铁磁谐振原因分析及预防措施

当 电 网 运 行 正 常 时 ， 电 压 互 感 器 二 次 侧 开 口三 角 处 绕 组 两 端 没 有 电压 ， 或
仅 有极 小的 不对称 电压 。 当电 网发生 单
冲击 ，一 般运行 不得超 过 ２ ｈ，长 期运行 】相 接 地 故 障 时 ， 由于 此 电阻 阻 值较 小 ， 可 能造 成 击穿 故障 ；全绝 缘 电压 互感 器 ｛ 故绕组 两 端近 似于 短接 ，起到 了改变 电 在 系 统 单 相 接 地 时 ，承 受 的是 额 定 电
獭
强凝譬 髫 囊０ ≮曩 麓 叠 蠢
对铁磁 谐 振 产 生 的危 害 、原 因、 条件 、
现 象及 运 行 中发 生铁 磁 谐振 如何 处理 进 行
以上 分析可 知 ．在 中性 点 不接地的 ６ ／ｌ ０
能 量转 化 为其 它谐振 频 率的 能量 ，其转
了阐述 并结 合产现 场 实际 发生的 一次 钦磁 谐振 现象 ，分析 ７具体 原 因 ，并制
３ 铁磁谐振引起的原因及现象
电压互 感器 ；铁磁 谐振 条
３ １ 拉 合闸 、倒 闸操 作 引起的铁 磁 ： 性 效 应 是 产 生 铁 磁 谐 振 的 主 要 原 因 。 ． ②Ｐ Ｔ感抗为容抗 的 ｌ ０倍以内 ，即 ｏ 谐振 ｝ 当母 线空 载 或 出线较 少 时 ，因合 闸 参 数 匹配在 谐振 范 围 。
充 电 、倒 闸操 作 引发 引发 电流 、 电压 的 冲 击扰 动 ，就 有可 能 发生铁 磁 谐振 。 当 压互感器铁芯饱 和过 电压 ，是一种 内部过 电磁 式 电压互 感 器 发生 谐振 以后 ，铁 芯 电压现象 ， 多发生干 ６ ５ Ｖ不接地系统 ～３ ｋ 里 产 生零 序磁 通 ，这个 磁通 在开 Ｉ三 角 Ｓ １ 中。在开关操作或 系统发生故障时 ，系统 线 圈里 感应 出零 序 电压 ，现 行 电磁式 电 中的电感和电容元件可能形成不同 自振 频 压互感器的铁芯截面积小 ，一般运行在
电压 互 感 器铁 磁 谐 振 过 电压 也 称 为 电
率的振 荡 回路 ，在外加 电源作 用下产生谐
③要有 激发 条件 ，如 ＰＴ突 然合 闸、 ； 单 相 接 地 突 然 消 失 、 外 界 对 系 统 的 干 扰 ｉ ｆ 或 系 统 操 作 产 生 的 过 电压 等 。 据试验分频谐振的电流为正常电流的 ｆ ２ ０倍以上 ，工频 谐振 电流为正 常电流的 ４ Ｉ ０ ０ ｉ４ ～６ 倍左右 ，高频 谐振 电流更小 。在这
压 。
压互 感 器参数 的作 用 。这 一措 施 不仅能
２ 铁 磁谐振产 生的原理
在 ６ ０ ｋ 配电系统正 常运行时 ， ～１ Ｖ 电压互感器的各相感抗相 等 ，中性 点 电压 等于零 ；当配电系统发生断线 、雷 击、或 因竹树 等原 因造 成单 相接地 短路 故障时 ， 接地故障相 电压将 降到接 近于零 ，而非故
振 现象 ，引起谐振过 电压 ，而 电力系统 中 的电感元件 大多因带有铁 芯会产生饱和现
象 ，使 电感参数 不再 是常数 ，而是随着 电 流或磁通的变化而变 化 ， 这样 就形成 了电 力 系 统 铁 磁 谐 振 过 电 压 。过 电 压 造 成 励 磁 电流剧 增 ，有时 可达额定 电流的 几十倍 ， 持续时 间较 长 ，就会造 成熔 断器 的熔 断 ， 设备 的烧 损或 爆炸 ，乃至 大 面积 停 电事 故。本文就 电压互 感器铁磁谐振 引起 的原 因、产生的机理 、危害及防范措施 做些论 述。
３ ３ 磁 式 电压 互 感 器 的非 线性 特性 ．电
防止 电压 互感 器发 生 磁饱 和 ，而 且能 有 效地 消耗 谐振 能量 ，防止 产生 谐振 过 电 压 。此 方 法 常 用 在 要 求 不 太 高 的 变 电 站 ，如 消 谐 电阻 采用 电灯 泡 或 电 阻丝 ，
Ｄ ０３ ６ ／ ． ｓ．０ １ ８ ７ ．０ ０ １ ．１ ＯＩ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ － ９２ ２ １ ．５ ０ ２ ｓ
铁磁谐 振原 因分析及 预 防措 施
彭林 王建 国 孙伟红 阜 阳供 电公 司 ２ ６ ０ ３００
剧增大 ， 电感 下 降 ， 而 引 发 铁 磁 谐 振 。 从 从 耗 的 能 量 均 由 工 频 电 源 供 给 。 为 使 工 频
分频谐振的破坏 最大 ， 如果 Ｐ Ｔ 励 磁 曲线 的饱 和 点 以下 ，一 般 在线 电 压 ： 些谐振 中， 的绝缘 良好 ，工频和高频一般 不会 危及设 下就 饱和 了 ，导 致 电磁 式 电压互 感 器的 感抗 Ｘ 严重 下降 ，这 样就和线路 或母线
对地 电容 ｘ 组 成 了 谐 振 Ｉ路 。 Ｎ ３ ２ 不 对称 接地 故 障 引起 的铁 磁谐 振 ．
定 了切 实 叮 行 的 防 范 措 蔷 ６ 包
ｋ Ｖ配 电系统 中，产生铁磁谐 振的 必要 条 化过 程必须是 周期性且 有节律的 ，即 …１ 件是 配 电系统产生 电磁振 荡 （ 如单相接 地 Ｊ ／ ２ （ １， ２ ， ３… ） 倍 频 率 的 谐 振 。 故障） ｜电压互 感器在 电磁振 荡的激励 下 ， 产生磁饱和 。 ４）铁 磁谐振 对 Ｐ 的损坏 。电磁谐 Ｔ ｆ振 （ 分频 ）一 般 应具 备 如下 三 个 条 件 。 ①铁磁 式电压互 感器 （ ＰＴ）的非线 １
备的安 全 ，而 ６ Ｖ 系统存在上述 条件 。 ｋ
４ 磁谐振 的消 除方案 铁
４ 在 Ｔ 开 口三 角形 侧 并 联 阻 尼 电 ～ Ｖ
阻
在小 电流接地 系统 中发生单相接地故 障 很 常 见 ，在发 生单 相 接地 故 障时 各相 承受的 电压 不 同。 而 半绝缘 电压互感 器 在 系统单 相接 地 时 ，需 要 承受 线 电压 的