串联谐振过电压现象及过电压原因分析
谐振
在正常运行状态下电压互感器励磁感抗很大，其数值范围在MΩ级以上且各相对称。C0数值视线路长短而定，线路愈长容抗愈小，即以一公里线路而言其每相对地电容约0.005uF ，故其容抗小于1MΩ，所以整个网络对地仍呈容性且基本对称，电网中性点的位移电压很小接近地电位。但电压互感器的励磁电感随通过的电流大小而变化，其Ui特性如图2所示。
在实际运行中除单相永久性接地外，更多发生的是单相瞬间接地，瞬间故障消失后有时系统即稳定于正常状态，有对却转为谐振状态。在永久性接地故障下能较长时间运行的电压互感器能不能保证瞬间接地（或系统操作）时不产生谐振或保证在谐振状态下也能较长时间运行呢?对此我们做过一些粗浅的估算。比如JDJ—35型电压互感器其最大容量约I000VA左右，即在极限负荷额定相电压下时，一次电流约0.05A，如果在线电压下空载电流即达此数值，这是激磁阻抗约0.7MO，以35KV线路对地容抗每相每公里0.5MΩ考虑，XC/XL<0.0I时才能避免谐振的发生，若达到此条件在使用单组电压互感器的情况下线路长度须超过7Km，若系统中有两组电压互感器则线路长度须超过140Km，才能脱离谐振区域。如果不满足上述条件谐振的可能性总是存在的，可见即使在线
关键词:电压互感器 铁磁谐振过电压技术措施
一、概述
在电力系统中，由于变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振过电压故障较多， 对电力系统安全运行构成危害。在中性点不接地的电力系统中，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的且造成事故较多的一种内部过电压。这些事故既损坏了设备又造成对用户停电，给电网安全运行带来严重影响。为此，着手防止谐振过电压的产生，以此从根本上消除这些谐振或者采取有效的阻尼措施。
2、其余两种方案其实质是一样的，都是利用电阻的阻尼作用增大零序回路的损耗防止和限制
三种谐振过电压及其对应关系 -回复
三种谐振过电压及其对应关系-回复谐振过电压是指在电力系统中，由于电力设备或其他故障引起的电压波动，其频率等于系统谐振频率的电压异常现象。
谐振过电压对电力系统的稳定运行具有重要影响，能够导致设备损坏、线路过载等问题。
本文将分别介绍三种常见的谐振过电压及其对应关系。
一、串联谐振过电压串联谐振过电压是指在电力系统中，线路与电容性负载串联连接时，由于谐振回路发生谐振而产生的过电压现象。
谐振回路由电源、线路和电容性负载构成。
当线路长度与谐振频率相等或者线路长度的整数倍等于谐振频率的一半时，谐振回路产生谐振，电压会急剧增大。
产生串联谐振过电压的原因主要有两个方面：一是线路长度符合谐振条件，使得电源输出的电压和线路中的谐振电压相叠加；二是电容性负载的谐振频率接近或者等于电压谐振频率，从而使得线路上的电压出现大幅度增加。
串联谐振过电压对电力系统的影响非常严重。
首先，电压的突然增大可能导致设备的工作不稳定，从而影响电力系统的正常运行。
其次，过高的电压会使线路出现过载情况，可能引发火灾等安全事故。
因此，在电力系统的设计和运行中，需要注意串联谐振过电压的控制，采取相应的补偿和保护措施。
二、并联谐振过电压并联谐振过电压是指在电力系统中，电容性负载与线路并联连接时，由于谐振回路发生谐振而产生的过电压现象。
谐振回路由电源、线路和电容性负载构成。
当电容性负载谐振频率接近或者等于电压谐振频率时，谐振回路产生谐振，电压会急剧增大。
产生并联谐振过电压的原因主要是由于电容性负载的谐振频率与谐振频率相近或相等，从而使得电容性负载上的电压出现异常增大。
并联谐振过电压对电力系统的影响也是十分严重的。
首先，过高的电压可能导致设备的绝缘破坏，从而引发设备损坏和线路故障。
其次，电压突然增大还可能影响电力系统的稳定运行，引发供电中断等问题。
因此，在电力系统的设计中，需要合理选择电容性负载，控制并联谐振过电压的发生。
