【实例】10kV不接地系统接地造成电压互感器烧毁原因分析！-第2页-北极星输配电网

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四、铁磁谐振的产生过程及危害

电力系统产生谐振的回路中，电感元件和电容元件就会产生过电压和过电流，此时的电场能量（电容）与磁场能量交换达到最大值。在高压回路中，由于线路等电气设备对地存在分布电容，再加上电压互感器之类的非线性铁磁元件电感的存在，具备了构成谐振的必要条件，一旦系统电压发生扰动，就有可能会激发谐振，由于铁磁元件的非线性(如铁芯饱和时感抗会变小)，这一谐振会进一步增大，当出现wL=1/wC时，这种谐振称为铁磁谐振。铁磁谐振对地产生很高的过电压，此电压可能是额定电压的几倍至几十倍，致使瓷绝缘放电，绝缘子、套管等的铁件出现电晕，电压互感器一次熔断器熔断，严重时将损坏设备。

五、铁磁谐振的产生原因

在实际运行中产生铁磁谐振的具体原因，可能有以下几方面：中性点不接地系统发生单相接地、单相断线或跳闸，三相负荷严重不对称等。其中，单相接地故障是铁磁谐振最常见的一种激发方式。与电压互感器铁芯的饱和程度有关。在中性点不接地系统中使用中性点接地的电压互感器时，若其铁芯过早饱和则更容易产生铁磁谐振。倒闸操作过程中由于运行方式恰好构成谐振条件，如三相断路器不同期分合时，都会引起电压、电流波动，引起铁磁谐振。终上所述，电压互感器比较严重的故障都跟铁磁谐振有关系，如何消除或减少铁磁谐振是确保电网正常运行和保护电压互感器的重要措施。如何消除铁磁谐振要先认识一下发生谐振的震荡频率。

六、谐振的振荡频率分析

Xc0是系统每相容抗；Xm为电压互感器的单相绕组在额定线电压作用下的对地励磁电抗。当比值Xc0/Xm较小(在0.01～0.07)时发生的谐振是分频谐振。电容和电感在振荡时能量交换所需的时间较长，振荡频率较低。当比值Xc0/Xm较大(在0.55～2.8)时发生的谐振是高频谐振。发生高频谐振时线路的对地电容较小．振荡时能量交换较快。当比值Xc0/Xm接近于1时，发生谐振的谐振频率与电网频率相同，故称之为基频谐振。可以认为：当Xc0/Xm≤0.01或Xc0/Xm≥2.8时，系统不会发生铁磁谐振。知道这一点，基本可以知道防止铁磁谐振的方法和措施了。

七、防止铁磁谐振产生的措施

改变XC/XL的比值，如使用电容式电压互感器（CVT）或在母线上接入一定大小的电容器，使XC/XL＜0.01来避免谐振。电压互感器开口三角绕组两端连接一个适当数值的阻尼电阻R（约为几十欧）。对该供电区域10kV、35kV系统电容电流进行实测，对电容电流超过标准规定的变电站安装消弧线圈和消谐装置。经过以上改良，也就基本可以消除10kV不接地系统接地故障造成电压互感器烧毁的故障。但万事也不是绝对的，还需要日常保养和对系统的了解、维护，比如：对10kV架空裸导线定期进行隐患排查，使其远离树木、建筑物等。在有可能发生接地故障的线路加装绝缘护套，市区或丛林密集地区用架空绝缘导线代替裸导线。从特性上应该了解铁磁谐振产生的根本原因是铁心饱和，即电压互感器的励磁特性不好；电压互感器的非线性铁磁特性又是产生铁磁谐振的根本原因，铁磁元件的饱和效应本身，也限制了过电压的幅值；回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。所以，在运行维护中，应该首选励磁特性好的电压互感器替换原来的互感器。

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