10kV电压互感器单相接地与谐振(一)

10kV电压互感器单相接地与谐振的区别0 引言在电力系统中，电压互感器是一种仪表用变压器，是一、二次系统的联络元件，它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。

正确区分电压互感器单相接地与谐振对实际工作有很大帮助。

1 电压互感器单相接地在中性点不接地系统中，当系统发生单相接地故障时，系统仍可以在故障状态下继续运行一段时间，有供电连续性高的优点。

但不接地系统发生单相接地故障后，非故障相会产生较高的过电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命，后果是出现更频繁的故障。

1.1 中性点不接地系统中发生金属永久性单相接地时，如A相接地(针瓶、吊瓶、悬瓶、避雷器击穿、配电变压器绕相绝缘击穿等)，则UAN=0，非接地相UBN和UCN的电压表指示由正常的58V升高到线电压100V，电压互感器开中三角两端出现几十伏电压(正常时约3V)，起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警。

1.2 当系统发生非金属性短路接地时，即高电阻、电弧、树障等单相接地。

如A相发生接地，则UAN的电压比正常相电压要低，其余两相UBN 和UCN为58～100V，电压互感器开口三角处两端有约70V电压，达到绝缘检查继电器起动值，发出接地信号并报警。

1.3 当系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，未接地的两相相电压增高3倍，这将严重影响线路和电气设备的安全运行(此时电压互感器的励磁阻抗很大，故流过的电流很小)。

但是，一旦接地故障点消除，非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。

在这一瞬间电压突变过程中，电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大，甚至饱和，由此构成相间串联谐振。

由于接地电弧熄灭时间不同，故障点的切除就不一样。

因此，不一定在每次出现单相接地故障时，电压互感器高压线圈中都要产生很大的激磁电流，其高压侧熔断器的情况也有所不同。

2 电压互感器谐振在系统谐振时，电压互感器将产生过电压使电流激增，此时除了造成一次侧熔断器熔断外，还将导致电压互感器烧毁。

10kV电压互感器单相接地与谐振的区别在电力系统中，电压互感器是一种仪用变压器，是一、二次系统的联络元件，它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。

在实际工作中，要正确区分电压互感器单相接地与谐振的区别。

1、电压互感器单相接地在中性点不接地系统中，当系统发生单相接地故障时，系统仍可在故障状态下继续运行一段时间，有供电连续性高的优点。

但不接地系统发生单相接地故障后，非故障相会产生较高的过电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命，后果是出现更频繁的故障。

（1）当中性点不接地系统中发生金属永久性单相接地时，如A相接地（针瓶、吊瓶、悬瓶、避雷器击穿，配电变压器绕相绝缘击穿等），则UAN=0，非接地相UBN和UCN的电压表指示由正常的58V升高到线电压100V，电压互感器开中三角两端出现几十伏电压（正常时约3V），起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警。

（2）当系统发生非金属性短路接地时，即高电阻、电弧、树竹等单相接地。

如A相发生接地，则UAN的电压比正常相电压要低，其余两相UBN和UCN为58~100V，电压互感器开口三角处两端有约70V电压，达到绝缘检查继电器起动值，发出接地信号并报警。

（3）当系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，末接地的两相相电压长高√3，这将严重影响线路和电气设备的安全运行（此时电压互感器的励磁阻抗很大，故流过的电流很小）。

但是，一旦接地故障点消除，非接地相在故障期间已充的电荷只能通过电压互感器高压线圈经其自身的接地点接入大地。

在这一瞬间电压突变过程中，电压互感器高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大，甚至饱和、由此构成相间串联谐振。

由于接地电弧熄灭时间不同，故障点的切除就不一样。

因此，不一定在每次出现单相接地故障时，电压互感器高压线圈中都要产生很大的激磁电流，其高压侧熔断器的情况也有所不同。

2、电压互感器谐振在系统谐振时，电压互感器将产生过电压使电流激增，此时除了造成一欠侧熔断器熔断外，还将导致电压互感器烧毁。

变电所10kV配电线路单相接地故障判断与处理摘要:曹庄变电所是我单位的一所自动化35kV变电所,釆用中性点不接地运行方式。

近几年来,随着供电网络不断增加,造成部分地区线路过长,易发生单相接地故障。

特别是在雨季、大风等恶劣天气条件下,单相接地故障发生比较频繁,严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行。

关键词:故障接地处理判断1 系统接地的特点(1)在中性点不接地系统中,单相接地是一种常见故障,多发生在潮湿、多雨天气。

发生单相接地后,故障相对地电压降低(金属性接地时为零),非故障两相的相电压升高(最大到线电压),并不破坏系统线电压的对称性,三相系统的平衡没有遭到破坏,因而不影响对用户的连续供电,这也是中性点不接地系统的最大优点。

(2)单相接地故障时电网不允许长期运行,因非故障的两相对地电压升高到线电压,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大,影响用户的正常用电,因而只允许电网继续运行1～2h。