三、平行谐振过电压平行谐振过电压是指在电力系统中，当谐振回路的谐振频率接近或者等于系统的谐振频率时，由于负载或者设备改变引起的过电压现象。
220kV系统发生串联谐振过电压分析及对策
220kV系统发生串联谐振过电压分析及对策摘要：依据串联谐振过电压产生的条件，结合某220kV变电所发生的串联谐振过电压现象。
分析确定其谐振过电压的性质,并提出解决串联谐振过电压的预防措施。
关键词：接地系统；串联谐振；过电压；分析；措施电气系统中的诸多元件可以构成一系列不同自振频率的振荡回路，在一定条件下，可能出现持续时间按较长的谐振过电压现象，从而导致设备绝缘击穿、电压互感器高压侧熔丝熔断、避雷器爆炸以及电压互感器烧毁，如果不采取有效的预防措施，将会威胁系统内电气设备安全运行，甚至更为严重的电力系统事故。
在铁磁谐振现象中，串联铁磁谐振发生的几率相对不高，且易与并联铁磁谐振现象混淆。
因此结合运行工作现场，分析串联铁磁谐振产生的原因和对系统的影响，提出预防措施十分必要。
1 电力系统发生铁磁谐振过电压原因电气系统中有许多电感、电容元件，例如电力变压器、互感器、发电机、电抗器等的电感；线路导线的对地电容、补偿用的串联和关联电容器组、各种高压设备的等值电容。
电力系统发生的铁磁谐振分为并联铁磁谐振和串联铁磁谐振二大类。
所谓并联铁磁谐振是指中性点不接地系统或小电流接地系统中，母线系统的对地电容3CE与母线电磁式电压互感器TV的非线性电感L相等或接近时，便发生并联铁磁谐振，也叫电流谐振。
所谓串联铁磁谐振是指中性点接地系统中，母线电磁式电压互感器TV非线性电感L与断路器的断口均压电容组成谐振回路，当系统中电气参数发生扰动，使回路的容抗与感抗接近时，便发生串联谐振，产生谐振过电压，又称电压谐振。
一般电力系统中并联铁磁谐振发生较多，现场工人比较重视，对其产生原理比较清楚，具有有效的应对措施；而串联铁磁谐振发生的几率相对不高，弄不清其产生机理，易与并联铁磁谐振现象混淆。
所以需要对大电流接地系统发生串联铁磁谐振现象、原因及预防措施进行分析。
图 1 串联谐振回路示意图2 串联铁磁谐振过电压事故案例某发电厂220kV系统为双母线并联运行方式，2003年，进行220kV北母线停电操作，将220kV北母线所有线路、变压器等电气元件倒至220kV南母线运行，当拉开母联断路器对母线进行停电时，220kV北母线出现过电压：UAB=175kV，UBC＞280kV，UCA=250kV，同时北母线TV有电晕放电且声音较大，一分钟后，合上母联断路器，北母线电压显示230kV，异常现象消失。
第10讲-谐振过电压
2 0
2
0
0 = ，电容电压幅值为
UC
E
2
E 1
R C
如图中 / 0
点所示
0曲线中在 0
1
不同 /0 下 UC 与 /0 的关系曲线
15
分析讨论
UC
E
1 / 0 2 2 2 /02 2
0
0 ，将 作为变量，对电容电压幅
值表达式求导 / 0
0
1
2
0
2
U CM
6
铁磁谐振（非线性谐振）
谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压 互感器）与系统的电容元件组成。因为铁芯电感元件 的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，在满足 一定谐振条件时，会产生铁磁谐振，并有许多特有的 性质
7
参数谐振
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的周期性变化）与系统的电容元 件（如空载长线）组成回路，当参数配合时，通过电 感的周期变化，不断向谐振系统输送能量，将会造成 参数谐振过电压
13
分析讨论
UC
E
1 / 0 2 2 2 /02 2
=0
XC XL
0 <
UC
02 02 2
E
电容电压幅值有可能大于E，如
