TV铁磁谐振故障的原因及预防措施探讨简易版

浅析电压互感器铁磁谐振解决方案电压互感器（VT）是一种用于测量高压输电线路中电压的重要设备。

在特定情况下，VT可能会遇到铁磁谐振问题，导致测量误差和设备损坏。

为了解决这个问题，需要采取一些合适的解决方案。

了解什么是铁磁谐振。

铁磁谐振是指当VT的主磁路中的铁磁材料与外界所产生的磁场频率匹配时，就会出现共振现象。

这种共振会导致磁通放大，导致VT的工作点偏离设计值，进而引起测量误差和设备故障。

要解决这个问题，可以采取以下几种方案：1. 优化VT的设计：通过改变磁路结构和参数，可以提高VT的抗谐振能力。

可以通过增加磁路的漏抗来提高VT的谐振频率，从而减小谐振现象的发生。

2. 使用补偿电抗：在VT的主磁路中串联一个补偿电抗，可以有效地滤除谐振分量。

补偿电抗的参数需要根据实际情况进行调整，以实现最佳的抑制效果。

3. 采用变压器绕组的谐振抑制方法：在VT的绕组中增加谐振抑制绕组，可以有效地降低谐振现象的发生。

谐振抑制绕组的匝数和参数需要根据实际谐振频率进行合理设计。

4. 使用谐振抑制电路：可以在VT的输入端或输出端增加一个谐振抑制电路，通过调整电路参数，阻断谐振频率的传播路径，从而消除或减小谐振现象的影响。

需要强调的是，虽然上述方案可以有效地降低铁磁谐振问题的发生，但并不能彻底消除谐振现象。

在实际应用中，还需要根据具体情况进行综合考虑，并采取多种措施综合应对。

电压互感器铁磁谐振是一个普遍存在的技术难题，需要通过合理的设计和优化来解决。

通过优化VT结构设计、使用补偿电抗、增加谐振抑制绕组以及采用谐振抑制电路等方式，可以有效地降低谐振现象的发生，提高VT的抗干扰能力，确保其稳定和准确地进行电压测量。

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器（Voltage Transformer，简称VT）作为电力系统中常用的电测量装置，其主要功能是将高压侧电压降低到安全范围内，以便进行电能测量、保护和控制。

在某些特殊工况下，VT可能会出现铁磁谐振，导致过电压产生，进而对设备和系统安全产生威胁。

对于电压互感器的铁磁谐振过电压防范措施需要引起我们的高度重视。

铁磁谐振是指电力系统中电压互感器产生谐振的现象，主要由于电压互感器的铁心元件与电力系统谐振电容形成谐振回路，使得系统中的电压产生高频振荡，导致过电压的出现。

1.选择合适的电压互感器参数：需要根据电力系统的额定电压和频率，选择合适的电压互感器额定电压和变比。

正确选择电压互感器的参数，可以减小系统中的电流谐振，降低谐振幅值，从而减小谐振过电压的产生。

2.合理设计电压互感器的阻尼电阻：在电压互感器的次级绕组中加入适当的阻尼电阻，可以提高电压互感器的阻尼，降低谐振振荡的幅值，减小谐振过电压的可能性。

阻尼电阻的阻值大小需要根据实际情况进行优化设计。

3.增加铁芯的短路开关：为了在需要的时候能够快速地将电压互感器的铁芯短路，可以在电压互感器的铁芯上增加短路开关。

通过控制短路开关的状态，可以有效地控制铁芯的磁导率，避免谐振过电压的产生。

4.合理布置电力设备和线路：在设计电力系统时，需要合理布置电力设备和线路，减小电力系统中的电感耦合。

通过合理布置线路，降低电力系统中的电感耦合，可以减小谐振回路的形成概率，降低谐振过电压的可能性。

5.增加有源补偿装置：有源补偿装置可以根据电力系统中的谐振情况，实时监测并补偿电气系统中的电能，减小谐振过电压的产生。

通过增加有源补偿装置，可以有效地提高电力系统的稳定性和可靠性。

浅析铁磁谐振现象产生的原因和消除措施摘要：高压系统谐振过电压是电力系统常见的故障现象之一，其实质是电磁式电压互感器励磁特性饱和，在特定的运行条件下激发铁磁谐振，从而电力设备和系统安全运行带来危害。

