厂用电谐振过电压分析及预防(2021新版)
浅谈热电厂谐振过电压及抑制措施
浅谈热电厂谐振过电压及抑制措施在电力系统中性点经消弧线圈接地系统中包含有很多电感元件和电容元件。
在开关操作或发生故障时，这些电感和电容元件可能形成不同自振频率的振荡回路，在外加电源作用下产生谐振现象，引起谐振过电压。
谐振往往在电网某一局部造成过电压，从而危及电气设备的绝缘，甚至产生过电流而烧毁设备。
本文针对热电厂发生的故障进行了全面的分析论述，并提出解决问题的措施标签：真空断路器消弧线圈谐振过电压抑制措施1 问题出现2008年10月20日15时40分，运行人员启动＃3炉磨煤机产生操作过电压，造成已运行的＃3炉排粉电机线圈开路，＃4炉引风机电缆一相击穿接地，引起运行中高压电压互感器烧毁及一次高压熔丝烧断。
＃3炉、＃4炉、＃1机、＃3机相继停止运行，终止对外供汽，反送电时间长达六小时之久，造成重大经济损失。
2 事故分析2.1 我厂磨煤机、排粉电机小车开关是真空断路器。
真空断路器由于灭弧能力强、电气寿命長、现场维护方便、技术含量高等优点，在电力系统35kV及以下电压等级中被广泛应用。
但是，真空断路器在开断运行过程中出现过电压问题时有发生，已成为不可忽视的重要环节。
产生过电压分析如下：2.1.1 真空断路器由于具有高速灭弧能力，在切断电路时，往往在电流过零前被强行开断，在断弧瞬间储藏在负载内的电感与电容之间的电磁能量转换将在负载上产生过电压，这比一般断路器要突出，尤其在最先断开相触头间，有可能因过电压引起电弧重燃，而产生过电压。
2.1.2 如果由于某种原因引起真空开关真空度降低，将严重影响真空断路器开断过电流的能力，以至承受不住恢复电压发生电弧重燃，回路中出现高频电流，高频电流过零时，出现电弧熄灭、重燃循环过程。
由于负载侧存在L-C振荡回路（电机线圈、电缆储能元件），则产生很高过电压。
2.2 消弧线圈运行方式存在问题我厂共有两组消弧线圈，＃1发电机中性点、＃2、3发电机中性点各接一组消弧线圈。
出现上述事故前是＃1、＃3发电机，＃3、＃4炉在运行中，而＃1发电机中性点消弧线圈没有投入运行，只有＃3发电机中性点投入运行。
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]。
电力系统电压谐振处理措施分析
电力系统电压谐振处理措施分析摘要：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相对频繁，其危害性较大。
过电压发生，往往会造成电气设备的损坏、烧毁，甚至发生停电事故。
由于谐振过电压作用时间较长，而且不能用避雷器限制，因此在选择保护措施方面有较大的困难。
为避免这一现象的发生，确保供电的安全、可靠，本文结合实际提出相应的解决对策。
关键词：电压谐振、措施、处理分析引言：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，在雷电、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。
1 铁磁谐振对电力系统安全运行的影响当线路发生单相接地或断路器操作等干扰时，造成电压互感器电压升高，三相铁芯受到不同的激励而呈现不同程度的饱和，电压互感器的各相感抗发生变化，各相电感值不相同，中性点位移产生零序电压。
由于线路电流持续增大，导致电压互感器铁芯逐渐磁饱和，当满足ωL=1/ωC时，即具备谐振条件，从而产生谐振过电压，其造成的主要影响如下：1.1 中性点不接地系统中，其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，电缆线路的逐渐增多，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，并且在过电压的作用下极易造成第二点接地发展为相间短路造成设备损坏和停电事故，严重威胁电网安全运行。
谐振过电压产生及防止措施
谐振过电压产生及防止措施一、释义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。
谐振过电压指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过电压。
二、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。
谐振过电压对电网造成危害极大，诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁，甚至造成相间短路、保护装置误动作等。
操作过电压和谐振过电压的区别：操作过电压和谐振过电压都属于内部过电压。
操作过电压，顾名思义，是操作高电压大电感-电容元件（比如合/分空载长线路、变压器、并联电容器、高压感应电动机等）以及故障线路跳闸/重合闸等产生的过度过程。
防止操作过电压的措施根据操作的对象不同而有所不同，一般采用重击穿概率低的断路器或设置金属氧化物避雷器限制操作过电压。
谐振过电压，因系统的电感、电容参数配合不当而引起的各类谐振现象及电压升高。
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、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。
(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。
国投大同电厂防止谐振过电压措施
