 规 定该 类
性 点加 ３ ０Ｖ模 拟 电压 ． 控 制装 置 马上 报 “ 滤波 异 常 ” ． 此
ｌ 所 示
表 １ 直流 电阻试验数据表
理． 用 继 电保 护测 试 仪 对 电压 互感 器 、 Байду номын сангаас流 互 感 器进
铁磁谐振事故分析及改进措施
第4期（总第241期）2023年8月山 西 电 力No.4（Ser.241）Aug.2023 SHANXI ELECTRIC POWER铁磁谐振事故分析及改进措施刘 轩1，2，郑 璐1，2，杨 玥1，2（1.内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司，内蒙古 呼和浩特 010020；2.内蒙古自治区高电压与绝缘技术企业重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010020）摘要：对某发电厂连续多起因铁磁谐振烧毁电压互感器及高压熔断器的恶性事故进行了分析，介绍了电压互感器铁磁谐振激发的条件，总结了现有消谐装置存在的局限性，提出了加装流敏型智能消谐装置的技改措施。
实践表明，利用流敏型材料可实现在不同温度下绝缘特性的转变，该装置在谐振发生时可降低系统电流来抑制谐振，能有效避免因系统间歇性接地产生谐振导致的电压互感器炸裂和熔断器熔断事故。
关键词：电压互感器；铁磁谐振；高压熔断器；流敏型消谐器中图分类号：TM451 文献标志码：A 文章编号：1671-0320（2023）04-0008-050 引言 随着电网规模的不断扩大，发供电企业投入了大量用于测量和监测系统运行情况的电磁式电压互感器PT（potential transformer）。
PT内部的铁芯使其呈电感性质，当系统内的暂态冲击满足一定激发条件，铁芯与系统电容构成谐振电路，产生相当于相电压3～5倍的谐振过电压[1-2]。
谐振发生时，PT 一次侧励磁电流迅速增大，造成熔断器烧毁；如果励磁电流低于熔断器限值但高于PT额定值，在热效应的积累下，必然造成PT烧损甚至炸毁瓷瓶绝缘子及避雷器，严重威胁电网的安全运行[3-4]。
文献[5]针对励磁涌流产生机理及其影响进行了详细阐述，重点分析了励磁涌流中含有大量三次谐波的收稿日期：2023-01-10，修回日期：2023-04-19作者简介：刘 轩（1990），男，内蒙古呼和浩特人，2013年毕 业于长沙理工大学电气工程及其自动化专业，工程师， 从事高电压绝缘技术工作； 郑 璐（1992），女，内蒙古呼和浩特人，2016年毕业 于美国普渡大学电气及计算机工程专业，硕士，工程 师，从事变电一次设备状态检修评价工作； 杨 玥（1983），女，河北保定人，2008年毕业于华北 电力大学电气工程及其自动化专业，硕士，高级工程 师，从事变电一次设备状态检修评价工作。
基于消弧消谐柜自身故障引发的接地事故分析及改进措施戚志强闫青
基于消弧消谐柜自身故障引发的接地事故分析及改进措施戚志强闫青发布时间：2023-05-31T05:11:16.267Z 来源：《中国电业与能源》2023年6期作者：戚志强闫青[导读] 配电网与用户之间的联系日益紧密，为了保证用户们的用电可靠性，配电网的稳定运行变得更加重要。
随着城市电网的发展，配电网中电缆使用频率的上升使其对地电容逐年增加，导致对地电容电流急剧上升，一旦发生弧光接地故障，电弧的熄灭更加困难。
若电弧接地故障没有被及时消除，电网的稳定运行将会受到严重影响。
江西心连心化学工业有限公司摘要：配电网与用户之间的联系日益紧密，为了保证用户们的用电可靠性，配电网的稳定运行变得更加重要。
随着城市电网的发展，配电网中电缆使用频率的上升使其对地电容逐年增加，导致对地电容电流急剧上升，一旦发生弧光接地故障，电弧的熄灭更加困难。
若电弧接地故障没有被及时消除，电网的稳定运行将会受到严重影响。
另外，电网中电力电子设施使用频率的增加使得电弧中谐波分量的比例不断上升，谐波分量对熄弧效果的影响日益显著。
为了减小配电网中电弧故障带来的影响，国内外研究人员在进行研究与试验的基础上，发明了多种熄灭电弧的方法，但方法大致分为两类，一类是电流型熄弧法，另一类是电压型熄弧法。