文章从故障实例入手，分析了铁磁谐振产生的机理、类型以及铁磁谐振的特性，并提出多种消除谐振的措施。

关键词：铁磁谐振；过电压；产生条件；影响因素；消除措施高压系统谐振过电压是电力系统常见的故障现象之一，其实质是电磁式电压互感器（以下简称TV）励磁特性饱和，在特定的运行条件下激发铁磁谐振。

由于谐振时会产生很高的过电压，危及电力设备和系统安全运行，因此必须采取有效的消除和防护措施。

电力系统的铁磁谐振可分两大类：一类是在66 kV及以下中性点不接地系统中，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220 kV（或110 kV）变电站空载母线上，当用220 kV、110 kV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，或切除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。

1故障实例佛子岭水电站地处山区，高压线路架设于崇山峻岭之中，雷雨季节遭受雷击几率较高，铁磁谐振过电压现象时有发生。

2007年7月某日，雷击后，该站发生35 kVⅡ段母线电压一相降低，另两相升高（超过线电压）现象，发“单相接地”信号并熔断2TV高压保险。

35 kV系统接线图如图1所示。

其时，35 kVⅠ、Ⅱ段母线并列运行，两回出线空载。

1TV 与2TV的型号分别为：YDJJ-35、JDJJ2-35。

2008年某日，110 kV母线停电操作过程中，当拉开最后一台高压开关时，母线电压瞬时升高，二次保护回路电压继电器线圈烧毁，如图2所示。

TV型号是JCC6-110，高压开关型号是SW4-110Ⅱ，双断口带有均压电容器。

TV铁磁谐振故障的原因及预防措施探讨1故障原因在电网中应用的TV，有许多无消谐装置，仅采用熔丝保护。

由于其固有特性，在系统参数突变，如线路接地、配电变压器单相接地、补偿电容的投切、拉合刀闸及跌落式熔断器、投切空载线路及变压器、增减负荷等因素诱发下，易激发引起铁磁谐振过电压。

2故障危害TV发生铁磁谐振时，常有三相电压同时升高，产生非工频过电压，其值可达额定值的2～3倍，严重破坏电压质量，危及或破坏系统的稳定，造成TV熔丝熔断，绝缘击穿烧毁；严重时还会造成电网瓦解大面积停电。

3预防措施(1)采用防谐设备。

选用励磁特性好、不易磁饱和TV，如JSJW、JDZX、JDJJ2及JDX系列TV。

选用抗铁磁谐振TV，JSZG—10型三相五柱环氧树脂浇注绝缘TV，它将大大提高抗谐振、耐过电压和防止烧毁的能力。

选用四台JDZJ型TV组合，即将第四台各侧绕组分别串接在高压、低压侧中线上及开口三角回路中。

正常运转时中线绕组几乎没有电压，在分频谐振时，由于中线绕组的串入L增加一倍，基本上维持原感抗，限制励磁涌流，防止磁饱和，从而防止产生分频谐振。

(2)采用消谐装置。

选用RXQ型消谐器，串接在三相TV一次侧中线上，以阻尼铁磁谐振；但在分频谐振时，一次侧中线上电位不高，相当于串一较大阻值电阻接地，消谐效果不佳。

选用WNXⅢ/B、KFX型可控硅分频消谐装置，靠触发回路的选频作用，有选择地导通；可控硅为消谐执行元件，它将开口三角绕组瞬时短接，在这一强烈阻尼作用下，快速消除铁磁谐振；但若引起谐振的激发因素长时存在，TV有过载损坏的可能。