国投大同电厂防止谐振过电压措施编制: 李斌审核: 冯运清批准: 孔方德国投大同电厂发电部2011.3国投大同电厂防止谐振过电压措施1.总则1.1当220KV系统进行操作或发生故障时，电感、电容元件形成各种振荡回路，在一定条件下，可以产生串联谐振现象，导致系统中某部分或某元件上出现严重的谐振过电压。
1.26KV厂用系统因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，使电压互感器过饱和则可能产生铁磁谐振过电压。
1.3谐振过电压将危及电气设备绝缘，也可能因谐振持续的过电流烧毁小容量电感元件设备(如电压互感器)。
为确保机组安全稳定运行，避免发生设备损坏事故，编制本措施。
2.适用范围本措施适用于国投大同电厂。
3.技术措施3.1按照调度要求合理安排系统中性点运行方式，正常运行方式：#01启备变中性点接地；#1主变中性点接地刀闸201-0合闸； #2主变中性点接地刀闸202-0分闸。
3.2#1机组停机、#2机组运行期间，#2主变中性点接地刀闸202-0合闸。
3.3任何情况下确保#1、#2主变中性点最少有一个接地点。
3.4机组并网前申请调度将待并机组主变中性点接地刀闸合闸，机组并网后中性点运行方式按照调度要求执行。
3.5机组解列前申请调度将待解列机组主变中性点接地刀闸合闸。
3.6机组并网采用自动准同期并网，同期装置故障情况下不得进行并网操作。
3.7机组励磁调节装置投入自动运行，自动回路故障时立即处理，不允许机组在手动励磁方式下长期运行。
3.8220KV线路充电由塔山变侧进行，我厂只对主变充电。
3.9加强对电气设备巡回检查，发现异常及时联系处理。
3.10提高检修维护质量，保证线路断路器三相同期动作。
3.116KV厂用电系统采用不接地方式，选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器，在互感器的开口三角形绕组装设专门消除铁磁谐振的装置，正常投入。
3.12220kV系统采用电容式电压互感器。
4.附则4.1未尽事宜按照《电气运行规程》相关条款执行。
设备复电过程发生谐振过电压的分析与防范
设备复电过程发生谐振过电压的分析与防范介绍了青溪电厂在设备复电过程中发生的一起谐振过电压事件，通过对现场处理结果的分析，指出13.8kV Ⅱ段母线电压互感器铁芯饱和，其电抗参数发生较大改变，是断开812开关不能消除谐振过电压的根本原因。
验证了在13.8kV Ⅱ段母线电压互感器二次侧开口三角形绕组接消谐电阻，设备复电前投入该电阻，防范再次发生谐振过电压措施的可行性，并提出了更加可靠的改进措施。
标签：设备复电；谐振；过电压；铁芯饱和防范措施前言青溪电厂装设4台轴流转桨式水轮发电机，总装机容量144MW。
机组与主变采用双机一变的扩大单元接线；110kV系统为单母线接线，共有两回出线（茶青线和青湖线）；220kV系统为单母带旁路的接线形式，有一回出线（青雁线）；110kV系统与220kV系统经3号主变联络；厂用电分段，41B与42B互为暗备用；近区用电由单母线供电，61B、62B互为明备用。
如图1（青溪电厂电气一次主接线图）。
1事件概述2017年12月15日，青溪电厂220kV母线预试工作结束，按中调令进行设备复电操作，操作前运行方式为：220kV母线运行，220kV青雁线2216线路运行，220kV #1主变运行，#2主变冷备用，#3主变及其变高2203开关、变中1103开关运行；110kV 母线、110kV青湖线1137线路、110kV茶青线1213线路运行；#1机组、#2机组、#3机组、#4机组备用；厂用电I、Ⅱ段母线均由#1厂变41B 供电，近区由61B供电。
03：17运行人员按调令合上#2主变变高2202开关对#2主变充电，操作后检查#2主变充电正常，13.8kV Ⅱ段母线三相电压正常，220KV母线电压正常；03：22合上2号厂变812开关对42B、62B充电，合上812开关后发现13.8kV Ⅱ段母线相电压为：Ua=10.6kV，Ub=11.28kV，Uc=10.45kV，线电压为：Uab=18.95kV，Ubc=18.27kV，Uca=18.27kV（约为1.37倍额定线电压），并有电压波动；220kV母线电压正常。
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。
内部过电压防护—谐振过电压(高电压技术课件)
i5 2i3 2i1 i6 2i4 4i1
经过电磁振荡，不断把机械能转化为电磁 能，回路中能量愈积愈多，电感电流和电 容电压越来越大。
三、参数谐振特点
1.谐振所需的能量由改变参数的原动机所供给，不需 要单独的电源电压。一般只要有一定的剩磁或电 容中具有很小的残余电荷，就可以使谐振得到发 展。
为磁能，根据能量守恒定理，电流升至
1 2
L1i32
L1i12 ，i3
2 i1
2
t=t3，电感突变(L1L2)，磁链不能突变，电流发生
突变至2 2 ，储能为4W1
W3
1 2
L2i42
4 L1i12 2
4W1
二、参数谐振发展过程
t=t4，电感突变(L2L1)，电流过零时电容端电 压为
U 2 2W1 / C
二、线性谐振过电压防护
3、限制线性谐振过电压的措施 （1） 使回路脱离谐振状态 （2） 增加回路的损耗
8.4.1谐振过电压原理及防护
8.4.1.3铁磁谐振过电压防护
一、铁磁谐振过电压的概念
概念
电路中的电感元件因带有铁
芯，会产生饱和现象，这种
含有非线性电感元件的电路， 在满足一定条件时，会发生
分类
.