图中 / 0 0 曲线中在区间 1 内所示 0
不同 /0 下 UC 与 /0 的关系曲线
14
分析讨论
E
UC
1 / 0 2
2
2
/
当系统进行操作或发生故障时，电感、电容元件可形成 各种振荡回路，如某一自由振荡频率等于外加强迫频率， 发生谐振。谐振是一种周期性或准周期性的运行状态
电力系统谐振原因及处理措施分析
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。
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。
关于谐振过电压及预防的技术措施
关于谐振过电压及预防的技术措施摘要：谐振过电压是因电网储能参数—电感和电容匹配符合谐振条件而引起的过电压。
在电力生产和电力运行的中低压电网中，由于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，并制订防振和消振的对策与措施。
关键词：谐振过电压；预防；技术措施1.谐振的危害性在电力供电电网上，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。
目前变电站大部分采用中性点不接地方式运行，而最常见的谐振过电压就是发生在中性点不接地系统中。
从电网的运行实践证明，中性点不接地系统中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、PT高压中性点增设电阻或单只PT等，但始终没有从根本上得到解决，PT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2小时，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。
2.产生谐振过电压的因素2.1互感器铁磁谐振过电压的因素电压互感器伏安特性的影响。
铁芯电感的伏安特性愈好，即铁芯饱和得愈慢，也即谐振所需要的阻抗参数XC0/XL愈大；反之，谐振所需XC0/XL愈小。
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。
串联谐振过电压
串联谐振过电压首先讲一下什么是谐振，在含有电阻、电感和电容的交流电路中，电路两端电压与其电流一般是不同相的，若调节电路参数或电源频率使电流与电源电压同相，电路呈电阻性，称这时电路的工作状态为谐振。
谐振又分为串联谐振和并联谐振，在串联电路中发生的谐振即为串联谐振，在并联电路中发生的谐振即为并联谐振，谐振现象是正玄交流电路的一种特定现象，它在电子和通讯工程中得到广泛的应用，但是在电力系统中，发生谐振有可能破坏系统的正常工作。
接下来我们再来分别介绍一下串联谐振和并联谐振的特电路特点。
串联谐振的电路特点1.总阻抗值最小；2.电源电压一定时，电流最大；3. 电路呈电阻性，电容或电感上的电压可能高于电源电压。
并联谐振电路的特点1.电压一定时，谐振时电流最小；2.总阻抗最大；3.电路呈电阻性，支路电流可能会大于总电流。
串联谐振与并联谐振的区别1. 从负载谐振方式划分，可以为并联谐振和串联谐振两大类型，下面列出串联谐振和并联谐振的主要技术特点及其比较：串联谐振和并联谐振的差别，源于它们所用的振荡电路不同，前者是用L、R 和C串联，后者是L、R和C并联。
（1）串联谐振的负载电路对电源呈现低阻抗，要求由电压源供电。
因此，经整流和滤波的直流电源末端，必须并接大的滤波电容器。
当逆变失败时，浪涌电流大，保护困难。
并联谐振的负载电路对电源呈现高阻抗，要求由电流源供电，需在直流电源末端串接大电抗器。
但在逆变失败时，由于电流受大电抗限制，冲击不大，较易保护。
串联谐振和并联谐振区别2（2）串联谐振的输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流近似正弦波，换流是在晶闸管上电流过零以后进行，因而电流总是超前电压一φ角。