选用FXG1(XXG—10或35)型消谐器，由鉴频器和消谐管组成。

当产生谐振时，鉴频器动作，将消谐管小于1Ω电阻接入开口三角绕组回路消谐；若谐振长时存在，消谐管内部热动开关动作转接到10至100Ω电阻上，避免TV过载。

浅析电压互感器铁磁谐振解决方案电压互感器铁磁谐振问题一直是电力系统中一个比较棘手的问题，铁磁谐振会导致电压互感器的输出不稳定，甚至损坏整个电气设备。

为了解决这一问题，电力系统工程师们一直在探索各种解决方案。

本文将从电压互感器铁磁谐振的原因分析入手，探讨一些解决方案，并分析它们各自的优缺点。

我们来看一下电压互感器铁磁谐振的原因。

铁磁谐振是指在电力系统中，由于互感器铁芯受到谐振电容的作用，导致电压互感器输出端的短路电流急剧增大，进而引起互感器的过热、损坏甚至整个系统的故障。

其主要原因有两点：一是电力系统中的负载变化和电容负载的存在；二是电压互感器的设计和设置不当。

针对电力系统负载变化和电容负载的存在，可以采取以下解决方案之一：1.增加电压互感器的阻尼通过在电压互感器的二次侧串联阻尼电阻来提高系统的阻尼比，减小谐振电容对电压互感器的影响，从而抑制铁磁谐振的产生。