铁磁谐振，铁磁谐振又称为
非线性谐振 。
基波谐振-谐振频率等 于工频的工频谐振
高次谐波谐振-谐振频 率可能等于工频的整数 倍（2、3、5倍等）
多次谐波谐振-谐振频率 可能等于工频的分数倍 （1/2、1/3、1/5、2/3、 3/5倍等）
二、铁磁谐振产生的过程
带有铁芯电感的非线性电路
忽略回路中能量损耗（设电路中 R=0），则
一、谐振过电压的特点及分类
厂用电谐振过电压分析及预防
厂用电谐振过电压分析及预防摘要：在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器激磁特性的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压，影响电气设备安全运行。
为此，从两起典型的6kV厂用电谐振过电压入手，分析计算产生谐振过电压的条件及其现象。
最后，阐述了解决谐振过电压问题所采取的措施。
关键词：厂用电；谐振；过电压；电压互感器；分析；措施1谐振过电压产生条件、特点和危害在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器（TV）激磁特性的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压。
特别是遇有激磁特性不好（易饱和）的TV及系统发生单相对地闪络或接地时，更容易引发谐振过电压。
轻者令到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。
2两起谐振过电压及其分析2．1铁心饱和过电压这种过电压最常见于投空母线时，由于系统电压偏高致使激磁特性差的TV饱和，当TV电抗降至和系统对地容抗相等时便引发谐振过电压。
现在由于采取一系列技术手段这一现象已很少发生，但其它形式谐振过电压却还时有发生，应引起我们注意，请看下面实例。
2．1．1事发经过1998年10月8日8时58分，6kVⅢ段工作电源开关632甲、632乙跳闸，3号炉甲、乙送风机和3号机循环水泵跳闸，备用电源开关630甲、乙联动，6kVⅢA和ⅢB段母线电压表无指示，3号炉甲、乙送风机强送未成功，发电机组与电网解列。
事后检查发现6kVⅢ段母线有电压，判断是TV保险熔断，使带有低压保护设备跳闸，恢复TV保险后，3号机组于当天9时55分重新并网。
2．1．2原因分析事故发生时，与6kVIIIA段相联的输煤I段上有停3号炉除渣泵电动机的操作，由于6kVⅢ段的2台TV的熔断器三相均熔断，因而初判发生了三相谐振过电压。
6kVⅢA、ⅢB和输煤Ⅰ段上三台TV均是JDZJ－6型干式电压互感器。
35 kV电压互感器谐振分析和预防
35 kV电压互感器谐振分析和预防电磁谐振是电网普遍存在并频繁发生的一种过电压现象，对电网设备，特别是电压互感器（TV）设备危害较大，极易引起TV设备烧毁及爆炸。
下面结合洪湖市供电公司110 kV滩桥变电站35 kV TV烧毁情况，分析电磁谐振的过程及防范措施。
110 kV滩桥变电站于2004年4月12日投运（35 kV TV因质量问题6月5日投运）。
6月20日14时30分，运行人员发现35 kV 电压互感器失压。
经检查，C相电压互感器声音异常，并有绝缘油不断从油箱顶部溢出。
14时40分经调度同意，35 kV电压互感器退出运行。
1 故障时运行方式35 kV母线带滩熊线（17 km）、2#站变压器、TV消谐器投入。
35 kV系统为不接地运行方式。
2 故障原因该TV型号为JDJJ-35（油浸式单相三绕组电压互感器）。
该组TV在投运前安装作常规试验时，已多次发现绝缘试验及油试验不合格导致不能正常投运，并经现场处理或更换，其检查情况及数据如下：（1）3月2日，常规试验及绝缘油分析试验发现三个TV绝缘油不合格和一个TV绝缘不合格。
数据见表1。
表1 TV检测数据（2）4月2日，更换三个TV（编号为：382-02、381-02、381-03）后，对更换后的TV进行常规试验及绝缘油试验，仍发现一个TV（编号为：382-02）不合格。
（3）6月2日，再次更换上述不合格TV（将382-2更换为381-07）后，35 kV TV于6月5日35 kV滩熊线投运时投入使用。
投运时现场测试数据正常。
6月9日、6月12日，因雷击导致35 kV电压互感器的熔断器二次熔断（运行记录）。
6月20日，运行人员发现TV失压，C相电压互感器有油冒出。
经荆州电力试验所对故障TV 检查，结论为：该互感器绝缘电阻大为降低，不便于做强电检测试验。