关键词：消弧消谐；不接地系统；故障查找；改进措施引言接地故障可在变电站内外发生，站内故障引起地电位升属最为严苛的情形，针对变电站内接地故障的控制接地阻抗和做好均压，相关研究和实践较为成熟；站外线路接地故障的短路电流将沿着避雷线回流到电源端变电站的接地网，再进入中性点接地的变压器绕组，形成故障回路，所带来的源端变电站接地系统问题较为隐蔽，关注和研究也较少。
因此，对各种不同的接地系统进行积极的讨论，具有十分重要的实际意义。
1小电流系统单相接地故障特征当前国内多是10kV智能配电网使用的都是小电流接地模式，该类接地模式主要有两种运行方式，也就是中心点不接地和消弧线圈接地，其具体故障特征如下。
消弧消谐原理
消弧消谐原理消弧消谐原理是指在电气设备中，通过采用特定的装置和措施，有效地消除电弧和谐波，从而保障设备的安全运行和电能质量。
消弧和消谐是电气工程中非常重要的环节，对于设备的可靠性和电能质量有着直接的影响。
首先，我们来看看消弧原理。
在电气设备中，电弧是一种非常危险的现象，它会导致设备的损坏甚至引发火灾。
因此，消弧是电气设备中必须解决的重要问题。
消弧的原理是通过特定的装置，如消弧线圈、消弧室等，将电弧的能量消耗掉，从而使电弧迅速熄灭，保障设备和人员的安全。
消弧原理的应用可以大大提高设备的可靠性和安全性。
接下来，我们来讨论消谐原理。
在电气系统中，谐波是一种频率不同于基波的电压或电流成分，它会导致电能质量下降，影响设备的正常运行。
消谐的原理是通过谐波滤波器、谐波抑制器等装置，将谐波成分有效地消除或抑制，从而保障电能质量，防止对设备的影响。
消谐原理的应用可以提高电能质量，减少设备的损坏，保障电气系统的稳定运行。
在实际工程中，消弧消谐原理的应用非常广泛。
例如，在变电站中，为了防止高压开关操作时产生电弧，会采用消弧线圈或消弧室；在工业生产中，为了保障设备的正常运行，会采用谐波滤波器或者主动谐波抑制器来消除谐波成分。
这些装置和措施的应用，有效地保障了电气设备的安全运行和电能质量。
总之，消弧消谐原理是电气工程中非常重要的环节，它关系到设备的可靠性和电能质量。
通过采用消弧线圈、消弧室、谐波滤波器、主动谐波抑制器等装置和措施，可以有效地消除电弧和谐波，保障设备的安全运行。
在实际工程中，我们需要根据具体的情况，合理地选择和应用这些装置和措施，以达到最佳的效果。
消弧消谐原理的研究和应用，将为电气工程的发展和电能质量的提高提供重要的支撑。
配电系统消弧-消谐装置应用中相关问题研讨
配电系统消弧\消谐装置应用中相关问题研讨摘要：分析了几种常用消弧装置对配电网中内部过电压防护的作用和效果；综合考虑了变电站、开闭所接地选线的实现，以及配网自动化系统中接地故障区段定位等问题；结合现场运行实践，给出了消弧装置应用的指导原则和技术建议。
提出了对于电缆化比例较大的配电网，宜选用自动跟踪补偿消弧装置，为了实现可靠接地保护及区段定位，短时加并中值电阻是一种较好的解决方案；延时加并高值电阻方案，也值得进一步研究;建议对于以架空线路为主的配电网，可以考虑选用新型消弧及过电压保护装置，并对该装置加以完善。
关键词：配电网;消弧装置;过电压防护;接地选线与定位;应用探讨0.引言为了提高配电网络的安全可靠性，装设消弧装置作为一项重要的技术措施，越来越被广泛采用。
然而，消弧技术还与过电压防护、接地选线与故障区段定位等问题密切相关，在实际应用中，有必要对各种相关技术问题进行综合分析比较与应用探讨。
1.常用消弧装置的特点1. 1自动跟踪补偿消弧装置消弧线圈（XHQ）（1）调匝式XHQ：这种最传统消弧装置的调流方式是通过有载分接开关改变主绕组的匝数来实现。
具有结构简单、补偿速度快(10μs)、运行可靠、不产生谐波等优点。
主要缺点是受分接开关档位数的限制，调节范围存在一个较高的电流下限（约20%IN起调），且调档速度较慢。
（2）调容式XHQ：其调流方式是通过改变消弧线圈二次绕组接入的电容容量和数量来调节消弧线圈的电流。
主要优点与调匝式类似，同时调档速度较快，虽也为有级调节，但可调级数多，调节范围宽。
主要缺点是调节电容器较易老化、损坏,电容值随运行时间可能有所变化。
（3）相控式XHQ：实质上是一台高短路阻抗变压器，通过调节二次绕组中两个反向并接可控硅的导通角，来改变装置的等值阻抗（短路阻抗），从而实现补偿电流的调流。