这种解决方案的优点在于成本低廉、易于实施，但缺点是阻尼电阻会降低电压互感器的测量精度。

2.在谐振电容上串联电阻在谐振电容上串联适当的电阻，减小谐振电容的充电速度，降低谐振电流的峰值，从而解决铁磁谐振问题。

这种解决方案的优点是能够有效抑制铁磁谐振的产生，但需要对系统进行重新设计，成本较高。

在实际工程中，通常会综合考虑以上各种解决方案，采取多种措施来解决电压互感器铁磁谐振问题。

可以同时增加电压互感器的阻尼和在谐振电容上串联电阻，或者优化电压互感器的设计并调整设置参数。

除了上述提到的解决方案之外，还可以考虑使用数字电压互感器来替代传统的模拟电压互感器。

数字电压互感器采用数字信号处理技术，不仅能够实现更高精度的电压测量，还能够通过数字滤波技术有效抑制谐振电流，从根本上解决铁磁谐振问题。

但数字电压互感器的成本较高，需要配合数字保护装置使用，对系统的要求也较高。

电压互感器铁磁谐振问题的解决方案需要综合考虑电力系统的实际情况、成本和技术可行性。

在实际工程中，工程师们需要结合具体情况，选择合适的解决方案，确保电压互感器能够稳定可靠地工作，为电力系统的安全运行提供保障。

浅析电压互感器铁磁谐振过电压防范措施电压互感器是电力系统中常用的测量仪器，也是系统中的重要装置之一。

但是，在电力系统的运行中，电压互感器的使用也面临着很多问题，如铁磁谐振过电压。

铁磁谐振过电压是电压互感器在谐振情况下，长时间处于高电压状态下，容易造成设备损坏，甚至导致安全事故发生。

因此，需要采取有效措施，加强电压互感器的防范措施，以保障电力系统的安全稳定运行。

一、铁磁谐振过电压的成因及危害电压互感器中的铁芯是由硅钢片叠压而成，其导磁特性是非线性的。

一般情况下，电压互感器的负载比较小，电压互感器的电路谐振是极难发生的。

但是，如果出现负载开路（如断路器拆卸等操作），则使得电压互感器中的感应电流大幅度减小，电感值变大，当电容注入电流时，系统中的电容和电感共振，形成铁磁谐振。

当发生脉冲放电或过电流的冲击时，电感器内部的电压猛地升高，这就是铁磁谐振过电压的成因之一。

铁磁谐振过电压会造成设备局部击穿，损坏电容、电抗器等电力设备，对电力系统的可靠性和安全性造成严重威胁。

另外，如果频繁发生铁磁谐振过电压现象，还会造成电网负荷调节不稳定，导致电压波动，影响系统的稳定性。

二、电压互感器的防范措施1.调整电压互感器的谐振频率电压互感器的谐振频率是通过电容和电感器之间建立的谐振回路来实现的。

因此，在设计和安装过程中，可以调整电容和电感器之间的参数，以达到一定的谐振频率，减少铁磁谐振过电压的发生。

2.加装过电压保护装置过电压保护装置是电力系统中重要的防护装置之一，其作用是对电力系统中的过电压进行有效的控制。

在电压互感器的设计和安装过程中，可以增加过电压保护装置的投入，当电压互感器出现谐振时，过电压保护装置可以及时地将过电压抑制在一定范围内，从而保护电力系统的运行安全。

3.系统电容投入系统电容投入可以改善电网系统的功率因数和电压水平，同时还可以抑制铁磁谐振过电压的发生。

在电网系统的设计和运行中，可以根据需要增加系统电容的投入，减少电容和电感器之间的谐振，从而保护电力设备的运行安全。

浅析铁磁谐振及应对措施摘要铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式,是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。

首先简述电力系统中性点的接地方式,然后结合我公司中性点不接地系统发生的一起单相接地故障,简要分析铁磁谐振产生的原因,以及应对措施。

关键词电力系统中性点;接地;电压互感器;铁磁谐振1电力系统中性点接地方式电力系统中性点是指线路首端电压所连接的变压器绕组三相接成星形接线时绕组的末端连接点。

电力系统中性点接地是一种工作接地,接地方式通常有中性点直接接地、中性点不接地(绝缘)或经消弧线圈接地等。

1.1中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。

这种接地方式是通过系统中全部或部分变压器中性点直接接地来实现的。

其作用是使中性点经常保持零电位。

当系统发生单相接地故障时,能限制非故障相对地电压的升高,从而可保证单相用电设备的安全。

但中性点直接接地后,单相接地故障电流较大,一般可使剩余电流保护或过电流保护动作,切断电源,造成停电;发生人身一相对地电击时,危险性也较大。

所以中性点直接接地方式不适合对连续供电要求较高及人身安全、环境安全要求较高的场合。

1.2中性点不直接接地系统是指电力系统中性点不接地或经消弧线圈、电压互感器、高电阻与接地装置相连接。

中性点不接地可以减小人身电击时流经人体的电流,降低设备外壳对地电压,单相接地故障电流也很小,且接地时三相线电压大小不变,故一般不需停电,因此供电可靠性高。

中性点不接地系统发生单相接地时,会引起三相电压不平衡:发生单相一点接地时,由于系统与地未构成回路,所以短路点流过的电流较小,主要为容性不平衡电流;发生单相一点接地时,线电压大小不变且对称,因此仍可继续运行一段时间,但一般规定不超过2小时。

1.3发生单相接地故障的危害单相接地又分为金属性接地和非金属性接地两种:金属性接地相电压为零,其他两相电压升高为相电压的1.732倍。

铁磁谐振的产生及防范措施周烨新疆伊犁电力有限责任公司（伊宁835000）摘要：电网的不断发展使线路参数发生变化，铁磁式电压互感器的大量使用，使电网产生铁磁谐振的可能性增大。

所以，为了使电网安全可靠供电，必须采取有效措施防止铁磁谐振的发生。

关键字：非线性谐波；谐振过电压；电感和电容；消谐措施铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。

其主要特点为：（1）谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而趋于平稳。

（2）铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。

如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等。

（3）铁磁谐振存在自保持现象。

激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在。

（4）铁磁谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。

（5）谐振过电压属于内部过电压的一种，主要产生的原因是由于电力系统中存在电感和电容等储能元件。

在某些情况下，如电压互感器铁磁饱和、非全相拉合闸、输电线路一相断线并一端接地等，在部分电路中形成谐振。

铁磁谐振有两个特点：（1）当电源的电压和频率一定时，L和C的参数在比较大的范围内都可能发生谐振；（2）发生谐振时，在电容及电感上的过电压虽然比电源电压高，但它们是定值，不会趋向于无限。