综合分析绝缘油中溶解气体色谱分析、微水试验及电气检测试验，该绝缘油油质过热劣化，且已经涉及到固体绝缘，微水大大超标，在相同的温度下，该互感器绕组直流电阻与合格互感器相比，无明显差别，可见并未出现匝间击穿。
电压互感器谐振过电压分析及预防措施
的一 些措 施 。
线圈和线性电容器并联（ 或串联） 而成的电路 ， 称谐 振 电路 。在正 弦激 励 作用 下 ， 电路 内会 出现 基波 谐 振、 高次谐波谐振 、 分频谐振 ， 统称谐振。下面来讨 论Ｐ Ｔ发 生谐 振 的原理 ． Ｐ＇ 常接在母 线上 ， 一次绕 组接成 星型 ， ｒ通 Ｉ 其 对于 中性 点 直 接接 地 系 统 ， 相 对 地 励 磁 电感 各
的振荡 回路 。中性点非 直接接地 系统 中， 系统 电 源与接有 电磁式 电压互感器的等值电路 ， 见图 ３ 。 正 常 运 行 下 ， 相 对 地 负 荷 平 衡 ， 性 点 处 于 零 三 中
电位 ， 即不 发 生 位 移 现 象 。 当 电 网 发 生 扰 动 时 ，
电压为无穷大 。前者称串联谐振 ， 后者称并联谐振 ， 如 图 １２ 、。
Ｌ ，２，３与 母 线 对 地 电 容 Ｃ １Ｌ Ｌ ０间 各 自组 成 独 立
１ 谐振分析
按电路理论 ， 谐振是正弦电压加在理想 的电感 或电容串联电路上 ， 当正弦频率为某一值时 ， 容抗与
感抗 相 等 ， 电路 阻 抗 为零 ， 电路 电流 达 到 无 穷大 ； 当 正 弦 电压 加在 电感 和 电容并 联 电路 上 ， 弦 电压 频 正 率为 某一 值 时 ， 电路 总导 纳 零 ， 电感 、 电容 元件 上
要 是三 次 谐 波 。三 次 谐 波 电压 的产 生 可认 为 是 由 激磁饱 和 引起 。如 中性 点 绝 缘 的 电 源对 三 相 非 线 性 电感供 电 ， 由于未构 成三 次谐 波 电流 通路 ， 各相
图 ４ １ｋ Ｐ ０ Ｖ Ｔ一次 侧 中性 点 经 消 谐 装 置
厂用电谐振过电压分析及预防示范文本
厂用电谐振过电压分析及预防示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月厂用电谐振过电压分析及预防示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
摘要：在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器激磁特性的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压，影响电气设备安全运行。
为此，从两起典型的6 k V厂用电谐振过电压入手，分析计算产生谐振过电压的条件及其现象。
最后，阐述了解决谐振过电压问题所采取的措施。
关键词：厂用电；谐振；过电压；电压互感器；分析；措施1 谐振过电压产生条件、特点和危害在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器（TV）激磁特性的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压。
特别是遇有激磁特性不好（易饱和）的TV及系统发生单相对地闪络或接地时，更容易引发谐振过电压。
轻者令到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。
2 两起谐振过电压及其分析2．1 铁心饱和过电压这种过电压最常见于投空母线时，由于系统电压偏高致使激磁特性差的TV饱和，当TV电抗降至和系统对地容抗相等时便引发谐振过电压。
厂用电系统谐振过电压措施
防止6KV厂用系统谐振措施一、事故发生经过及处理2014年8月29日，锅炉停#2排粉机，引起6KV谐振，6KV段电压由6.2KV 降至5.7KV，相电压在3.9KV至4.4KV之间低频摆动，电脑后台报“6KVIIB段母线排地”、“6KV备用段母线接地”，初步判断为谐振。
运行当班班长雷岐峰立即派人到6KV段进行检查，6KVIIB段小电流接地装置报“系统谐振A004（#4给水压）、A010（#4引风机）”，23：11分，#2高厂变A分支电流由607A降至552A，23：13分，6KV母线恢复正常，系统谐振消失。
二、防止铁磁谐振的措施1）对6KV母线送电操作时发生谐振，尽量串代一些低压厂用变压器送电操作。
2）汽机、锅炉进行高压辅机或重要低压辅机的启停时，要与电气运行人员做好联系。
3）如有可能，尽量采用对空母线由零起升压。