并联谐振的输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波，换流是在谐振电容器上电压过零以前进行，负载电流也总是越前于电压一φ角。
这就是说，两者都是工作在容性负载状态。
（3）串联谐振是恒压源供电，为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通，造成电源短路，换流时，必须保证先关断，后开通。
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范摘要：随着城市化建设的加快，居民对用电提出了更高的要求，电力的使用逐渐变成了居民生活的关键。
在这种情况下，我国的电网得到极大的发展和进步，成为了我国生产的重要能源之一。
结合当下我国电力发展的新形势，用电和人民生活密切联系，电力系统一旦出现任何差错将会给人民生活带来巨大影响，甚至威胁到人身安全。
220kV变电站是电力供应中关键的一环，不当的操作过程会让电力供应不足，威胁工作人员的安全。
所以说，防范操作过程中的问题，全面提高变电站技术是急需解决的问题。
关键词：变电站运行操作过电压城市化建设加快是我国经济发展的结果，在这之下，虽然电网建设不断发展，但仍不足以满足现在220kV变电站的需求。
在实际运行过程中，过压、谐振等的现象经常发生，不仅会影响设备的使用寿命，还给企业造成巨大经济损失。
因此，研究变电站的操作技术，分析其中存在的问题就显得很重要。
为此，该文提出了一些自己的看法，能够保证变电站持续、安全地输出。
1过电压现象及原因1.1变电站的过电压现象变电站过电压现象主要是指变电站在运行过程中因为电位的突然升高或者降低，从而导致电压不稳定的现象。
变电站过电压现象主要分为两种类型：谐振过电压和操作过电压。
这两种过电压造成的危害不同，产生的原因也完全不同。
操作过电压顾名思义是因为操作人员操作不当而引起的变电站回路出现差错，电路电流无法正常流通而导致的电压不稳定，表现为电压突然升高或者降低。
谐振过电压是由于电压自成回路，继续运转过程中会产生自振，从而使电压周期性变化，让用户使用的电器过负荷工作。
两种过电压都会产生危害，但从长远角度来看，谐振过电压的危害要大于操作过电压，因为操作过电压出现后，只要纠正操作错误，解决电路出现的差错就能避免；而谐振过电压持续的时间长，并且谐振现象不稳定，分析虽然相对简单，但想要将原因一一对应就很麻烦。
工作人需要制定完整策略来预防过电压现象产生。
串联谐振产生过电压的原因
串联谐振产生过电压的原因串联谐振是一种利用谐振电路产生过电压的方法。
所谓谐振电路，是指电感和电容器按一定方式连接在一起，形成共振回路。
在谐振电路中，当外加交流电源的频率等于谐振频率时，电路中的电流和电压将达到最大值，这种现象称为谐振现象。
而串联谐振电路则是将电感和电容器串联起来，形成一个串联谐振回路。
我们来了解一下串联谐振电路的基本原理。
串联谐振电路由电感、电容器和负载组成，其中负载可以是电阻、电感或电容器。
当外加交流电源的频率等于谐振频率时，电感和电容器的阻抗大小相等，且相位相反，从而使电路的总阻抗最小。
在这种情况下，电流和电压的大小将达到最大值，电路呈共振状态。
接下来，我们来探讨一下串联谐振电路产生过电压的原因。
当谐振电路处于共振状态时，电感和电容器的阻抗最小，电流和电压的大小最大。
由于负载是串联在电感和电容器之间的，所以负载两端的电压也将达到最大值，这就是过电压的产生原因。
具体来说，过电压的产生可以通过以下几个步骤来解释。
首先，在谐振频率时，电感和电容器的阻抗最小，电路中的电流达到最大值。
然后，由于负载是串联在电感和电容器之间的，所以负载两端的电压也将达到最大值。
接着，由于电感和电容器的阻抗相等且相位相反，它们之间的电压将相互抵消，从而使负载两端的电压进一步增大。