这种过电压倍数一般为1.5～2.5倍相电压，极个别可达3.5倍以上。

1产生的原因1.1接线方式方面具备如下特点：电源的中性点不接地，有星接的中性点接地的电压互感器；母线及其有电联系的系统有一定数值的等值电容。

1.2电路中必须具有下述条件：铁芯电感的起始值和等值电容组成的自振频率小于并接近于共振频率。

这一来，若电感数值减小，回路的自振频率都能增加到恰好等于共振频率；电路中电阻应小于某临界值；非线性电感的变化范围应足够大。

1.3设备方面的原因：电压互感器的伏安特性不好，铁芯过早饱和；母线上接有空载架空线路或电缆线路；开关检修质量不良，特别是三相不同时合闸。

浅谈电力系统中的铁磁谐振原因及消除谐振的办法浅谈电力系统中的铁磁谐振原因及消除谐振的办法摘要:本文主要论述了电力系统中的铁磁谐振产生的主要原因、发生谐振时的现象、危害以及消除谐振的办法前言：近年由于泸州电网的快速发展、再加上今年又是电网建设年，泸州电网也进行了大量的改造和扩建工程，大到500kV、小到10kV配网都有较大的变化，使得整个网络变得更加复杂、灵活、坚强。

但就是因为电网结构的较大变化(如中低压电网的扩大，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等)以前电网中少有发生的铁磁谐振现象，现在却时有发生，由于谐振时会产生过电压，给电网安全造成了积大的威胁，如不采取有效的消除措施，可能会造成设备损坏、甚至还会诱发产生更为严重的电力系统事故。

下面就电网中的铁磁谐振谈谈我个人的认识、见解。

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。

供电系统铁磁谐振的产生条件及消除防范措施 0引言我国的中压配电网大多为中性点不接地方式，为了监测变电站母线的线电压及各相的对地电压,通常需在其配电母线接装电压互感器（Potential Transformer 简称PT ），其一次绕组须为星形连接且其中性点须直接接地。

当系统发生故障或异常时可能会使PT 某相端部对地电压升高很多，对于目前普遍使用的电磁式PT 来说在电压升高的过程中PT 励磁电感的非线性特性会使该电感与系统对地电容形成参数匹配,发生铁磁谐振，造成系统的过电压和PT 绕组的过电流,导致PT 入口的高压培断器培断甚至PT 爆炸等事故，严重影响系统的安全运行，在中性点不接地配电系统中,当线路对地电容与PT 铁芯电感参数相匹配时,会发生高频谐振、基频谐振、分频谐振,出现最多的是分频铁磁谐振。

由于分频谐振发生的频率最高,最容易激发,且谐振区域大,而且其危害最大。

这里红岩变至九顶山线路（简称“天红九线”）发生单相接地故障产生铁磁谐振导致九顶山35KV 变电站电压互感器击穿为例，阐述电力系统铁磁谐振产生的原因及机理，并提出相应的防范措施。

1铁磁谐振产生的特征、机理及原因1.1 铁磁谐振的分类及谐振特征在电力系统中，三相铁磁谐振主要是因为电压互感器带铁心的非线性电感引起的，当其接在三相交流电源上时，就可能产生不同频率的谐振，可以是频率为50Hz 的基波谐振，或是频率为 2 次、3次、5次谐波的高频谐振，也会是频率为 1/2、1/3、1/5的分频谐振。

振荡回路的等值电感 0L 和等值电容0C 决定了发生谐振的频率0f ，从)2/(1000C L f π=可以得出，电压互感器的感抗L X 和系统对地电容的容抗cn X 两者的比L cn X X /决定着系统中发生铁磁谐振的不同频率。

铁磁谐振过电压在一定的情况下可自激产生，但大多需要有外部激发条件，回路中事先经历过足够强烈的过渡过程的冲击扰动，逐渐发展成铁磁谐振过电压。