升压过程中注意监视母线电压变化及接地信号；4）对发电机－变压器组进行零起升压，除监视发电机的电压、频率有无变化外，还应注意监视母线电压的变化，以免原动机转速不稳、主变分接头的电压抬升过高、发电机励磁调节器空载运行不稳定等因素引起电压大幅度波动；5）对6KV母线进行空充电，尽量降低母线充电电压。
6）注意倒闸操作中的操作步骤。
①母线停电时，先拉母线PT，以切除电感L，再拉母联开关；送电时，操作顺序相反；②电源向母线升压时（领导同意需要发电机对母线零起升压时），先合出口断路器，使并联均压电容C短接，再升压；升压结束停电时，应先将电压降到零，再拉出口断路器；③当母线故障，母差保护动作，使母线停电，应及时拉开母联、分段开关的两侧刀闸及母线PT一次刀闸，以切除L-C回路；7）运行中注意监视母线的情况，发现异常，及时进行处理。
8）运行人员要加强对6KV消谐装置的巡检，发现有问题，要及时汇报，联系检修人员处理。
发电部电气专业二〇一四年九月二日。
变电站及用户常见的操作过电压、谐振过电压及防止操作过电压和谐振过电压措施
Ijd IB cos300 IC sin 300 2 3UxgC0 cos300 3C0Uxg （8–1）
图8–1 单相接地电路图及相量图 （a）电路图 ；（b）相量图
形成电网中有直流电压分量 q 3C0Uxg Uxg 。所以断弧后，
3C0
3C0
导线对地稳态电压由各自电源电势和直流电压-Uxg叠加组成。
断弧后瞬间，B、C相的电源电势为-0.5Uxg，叠加结果为
-1.5Uxg；A 相电源电势为Uxg，叠加结果为零。因此，断弧
后瞬间，各相电压初始值与瞬间稳态值相等，不会引起过渡
—
20
0.06
—
35
0.10
0.12
60
—
0.20
由表8–1可知，当一个10kV电网的架空线路总长度不超过 1000km，一个35kV电网的架空线路总长不超过100km，它们的 单相接地电流 Ijd 将分别不超过30A和10A。运行经验 证明，此时
由于电动力和热空气的作用，接地电弧被拉长，一般能够在
Um
电压大为减缓，从而有利
1.5 8
于接地残流电弧的熄灭。 但实际测量证明，接地残
4
1.0
3 2
流电弧远不是在电流第一
0.5
次通过零点时就熄灭的，
1
0 d
有时电弧可存在几秒钟之
0
1
2
3
4 dt
久。这是因为熄弧后经过
半个迫振周期
0
，由于
图8–5 在不同比值v/d 时恢复电压的包络线
恢复电压幅值达到最大（接近 2Um），而往往再度发生击穿，
浅析电力系统中谐振过电压的原因及防范措施
浅析电力系统中谐振过电压的原因及防范措施发表时间：2018-03-23T14:29:03.593Z 来源：《防护工程》2017年第32期作者：宋子健[导读] 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。
大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春 130031摘要：对电力系统中谐振过电压的产生原因进行了分析和探讨，介绍了目前常用的消谐方法及优缺点，提出了防止谐振过电压的措施和谐振事故的处理方法，提高系统运行稳定性。
关键词：电力系统；谐振；过电压；稳定性电力系统中引起过电压的原因很多，其中谐振过电压出现相对频繁，危害性较大。
过电压一旦发生，往往会造成电气设备的损坏、烧毁，甚至发生停电事故。
由于谐振过电压作用时间较长，且不能用避雷器限制，在选择保护措施方面有较大的困难。
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，激发持续铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。
1 谐振产生的原因简单的R、C和铁芯电感L电路中，假设在正常运行条件下，其初始状态是感抗大于容抗，即ωL＞（1/ωC），此时不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。
但当电源电压有所升高时，或电感线圈中出现涌流时，有可能使铁芯饱和，其感抗值减小，当ωL＝（1/ωC）时，即满足了串联谐振条件，在电感和电容两端便形成过电压，回路电流的相位和幅值会突变，发生磁谐振现象，谐振一旦形成，谐振状态可能“自保持”，维持很长时间而不衰减，直到遇到新的干扰改变了其谐振条件谐振才可能消除。
下列激发条件造成电压谐振：电压互感器的突然投入；线路发生单相接地；系统运行方式的突然改变或电气设备的投切；系统负荷发生较大的波动；负荷的不平衡变化等。