最后，过电压的产生使得负载两端的电压大于外加交流电源的电压，从而形成过电压现象。
总的来说，串联谐振电路产生过电压的原因是谐振电路处于共振状态时，电感和电容器的阻抗最小，电流和电压的大小最大。
负载作为串联在电感和电容器之间的，负载两端的电压也将达到最大值。
由于电感和电容器的阻抗相等且相位相反，它们之间的电压相互抵消，使得负载两端的电压进一步增大，形成过电压现象。
串联谐振电路产生过电压的原理可以应用于实际生活中的许多领域。
例如，变压器中的谐振电路可以用于提高电压的变换效率；电力系统中的谐振电路可以用于保护电力设备免受过电压的损害；无线电通信中的谐振电路可以用于增加信号的传输距离等。
产生谐振过电压的原因
产生谐振过电压的原因
产生谐振过电压的原因有多种，主要包括以下几个方面：
1.系统参数不匹配：当谐振回路的元件参数与谐振频率不完全匹配时，会导致谐振过电压的产生更加容易。
2.三相不平衡：三相不平衡导致各相的电感和电容发生变化，从而形成谐振回路，引发谐振过电压。
3.负荷突变：系统中的负荷突变可能导致贮能器中的能量被释放，形成串联谐振环路，从而引发高电压现象。
4.系统接地方式不当：不合理的接地方式可能导致电容和电感发生变化，形成谐振回路，进而产生谐振过电压。
5.变压器参数不匹配：当变压器在系统中存在较大的不匹配情况时，容易形成谐振回路，引起谐振过电压。
6.其他原因：如线路中的铁磁谐振过电压，因为带铁芯的电感元件容易出现饱和现象，导致回路中的电感参数形成非线性的图像。
为了降低谐振过电压的风险，可以采取一系列防范措施，包括但不限于：降低谐振频率、控制负荷突变、改善系统接地方式、提高设备的绝缘强度、引入谐波滤波器、安装避雷装置等。
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。
串联谐振过电压
串联谐振过电压串联谐振过电压，简称串谐过电压，是一种特殊的过电压现象，通常会在电能传输和分配系统中出现。
串谐过电压在现代电力系统中是比较常见的，因此对于电力系统工程师来说，了解并掌握如何防止和减轻串谐过电压的影响是非常重要的。
一、什么是串联谐振过电压？串联谐振是指在交流电路中由于电容和电感或者馈线导纳达到共振而产生的一种过电压现象。
在电力系统中，电容和电感（馈线导纳）组成的LC谐振系统通常被称为化工可控及高压输电线路中的串联补偿电容器组。
二、为什么会产生串联谐振过电压？串联谐振过电压是由于系统中存在的高压输电线路与串联补偿电容器组共振导致的。
当系统在正常运行时，电源给负载供电，并从电源平衡运行时的振荡状态中分离出来，当线路不平衡时，线路不平衡会导致电压的扰动，这些扰动会沿着线路传播并且会通过补偿电容器组达到串谐过电压水平。
三、串联谐振过电压的危害串联谐振过电压在电力系统中的危害是很严重的，它可以导致系统中的开关设备受损或烧毁。
此外，如果串联谐振过电压持续时间较长，它可能会对电力系统的绝缘性能造成损坏，从而导致更严重的后果。
四、防止和减轻串联谐振过电压的方法1. 通过电容器的分布式电抗器分布式电抗器是一种分布在高压输电线路上的高压电容器。
它能够减少补偿电容器的谐振因子而防止串联谐振过电压的发生。
通过这种方法可以有效地减轻串联谐振过电压所引起的损害。
2. 通过智能监控装置现代电力系统中的智能监控装置可以在系统出现异常时及时响应并采取相应的措施。
通过使用智能监控装置，可以实时监控电压和电流，并诊断出系统中存在的问题并提供有效的解决方案。
3. 通过调节电容器的参数我们可以通过调整电容器的参数来减轻串联谐振过电压的影响。
调整电容器的参数有助于确保电容器与线路的谐振共振频率不同步，这可以防止序列谐波产生，并减轻串联谐振过电压的影响。
总之，了解串联谐振过电压的防止和减轻方法是保证电力系统安全稳定运行的重要一环。
谐振过电压
谐振过电压系统的中性点不接地系统，当系统遭到一定程度的冲击扰动，从而激发起铁磁共振现象。