其主要优点是可在0～100％IN间连续无级调节、无需阻尼电阻。
然而，补偿速度较慢(60ms以上)且不够稳定，大功率可控硅容易出现故障，并会产生谐波。
消弧消谐柜存在的严重技术缺陷
消弧消谐柜存在的严重技术缺陷与消弧线圈相比，采用故障相接地法的消弧装置具有造价低、占地面积小等优点，对线路发生的单相接地也能够消弧。
但是，该技术的存在严重的技术缺陷，会对安全供电产生严重危害，甚至造成大面积停电，应禁止使用。
1、故障相判断不能做到100%⑴没有100%的判相理论支持。
中性点不接地系统，由于消弧线圈的长期应用，无须对故障相判断，因而故障相判断的研究仅限于经验归纳。
110kV以上中性点直接接地系统，由于重合闸的要求，故障相判断研究比较成熟，由于故障接地的复杂性，也不能做到100%的准确判断。
故障相接地消弧装置判相错误就会引起相间短路，故障相接地消弧装置无法做到100%的故障相判断，从而给系统产生严重的安全隐患。
⑵消弧柜中的高压熔断器，正是为防止判相错误而设。
故障相接地消弧装置为防止判相错误，均设置高压熔断器，来防止其判相错误产生的相间短路。
高压熔断器最重要的缺陷就是开断大电流的能力较低，这正是制约高压熔断器广泛使用的原因。
因此配电系统依然使用断路器，而不使用熔断器。
故障相消弧装置使用高压熔断器来开断因其判相错误造成的相见短路，显然是非常不可靠的，一旦高压熔断器不能正确开断，电弧在高压熔断器熔管中产生大量的热量，造成高压熔断器爆炸。
2、一旦判相错误将造成相间短路⑴高压熔断器正常开断，系统将失去消弧保护，弧光接地有可能造成事故。
⑵高压熔断器不能开断，将造成两方面的严重后果：A、要么消弧柜中的高压熔断器爆炸。
B、要么母线进线开关跳闸，造成母线停电，如化工等对供电可靠性要求特别高的企业，等于饮鸩止渴。
3、非总降变电所的开闭所、末端变母线段应严禁使用消弧柜非总降变电所任何出线发生单相接地，开闭所、末端变母线上的消弧柜都会动作，造成多点接地，总降变电所无法判断那条出线故障，超过2小时，总降变电所母线必须停电，造成大面积停电。
5、造成小容量变压器绕组发生单相接地时损坏如果变压器绕组发生单相接地，本来油浸式变压器的拉弧可自愈，不会造成事故，但采用故障相接地法的消弧装置动作后，短接一部分变压器绕组，被短接的这部分变压器绕组切割铁芯中的磁力线，产生电动势，等于故障相接地消弧装置短接一部分电源，短路电流也可达几千安乃至几十千安，从而烧坏变压器绝缘造成事故。
消谐装置导致电压互感器烧毁事故分析
2010年8月Vol 33No.4广西电力GUANGXI ELECTRIC POWER 消谐装置导致电压互感器烧毁事故分析Analysis of a Burn out Fault of Voltage Transformer Caused by HarmonicElimination Device彭泽华，黑绥亚，何俊良PENG Z e-hua ，HEI Sui-ya ，HE Jun-liang（广西电网公司南宁供电局，广西南宁530031）摘要：针对一起消谐装置导致的电压互感器(以下简称T V)烧毁事故，介绍了T V 谐振产生的机理和常见的消除方法。
通过事故原因调查，指出T V 二次消谐装置选型中的误区，并给出正确的选型办法。
对于如何彻底消除T V 铁磁谐振提出了建议。
关键词：电压互感器；铁磁谐振；消谐装置中图分类号：T M 451文献标志码：B文章编号：1671-8380（2010）04-0038-02收稿日期：2009-10-11；修回日期：2010-06-06在电力系统中，为了监测发、变电站母线对地电压，通常在发电机或变电站母线上装TV 。
由于T V 一次侧接地运行，当进行某些操作时（例如中性点不接地系统非同期合闸、或接地故障消失后），T V 的励磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路。
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。
统计表明，电磁式T V 引起的铁磁谐振过电压是中性点不接地系统中最常见、且造成事故最多的一种内部过电压，会引起T V 高压保险烧毁或TV 本身爆炸、继电保护装置误动、计量不准等后果，严重威胁电网的安全稳定运行。