2 常用的消谐方法及优缺点2.1中性点不接地系统常见的消谐措施（1）采用励磁特性较好的电压互感器电压互感器选型时尽量采用采用励磁特性较好的电压互感器。
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。
电压互感器引起的谐振过电压及防范措施
ｘ Ｘ 约为 ０ ～ ． Ｚ ． ３ 。当改变电网零序 电 电阻 ，相 当于 在电压 互感 器零 序 回路增 ６ ０
一
容 时 ｘ ， 随之改 变 ，回路 可能 出现 由 加 电阻 ，一 方 面部分 零序 电压将 施加 在 器 铁 磁 谐振 过 电压 的 防范 措 施有 很 多 ， （ ）
断出京沪高铁无锡东 １ Ｖ配电所 电压 阻采 用非 线性 电阻 ， 电 网正 常运 行 时 ， 侧增设 高压 一次 熔 断器 的措施 。所 以在 ０ ｋ 在
互 感器 铁磁 发生分 频谐 振导 致 电压互感 消谐 电阻上电压不高， 呈高阻值 ， 防止铁 实 际应 用 中 ， 应根 据 电力 系统 实 际情 况 ， 器 烧损 的结论 。 磁谐 振 的发生 ， 在单 相接地 时 ， 而 消谐 电 合理选 用切 实 可行 的消谐 措施 ，以达 到 阻上 电压 升高 ， 低 阻值 ， 足 电压互 最佳 消谐 效果 ，才 能确保 铁路 供 电 的安 呈 可满
ｘ ｆ 约为 ０ １０ ８ Ｌ Ｘ ． — ． ；基频谐振 区域 的 接 消谐 电阻 Ｏ ０
ｘ 约 为 ０ ８ ０ ；高频 谐 振 区域 的 ． —． ０ ８
成 电气设备的损坏 ， 甚至发生停电事故 ，
通 过探 讨 ， 们知 道 限 制 电压 互 感 我
电压互感 器高 压侧 中心 点加 装 消谐 严 重影 响铁 路运行 的安全 可靠 。
浅析系统谐振过电压及抑制措施
浅析系统谐振过电压及抑制措施字体大小：大 - 中 - 小 whwugao 发表于发表于 10-09-09 09:53 阅读(53) (53) 评论(0) 分类：分类：[摘 要] 高压系统谐振高压系统谐振过电压过电压是电力系统常见的是电力系统常见的过电压过电压之一，是由于之一，是由于变电站倒闸变电站倒闸操作引起的，其实质就是电磁式电压互感器励磁特性饱和，激发铁磁谐振。
发生。
发生铁磁谐振铁磁谐振事件，不但对大量电力设备和系统安全运行带来危害，还严重危及人身安全，必须予以足够重视和防范。
[关键词]铁磁铁磁 谐振谐振 过电压 抑制措施 1.引言高压系统高压系统铁磁谐振过电压铁磁谐振过电压是电力系统常见的是电力系统常见的过电压过电压之一，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的一种内部过电压过电压。
而在中性点有效接地的高压系统中，由于中性点电位基本固定，该类过电压发生的几率要少得多，但在一些特殊情况下，仍有可能被激发，最常见的就是在变电站倒闸操作过程中，出现的断路器断口电容器与电磁式电压互感器及空载母线构成的串联谐振回路，由于变电站倒闸操作引起的操作操作引起的操作过过电压作用，电磁式电压互感器励磁特性饱和，激发铁磁谐振。
2.故障现象下面分析一下近期发生的由于PT 饱和产生的有效接地系统的谐振过电压如：2000年5月20日18时25分，某局某站220kV #2母线电压互感器，在进行对#2母线送电操作过程中，发生爆炸事故；2001年3月13日某220kV 某站，在运行方式由双母线并列运行转为Ⅱ母线单母线运行中，值班员进行停Ⅱ母线操作激发铁磁谐振； 2001年3月28日220kV 某站正常运行中，12时52分由于110kV 乙母线单相接地，110kV 母差保护动作切除乙母线的过程中，触发乙母线PT 铁磁谐振过电压； 2001年4月15日，某220kV 某站在进行变电站送电操作过程中，发生PT 铁磁谐振事件3.故障分析分析发生的历次投切空母线激发的PT 铁磁谐振过电压的过程，主要有以下两种情况： ①投空母线开关操作前，合被投母线侧刀闸引起的谐振过电压；②切空母线开关分断时激发的谐振过电压。
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( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改厂用电谐振过电压分析及预防(2021新版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.厂用电谐振过电压分析及预防(2021新版)摘要：在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器激磁特性的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压，影响电气设备安全运行。