由于对地电容和互感器的参数不同，可能产生三种频率的共振：基波共振、高次谐波共振和分频谐波共振。
各种共振的表现形式如下：基波共振。
系统二相对地电压升高，一相对地电压降低。
中性点对地电压(可由互感器辅助绕组测得电压)略高于相电压，类似单相接地，或者是二相对地电压降低，一相对地电压升高，中性点有电压，以前者为常见。
分频谐波共振，三相电压同时升高，中性点有电压，这时电压互感器一次电流可达正常额定电流的30～50倍以致更高。
中性点电压频率大多数低于1/2工频。
高次谐波共振，三相电压同时升高，中性点有较高电压，频率主要是三次谐波。
在正常运行条件下，励磁电感L1=L2=L3=L0，故各相对地导纳Y1=Y2=Y3=Y0，三相对地负荷是平衡的，电网的中性点处于零电位，即不发生位移现象。
但是，当电网发生冲击扰动时，如开关突然合闸，或线路中发生瞬间弧光接地现象等，都可能使一相或两相对地电压瞬间升高。
如果由于扰动导致A相对地电压瞬间升高，这使得A相互感器的励磁电流突然增大而发生饱和，其等值励磁电感L1相应减小，以致Y1≠Y0，这样，三相对地负荷变成不平衡了，中性点就发生位移电压。
如果有关参数配合得当，对地三相回路中的自振频率接近于电源频率，这就产生了严重的串联谐振现象，中性点的位移电压(零序电压)急剧上升。
三相导线的对地电压UA、UB、UC等于各相电源电势与移位电压的向量和，当移位电压较低时向量迭加的结果可能使一相对地电压升高，另外两相则降低；也可能使两相对地电压升高，另一相降低。
一般以后者为常见，这就是基波谐振的表现形式。
电压互感器的一组二次侧绕组往往接成开口三角形式，当线路发生单相接地时，电力网的零序电压(即中性点位移电压)就按比例关系感应至开口三角绕组的两端，使信号装置发出接地指示。
显然在发生上述铁磁谐振现象时，位移电压同样会反映至开口三角绕组的两端，从而发生虚幻接地信号，造成值班人员的错觉。
串联谐振过电压 原理
串联谐振过电压原理小伙伴们，今天咱们来唠唠串联谐振过电压这个有点调皮的电现象。
你想啊，电就像一个有小情绪的精灵，平常呢，规规矩矩地在电路里跑来跑去，给咱们的电器设备供电，让咱们的生活充满光明和乐趣。
可是呢，这串联谐振过电压一出现，就像这个电精灵突然使起了小性子。
咱们先得知道啥是串联谐振。
简单来说呢，就好比一群小伙伴手拉手，在电路里形成了一种特殊的状态。
在串联电路里啊，有电感、电容这些元件。
电感呢，就像是一个有点固执的家伙，它对电流的变化有点抵触，电流变化得快了，它就会产生一个反抗的力量，这就是电感的特性。
电容呢，又像是一个可以储存能量的小仓库，它特别喜欢收集电荷。
当电感和电容还有电阻在一个串联电路里的时候，如果满足一定的条件，就会发生串联谐振。
这个时候啊，就像魔法发生了一样。
电路里的电压和电流的关系变得很奇怪。
本来电压和电流是按照欧姆定律规规矩矩相处的，可在串联谐振的时候，电压就像被施了魔法一样，突然变得很大很大。
这就好比是一个本来普普通通的小水洼，突然变成了一个波涛汹涌的大海。
为啥会这样呢？这是因为在串联谐振的时候，电感和电容的能量在电路里互相倒腾，就像两个调皮的孩子在互相传递一个小秘密，结果这个能量传递就使得电压不断地叠加，越叠越高。
这种过电压可不是闹着玩的。
它就像一个突然冒出来的小怪兽，对于电路里的设备来说，那可是个大威胁。
那些娇弱的电子元件啊，就像是住在小房子里的小动物，本来适应了正常的电压环境，突然来了这么一个高电压，就像一阵狂风暴雨袭击了它们的小房子。
可能会把它们的小房子吹倒，也就是把电子元件给损坏了。
比如说那些小小的晶体管啊，可能一下子就被这过高的电压给击穿了，就像一个小气球被尖锐的东西扎破了一样。
那这个串联谐振过电压在实际生活里啥时候会出现呢？比如说在一些电力系统里，要是线路的参数不小心凑到了那个能引起串联谐振的点上，就可能会出现这个情况。
就像你在搭积木的时候，不小心搭成了一个很不稳定的结构，稍微有点风吹草动就可能塌掉。