1TV 铁磁谐振产生的机理及消除方法TV 铁磁谐振的产生从根本上说是由于铁磁元件的磁饱和现象，TV 饱和后的电感值呈非线性特性，电感值是随着电流（磁链）的增加而逐渐减小。
电感值不再是常数，回路没有固定的谐振频率，因此，既可能产生高次谐波，也可能产生基波谐振和分次谐振。
消弧消谐原理及作用
消弧消谐柜的原理作用说的直白•点就是：当电路出现短路发生电弧接地时，迅速转化为金属接地。
金属性接地后，非故障和上的过电压立即稳定，系统中的设备可以在这个电压下安全运行；由于电弧被熄灭，过电压彼限制在安全水平，故障不会再继续发展。
过电压的能量降低到过电压保护器允许的能量指标以内，避免了过电压保护器爆炸事故；母线过电压被限制在较低的水平，可避免激发铁磁谐振过电压。
消弧和消谐的匚作原理是不•样的。
消弧是指当母线发生单相金属接地时消弧装置动作使金属接地通过消弧装置动作的真空接触器岚接接地，有利于母线保护动作、这样可以避免谐波的产生。
消谐主要是消除二次谐波以及高次谐波，有利于电网的安全运行。
正常运行时，消弧线圈中无电流通过。
而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时，中性点电位将上升到相电压，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。
这样，就可使接地迅速消除而不致引起过电压。
JZXH消弧消谐选线及过电压保护装置使用说明书•、概述我国3〜35KV（含66KV）的电网大多采用中性点不接地的运行方式。
此类电网在发生单和金属性直接接地时，非故障相的对地电压将升高到线电压，三相线电压量值不变，且仍具有120。
的相位差，三相用电设备的匚作并未受到影响，因而不彫响电能的正常传输。
所以国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间带故障运行，提高了该类电网的供电的可靠性。
现有的运行规程规定，中性点非有效接地系统发生单相接地故障时，允许运行两小时，但规程未对“单相接地故障”的槪念加以明确界定。
如果单相接地故障为金属性接地，则故障相的电压降为零，其余两健全相对地电压升高至线电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。
但是，如果单相接地故障为间歇性弧光接地，则会在系统中产生达3.5倍相电压峰值的过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电网，势必会造成电气设备内绝缘的积累性损伤，在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，进而发展成为相间短路事故。
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科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ工 业 技 术
１ 故障简况
２００６年４月２８日下午，焦作地区６－７级大风，故障前，牛庄变１０ｋｖ Ｉ、ＩＩ段母线分列运行。
由于大风影响，１５时４１分５３秒陶三线出现线路弧光接地，１０ＫＶ Ｉ段消弧消谐装置动作，随后１０ＫＶ Ｉ 段ＰＴ间隔相间短路，１５时４１分５８秒牛庄＃１主变开关７６７跳闸，造成１０ｋｖＩ段母线停电。
牛庄变１０ＫＶ Ｉ段ＰＴ间隔内ＰＴ及消谐装置为安徽某家产品，２００４年７月安装投运。
上次检修时间：２００５年９月２４日；工作内容：母线清扫。
２ 现场检查情况
（１）开关柜检查情况
经检查，１０ｋＶＩ段ＰＴ间隔７１１刀闸至消谐装置之间的引线（４＊４０铜排）在支柱瓷瓶处三相烧断，三支柱瓷瓶炸裂，该间隔开关柜上部及西部各烧一个洞，消谐装置的高压熔断器Ａ、Ｃ相上部有放电痕迹，且Ｃ相高压熔断器已经炸裂。
（２）保护动作及录波情况
从春林变春牛１录波报告和远动信息记录，推断出牛庄变１０ｋｖＩ段的故障过程： Ａ相弧光接地２０８６ｍｓ后，出线Ｃ、Ａ相相间短路，持续时间约１５０ｍｓ，故障电流约为１５００Ａ，１５０ｍｓ后发展为三相短路，短路电流约为１５０００Ａ，２６００ｍｓ后故障电流消失。