为此，从两起典型的6kV 厂用电谐振过电压入手，分析计算产生谐振过电压的条件及其现象。
最后，阐述了解决谐振过电压问题所采取的措施。
关键词：厂用电；谐振；过电压；电压互感器；分析；措施1谐振过电压产生条件、特点和危害在中性点不接地电力系统中，由于电磁式电压互感器（TV）激磁特性的非线性，当电压发生波动使网络中电抗接近容抗时，便产生谐振过电压。
特别是遇有激磁特性不好（易饱和）的TV及系统发生单相对地闪络或接地时，更容易引发谐振过电压。
轻者令到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。
2两起谐振过电压及其分析2．1铁心饱和过电压这种过电压最常见于投空母线时，由于系统电压偏高致使激磁特性差的TV饱和，当TV电抗降至和系统对地容抗相等时便引发谐振过电压。
现在由于采取一系列技术手段这一现象已很少发生，但其它形式谐振过电压却还时有发生，应引起我们注意，请看下面实例。
2．1．1事发经过1998年10月8日8时58分，6kVⅢ段工作电源开关632甲、632乙跳闸，3号炉甲、乙送风机和3号机循环水泵跳闸，备用电源开关630甲、乙联动，6kVⅢA和ⅢB段母线电压表无指示，3号炉甲、乙送风机强送未成功，发电机组与电网解列。
事后检查发现6kVⅢ段母线有电压，判断是TV保险熔断，使带有低压保护设备跳闸，恢复TV保险后，3号机组于当天9时55分重新并网。
2．1．2原因分析事故发生时，与6kVIIIA段相联的输煤I段上有停3号炉除渣泵电动机的操作，由于6kVⅢ段的2台TV的熔断器三相均熔断，因而初判发生了三相谐振过电压。
6kVⅢA、ⅢB和输煤Ⅰ段上三台TV 均是JDZJ－6型干式电压互感器。
a）计算激磁感抗从中可计算出TV在线电压下激磁感抗为因三台TV为同一制造厂同一批产品，故激磁特性相近，则3台TV总对地感抗为b）计算6kVⅢ段及输煤Ⅰ段设备对地电容及容抗3号高压厂用变压器至632甲、乙开关电缆总长724m，对地电容0．432μF；6kVⅢA段至输煤Ⅰ段电缆长度722m，对地电容0．430μF；甲、乙送风机、1号燃油工作变压器、3号机低压厂用工作变压器、3号机循环水泵、低压厂用公用变压器总对地电容0．884μF；6kVⅢ段辅机对地电容0．065μF。
则c）用等效电源方法等效成两端口网络，L1，L2，L4为6kVⅢA段、ⅢB段和输煤Ⅰ段TV的激磁电感，L3为电缆电感。
d）谐振频率估算本次谐振落在分频谐振区A点，由H．A．Peterson谐振理论可知，此时发生的谐振频率是1／2电源频率。
这表明如果参数配置不当，由于电源波动更易引发低频谐振。
该厂6kVⅢ段在未引入6kV输煤Ⅰ段前未曾发生铁磁谐振，其谐振参数计算如下：计算电容为从总电容中减去711开关以后输煤Ⅰ段对地电容，对地容抗计算感抗为2台并联TV的感抗，这一点落在B点处，在谐振区外，故发生谐振概率大为降低。
2．2单相对地闪络激发电感－电容效应过电压网络中电感、电容匹配不好或者TV激磁特性不好，当外界电压波动，尤其是系统中发生单相对地闪络时，故障相等值的电容就会与另外两相等效电感形成谐振参数，但当此电压升高时，电容上电压较电感上电压升高快，因而故障相阻抗又等值成感抗，从而谐振参数被破坏，使电压升高有限，因而称之为电感－电容效应电压。
请看下面实例。
2．2．1事发经过2002年3月28日，南方某电厂（2×200MW）2号机组8时并网（1号机组处于检修中），厂用电由6kV备用B段提供。
10时39分，6kV备用B段发“接地”光字牌，10时40分发电压回路“断线”光子牌，6kV备用B段发“TV回路断线”光子牌，2号炉送风机、2号炉给水泵、2号机凝结水泵、2号机循环水泵（同在6kVⅡB段运行）跳闸，6kV备用段电源开关位置正常，部分设备联动成功，2号机组维持运行。
就地检查发现6kVⅠB段、ⅡB段和备用B段TV一次熔断器三相均熔断，ⅡB段TV间隔烟雾较大且有焦味。
12时25分启动2号送风机运行，但发现其开关间隔冒烟起火，停电后确认真空开关W相阻容吸收器烧坏，14时45分更换阻容吸收器后，重新送2号炉送风机运行。
13时45分测量6kV备用B段TV、避雷器绝缘良好后，恢复该TV小车运行。