2 故障现象分析与判断2.1单相接地按其接地性质分为:完全接地、不完全接地和间歇性接地等。

(1)发生一相完全接地时,即金属性接地。

相电压特征是一相电压为零,其他两相电压升高到线电压,结果判断为:电压为零相是接地相。

(2)发生一相不完全接地,即通过高电阻或电弧接地,相电压特征是一相电压降低,但不为零;另两相电压升高,大于相电压,但达不到线电压。

结果判断为:电压低的一相为接地相。

(3)间歇性接地,随击穿放电次数,三相电压表来回摆动,接地相电压时减、时增,非故障相电压时增、时减、或有时正常。

2.2下面对变电所的两例故障现象进行判断分析:(1). 故障现象一:2003年7月17日09:25分,曹庄变电所上空一阵巨大雷声过后,通过后台监控系统发出6kV母线A相接地信号,经检查:C相电压为零,A、B相电压升至6.2KV,用小电流接地仪探测出肖刘庄线路故障。

经检修人员抢修,反馈情况为:系终端杆A相避雷器击穿造成接地故障。

浅谈10kV系统产生谐振过电压原因及控制对策摘要在10kV配电网中，常常发生电磁式电压互感器烧毁的现象，其原因都是因为某些故障或者不正常运行致使电压互感器内的铁芯饱和，诱发铁磁谐振的产生，致使电压互感器内部产生过电压，过电流，严重威胁电力系统的安全运行。

本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象，简要阐述铁磁谐振的现象与机理，产生的条件，提出了控制谐振过电压的措施，与大家交流学习。

关键词铁磁谐振；过电压；防范措施引言长期以来，电力系统铁磁谐振过电压严重威胁着电网的安全运行，在10kV 系统中，电磁式电压互感器引发的铁磁谐振过电压导致的设备事故时有发生。

这种过电压持续时间长，对系统的安全运行构成很大威胁，轻者可导致电压互感器烧损，高压熔丝熔断及匝间短路或爆炸；重者发生避雷器爆炸、母线短路等事故。

本文通过对配电系统电压互感器频繁损坏的现象，简要阐述铁磁谐振的现象，产生的条件及防范措施，总结了针对此类故障采取防范措施的一些运行经验。

1 铁磁谐振过电压产生的机理[1-2]目前，我国企业在35kV或者是其以下的配电网，有许多都是采用中性点和不接地的方式进行运行的，因此其中的很大一部分选用的都是比较传统的消线圈完成接地。

因此在其具体进行运行的问题可以看出，中性点的不接地系统，会受到电压的互感器铁心饱和使得铁磁谐振过的电压相对多一些。

中性点不接地运行方式的电力系统单相接地后，两相电压瞬时升高，三相铁心受到不同的激励而呈现不同程度的饱和，电压互感器各相感抗发生变化（各相电感值不同），中性点位移，产生零序电压。

由于线路电流持续增大，导致电压互感器铁心逐渐磁饱和，其电感值迅速减小，当满足ωL=1/ωC时，产生谐振过电压。

在发生谐振时，电压互感器一次励磁电流急剧增大，使高压熔丝熔断。

如果电流尚未达到熔丝的熔断值，但超过了电压互感器额定电流，长时间处于过电流状况下运行，可造成电压互感器烧损。

电力系统中存在着许多非线性感性元件，如发电机、变压器、电压互感器等，这些感性元件和系统中存在的分布电容组成复杂的LC振荡回路，有可能激发铁磁谐振产生过电压。

10kV电压互感器谐振产生原因及对策作者：张红平来源：《华中电力》2013年第05期摘要：分析了中性点不接地的10kV配电系统中电磁式电压互感器发生铁磁谐振的原因，并指出其对配电系统和设备所产生的危害，以及提出各种消除谐振的措施，且简要分析了各措施的优缺点。

关键词：电压互感器铁磁谐振消谐中图分类号：TM8350 前言中性点不接地的10kV配电系统中，大多采用电磁式电压互感器（PT），其一、二次绕组接成星形，且中性点直接接地，另三次绕组接成开口三角形，用来监测系统是否出现单相接地。

正常运行时，PT的励磁感抗相对于10kV系统的对地容性阻抗大得多，且三相基本平衡，中性点偏移电压很小，系统不会发生谐振。

但发生某些情况时，会使PT三相励磁电感迅速饱和，且各相饱和程度差别很大，致使三相对地阻抗明显不平衡，系统中性点电压产生偏移，参数匹配得当时使PT励磁电感和三相对地电容构成的回路产生谐振过电压。

这种过电压的发生可导致设备的损坏，对系统造成谐波污染等问题。

1 电压互感器产生谐振的原因10kV配电系统是不接地系统，但其星形接法的PT高压侧中性点必须直接接地，同时10kV母线和线路有对地电容，其等值电路见图1，其中EA，EB，EC为三相电源电动势。

此时各相对地励磁电感LA=LB=LC=L0与母线和线路对地等值电容C0间组成独立的振荡回路。

在正常运行条件下，励磁电感LA = LB =LC = L0，各相对地导纳YA=YB=YC=Y0，三相对地负载是平衡的，电网的中性点电位约为零，即不发生中性点电位偏移。