＃１主变高压测复合电压过流保护动作跳开主变低压侧开关，１０ｋｖＩ段母线失压。
３ ＪＷＳＸ消弧消谐装置原理
３．１ 原理图如图２
ＱＳ——高压隔离开关 ＪＰＢ——组合式过电压保护器 ＦＵ１——高压限流熔断器 ＦＵ２——高压熔断器
ＴＶ——电压互感器 ＺＫ——高压真空接触器 ＲＶ——高能限压器
ＷＺＫ——微机控制器 Ｃ——高压电容
Ｌ——放电线圈３．２工作原理
（１）当系统有操作过电压或大气过电压时，由ＪＰＢ组式过电压保护器将过电压限制在系统绝缘允许的范围内。
（２）当系统单相接地时，利用微机控制器ＷＺＫ和电压互感器Ｔｖ对系统的零序电压和三相电压进行检测和分析，判断接地性质和接地相别，根据不同的接地性质进行如下处理：
ａ．如果接地故障是稳定的金属接地，则ＷＺＫ立即发出报警，同时指示接地故障信号的性质，相别及接地具体位置。
报警信号由通讯接口和继电器干节点同时发出。
ｂ．如果接地故障是不稳定的间歇性弧光接地，ＷＺＫ即发出动作信号，将高能限压器Ｒｖ投到故障相中，将故障恢复电压的最高峰值限制在５０％相电压左右，同时泄放接地电弧能量，减缓恢复电压的上升速度，使接地电弧在电流过零熄灭后不再重燃，从而到达快速消弧的目的。
装置在消弧时，因限压器的作用，可将系统所产生的弧光接地过电压限制在很低的水平，从而保证了系统的安全。
装置微机控制器ＷＺＫ同时记录动作时间，故障性质以及故障位置等信息，并将记录信息通讯至后台管理机上。
ｃ．在消弧动作过程中，限压器投在故障相上保持数秒，使接地弧道绝缘介质充分恢复。
如在限压器Ｒｖ断开的瞬间再次出现弧光接地故障，则判断为永久性接地故障，本装置将再次动作，并将限压器保持在故障相上不再断开，以防止异常过电压的发生。
同时将故障性质，故障位置发至后台机，这时必需在接地故障排除后，由人工进行复位方可。
（３）当系统发生谐振时，装置在电压较低相上瞬间投入高能限压器Ｒｖ，将系统三相对地电压降到绝缘可以承受的范围，使电压互感器自动进入线性区域，Ｒｖ同时吸收和泄放谐振能量，使谐振立即消除。
因高能限压器Ｒｖ的投入，改变了系统零序回路的振荡参数，保证谐振不再发生。
若在Ｒｖ退出瞬间谐振仍然
存在或再次发生，这时ＷＺＫ就会发出指令。
在ＰＴ的二次开口三角绕组中接入一功率电阻，使谐振消除。
（４）本装置的选线是采用“群体比幅比相”的方法。
即将所有的零序电流从大到小进行排队，取出其中最大的四条出线再进行相位比较，接地故障馈线的零序电流的相位应该是超前于零序电压９０度，而健全线的零序电流的相位是落后于零序电压９０度，因此可以准确地判断出故障馈出线。
４ 原因分析
根据设备损坏情况及故障录波报告，对故障引发的原因和发展过程分析如下：
从消弧消谐装置记录情况来看，陶三线出现线路弧光接地，１０ＫＶ Ｉ段消弧消谐装置动作。
由于该消弧消谐装置设置为系统出现弧光接地时动作，限压器将故障相电压降低到额定相电压的５０％，使电弧自行熄灭，７秒钟后消弧消谐装置才自动复归。
４月２８日当Ａ相弧光接地时，该装置正确动作，由于大风的作用，在该装置复归前，１０ＫＶ电网系统再次出现Ｃ相接地，造成Ａ、Ｃ相间短路，短路电流达到１５００Ａ，在电动力作用下，损坏了ＰＴ间隔柜内的铜排支柱瓷瓶，随即发生三相短路，主变开关跳闸，电源完全隔离。
５ 处理结果及预防措施
２００６年４月２９日牛庄变１０ＫＶ Ｉ段消谐装置拆除，ＰＴ、避雷器恢复送电。
采取措施：
（１）在牛庄变加装消弧线圈，减少系统弧光过电压的发生。
（２）由于牛庄变处于钢厂附近，尽快安装过电压在线监测装置，以监测过电压实际情况。
（３）在定期设备清扫、检修时，应检查到各个瓷瓶，避免遗忘情况。
Ｄ、ＪＷＳＸ型消弧消谐装置适用于冶金行业，不适用于辐射状的架空电网供电系统。
在供电系统配网中要慎用。
ＪＷＳＸ型消弧消谐装置故障浅析
孙建伟 王文华
（焦作供电公司 ４５４１５０）
摘 要：本文描述了一起ＪＷＳＸ型消弧消谐装置故障情况，根据ＪＷＳＸ型消弧消谐装置的设计原理，分析判断了造成其故障的原因，并简要叙述了采取的措施。
关键词：消弧 消谐 装置 故障中图分类号：ＴＭ７
３
文献标识码：
Ａ
文章编号
：１６７２－３７９１（２００７）０６（ａ）－００２９－０１。