14时2号机组厂用电转由本机带，14时20分发现6kV备用B 段TV的V相一次熔断器熔断，且TV温度很高，更换后重新投入运行。
2．2．2原因分析从谐振发生时出现的现象以及事后对设备进行检查试验可以得出结论：是产生电感－电容效应过电压导致上述现象发生，而最后6kV备用B段TV的V相烧坏则是在谐振时该相的激磁电流较大，已将匝间绝缘损坏，当更换熔断器投运时，短路电流将其烧坏。
是什么原因引发的呢？事发前几天空气相对湿度一直高达95％左右，设备绝缘水平明显下降。
运行中2号送风机真空开关W相阻容吸收器对地发生持续闪络，直到高阻接地，使系统L3相对地总电容和该相TV电感并联后等效成容性负载。
而L1，L2两相由于电压升高，TV激磁电流在过相电压后增加迅速，因而等效成感性负载。
由于正常运行时TV感抗远大于系统对地容抗，因而当电压变化使L1，L2两相等值感抗降至和L3相容抗接近时，系统便发生了谐振。
谐振时由于电容电压较电感电压升高更快，因而L3相又等效成感性负载，从而破坏了谐振维持的条件，所以又称这种谐振为电感－电容效应。
发生电感－电容效应使三相TV同时饱和，激磁电流超过TV一次熔断器额定电流，使熔断器同时熔断；L3相对地闪络高阻接地时母线电压降低，低电压保护动作切断6kVⅡB段所有负荷。
具体计算如下：a）TV激磁感抗计算事后对6kVⅠB段TV进行激磁特性试验的数据计算出TV相电压和线电压下激磁感抗b）计算6kV工作及备用B段对地电容仿上，算出ⅠB段设备每相对地总电容C2＝0．996μF，ⅡB段每相设备对地总电容C4＝0．811μF，备用B段电缆及高压厂用备用电源变压器低压侧B分支电缆每相对地电容CB＝1．128μF，最后求得每相对地总电容c）谐振频率估算谐振等值电路，其中：根据H．A．Peterson理论，本次XC／XL＝3．26／50＝0．065，落在第一区内，即产生了1／2次电源频率谐振。
这也和通常理论相吻合。
可知：当电源电动势和阻抗参数落在某一曲线范围内时，就将产生相应频率的谐振现象，在两条曲线的边界区域，两种谐振现象都有可能发生，或者从一种状态过渡到另一种状态；由于分频谐振所要求的电源电压最低，因而最容易发生；一般只发生基波或分频谐振。
3采取措施3．1一般措施在中性点不接地系统中，一般限制铁磁谐振过电压措施可分为两大类。
第一类是：改变电容、电感参数，使其远离谐振匹配条件，如对实例一的分析，除去输煤Ⅰ段后，谐振点落在H．A．Peterson谐振曲线B点，这样发生谐振条件相对减少；每相母线上安装电容器，使容抗始终大于感抗不满足谐振产生条件；采用激磁特性好的TV，并使TV组中3台TV激磁特性相近，限制同一系统中TV并联台数；或选用容性TV（如在220kV及以上系统中用电容式电压互感器）；在TV高压侧中性点串接单相TV或系统中性点经消弧线圈接地等。
第二类是：消耗谐振能量，阻尼抑制或消除谐振发生。
如在TV 高压侧中性点串接电阻器；在开口三角侧接入非线性电阻器等。
3．2具体措施a）考虑使阻抗参数尽量避开谐振区，对发生谐振较频繁的6kV 厂用电，应考虑将6kV电源变压器中性点改为经消弧线圈接地。
b）在多台并联运行TV中性点加装阻尼线阻R0，只要满足R0≥6％XL即可消除谐振。
在加装中性点电阻时还应考虑电阻功率及表面爬电距离。
对于JDXJ－6型TV可选用10kΩ，100W，150～200mm电阻器；或在开三角处经刀闸并联一个0．2～0．3Ω大功率电阻器，正常时刀闸处于分开位置，当发生谐振时瞬间合上，过2～3s则拉开刀闸。
由于电阻消耗掉能量，从而谐振立即消失，这样可限制基波和分频谐振。
或采用武汉大学陈维贤教授研制的整流型分频消谐装置。
c）由于中性点电阻对厂用电空母线合闸阻尼效果不好，还应在TV开口三角侧加装用于限制高次谐波谐振装置，通常可选用150～200W功率白炽灯串接在开口三角侧。
实用文本 | DOCUMENT TEMPLATE电力安全论文d）维护好厂用电其它负荷，避免发生对地闪络或接地等事故引起的谐振过电压。
e）要按H．A．Peterson理论认真核算不同运行方式下每相对地容抗和感抗比。
就实例二的南方某电厂来说，我们经过核算，发现几种运行方式下每相对地容抗和感抗比均落在0．01～0．08之间，故均有可能产生分频谐振。
对此，可采取增大电容量或选用激磁物特性好的电压互感大器，使之比值小于0．01。
参考文献［1］解广润．过电压及保护［M］．北京：电力工业出版社，1980．［2］陈维贤．电网过电压教程［M］．北京：电力工业出版社，1996.云博创意设计MzYunBo Creative Design Co., Ltd.第11页。