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。
谐振过电压
2、物理过程
1 L C 是产生铁磁谐 振的必要条件 可能存在两个稳定工 作点a1和a3 平衡方程为:E=ΔU=|ULUC| ΔU与E线共有3个交点, 加小扰动后，a2不能回 到平衡点,不是稳定的工 作点
串联铁磁谐振回路的伏安特性
铁磁元件的非线性是产生铁磁谐振的根本原因， 但其饱和特性本身又限制了过电压的幅值。 回路中的损耗会使过电压降低，当回路电阻值大到 一定数值时，就不会出现强烈的的谐振现象。
小 结
谐振过电压可分为如下三种形式：线性谐振过电 压、参数谐振过电压和铁磁谐振。
具有各种谐波谐振的可能性是铁磁谐振的一个重 要特点。
限制措施:
使回路脱离谐振状态或增加回路的损耗
电力系统设计和运行时,应设法避开谐振 条件以消除这种过电压
（2）参数谐振过电压
产生原因：
系统中某些元件的电感会发生周期性变化,如 发电机转动时,其电感的大小随着转子位置的不同 而周期性地变化,当发电机带有电容性负载时（例 如一段空载线路），如再存在不利的参数配合， 就有可能引发参数谐振现象
限制措施：
发电机在正式投入运行前，应当避开谐振点， 一般不会出现谐振现象
（3）铁磁谐振过电压
当电感元件带有铁心时，一般会出现饱和现 象，此时电感随着电流或磁通的变化而改变，在 满足一定条件时，就会产生铁磁谐振现象，它具 有一系列不同于其他谐振过电压的特点，可在电 力系统中引发某些严重事故。
5.2.2 铁磁谐振的基本原理
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；
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串联谐振过电压现象及过电压原因分析
一、串联谐振过电压现象
某220V变电所，2001年3月2日进行220KV西母停运的正常检修操作，在220KV倒母线的操作中，当220KV所有进出线倒至东母运行，断开母联断路器后，发生串联谐振过电压。
谐振时，220KV 西母PT最高电压达407KV，值班员汇报中调后，中调令220KV旁路断路器由东母倒西母，并对旁母充电后，谐振消失，时间持续40min。
由于谐振经过断路器断口并联电容器，能量不太大，仅损坏三台互感器未发生爆炸。
互感器装有波纹金属膨胀器，事故中膨胀器A、B两相全部顶出互感器。
后经试验发现，互感器内部绝缘三相均损坏，二次绕组烧毁。
事故时接线见图1。
图中TV为电压互感器，Q为母联断路器断口，CL为并联电容，CB为母线对地电容。
该互感器为油浸纸绝缘电磁式，由三只独立的单相互感器组成Yo,yo,d接线。
二、串联谐振过电压分析原理
1、串联谐振过电压分析铁磁谐振
铁磁谐振仅发生于含有铁芯电感的电路中。
铁芯电感的电感值随电压、电流的大小而变化，不是一个常数，所以铁磁谐振又称为非线性谐振。
图2为最简单的R、C和铁芯电感L的串联电路。
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。
但当铁芯电感两端电压有所升高时，或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗随之减小，或者，容抗增大，使ωL＝1/ωC（即ω＝ωL＞1/√LC），满足串联谐振条件时，发生谐振，且在电感和电容两端形成过电压，这种现象称为铁磁谐振现象。
因为谐振回路中电感不是常数，故回路没有固定的自振频率;即（ωo非定值）。
当谐振频率fo为工频（50Hz）时，回路的谐振称为基波谐振；当ωo为工频的整数倍;如3倍、5倍等）时，回路的谐振称为高次谐波谐振；同样的回路中也可能出现谐振频率为分次（如1/3次、1/5次等）的谐振，称为分次谐波谐振。
因此，具有各种谐波谐振的可能性是铁磁谐振的重要特点，这是线性谐振所没有的。