但是当电网发生冲击扰动使一相或两相的对地电压瞬间升高。

现在假定，由于扰动的结果，A相对地电压瞬间提高，这使得A相PT的励磁电流突然增大而发生饱和，其等值励磁电感LA相应减小，以致YA≠Y0，这样三相对地负荷不平衡，中性点发生偏移电压UN，根据基尔霍夫第一定律。

可以得出：导纳YA决定于励磁电感LA和C0大小，如果正常状态下的，那么扰动结果使LA减小，可能使新的。

Human life rushes like a flood, without encountering islands and reefs, it is difficult to arouse beautiful waves.同学互助一起进步（页眉可删）10kV配电线路单项接地故障处理方法电力系统可分为大电流接地系统、小电流接地系统，10 kV 配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生，单相接地故障更为频繁，出现故障的时候我们怎么样处理?单相接地故障的特征及检测装置1、单相接地故障的特征中央信号：警铃响，“某千伏某段母线接地”光字牌亮，中性点经消弧线圈接地系统，还有“消弧线圈动作”光字牌亮;绝缘监察电压表指示：故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地)，另两相电压升高，大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地)，稳定性接地时电压表指针无摆动，若电压表不停地摆动，则为间歇性接地;中性点经消弧线圈接地系统，装有中性点位移电压表时，可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮;发生弧光接地时，产生过电压，非故障相电压很高，电压互感器高压保险可能熔断，甚至可能烧坏电压互感器。

2、真假接地的判断电压互感器一相高压熔断器熔断，发出接地信号。

发生接地故障时，故障相对地电压降低，另两相升高，线电压不变。

而高压熔断器一相熔断时，对地电压一相降低，另两相不会升高，线电压则会降低。

用变压器对空载母线充电时，断路器三相合闸不同期，三相对地电容不平衡，使中性点位移，三相电压不对称，发出接地信号。

这种情况只在操作时发生，只要检查母线及连接设备无异常，即可以判定，投入一条线路或投入一台所用变压器，即可消失。

系统中三相参数不对称，消弧线圈的补偿度调整不当，倒运行方式时，会发出接地信号。

此情况多发生在系统中倒运行方式操作时，经汇报调度，在相互联系时，了解到可先恢复原运行方式，消弧线圈停电，调整分接开关，然后重新投入，倒运行方式.在合空载母线时，可能激发铁磁谐振过电压，发出接地信号。

10KV 铁路电力系统谐振过电压产生原因及抑制措施摘要：铁路10KV 电力系统是中性点不接地系统，中性点直接接地的三相五柱电磁式电压互感器线圈电感和电网对地电容与构成谐振条件，在运行中容易产生铁磁谐振，引起内部过电压。

本文通过对10KV 中性点不接地运行方式下谐振过电压的分析，说明产生谐振过电压的条件、种类及特点，并针对各种抑制谐振过电压的措施进行探讨，得出可行性结论。

关键词：铁路；电力；过电压；抑制措施1 概述铁路10KV 电力系统均为中性点不接地系统（小电流接地），发生单相接地故障时，由于对线电压不产生影响，允许继续运行2个小时，提高了供电的可靠性和连续性，但是存在着易产生过电压的问题。

在10KV 配电所的每一段母线上均接有一台三相五柱电磁式电压互感器，其一次线圈中性点直接接地。

由于电网对地电容与压互的线圈电感构成谐振条件，在运行中容易产生铁磁谐振，引起内部过电压，这种过电压持续时间长，甚至能长时间自保持，对系统的安全运行威协极大，它是导致压互高压熔丝熔断和压互烧损、避雷器爆炸的主要原因，也是某些重大事故的诱发原因之一。

近五年以来，在我段管内共发生谐振过电压烧坏压互高压保险12次，烧毁10KV 压互1台，压互瓷瓶内部引出线烧断1次。

2 铁路10KV 电力系统谐振过电压产生的条件2.1 内部条件铁路10KV 电力系统是中性点不接地系统，为了监视系统的三相对地电压，10 kV配电所每段母线上均接有Y/Y/接线的三相五柱电磁式压互。

母线电压互感器的高压侧接成Y 型，其中性点是接地的，由于铁路10KV 电力系统中电缆较多，各相对地电容较高，电网对地电容与压互的电感相匹配构成谐振条件。

当发生谐振时，压互感抗显著下降，励磁电流急剧增大，可达到额定值的数十倍，造成压互烧毁或保险熔断。

2.2 外界激发条件激发产生谐振过电压的外部条件有以下几种：（1）线路发生单相接地或瞬间接地。

（2）向带有三相五柱电磁式压互的空母线充电（不带馈线负荷的情况下空送母线）。

1 10 kV配电所电压互感器运行及出现谐振情况我段管内10KV配电所均为中性点不接地系统（小电流接地），各配电所的每一段母线上均接有一台三相五柱式电压互感器（PT），其一次线圈中性点直接接地。

由于电网对地电容与PT的线路电感构成谐振条件，在运行中经常出现铁磁谐振现象，引起过电压，出现“虚幻接地”或烧断PT高压保险，甚至在运行中出现过PT一次侧零相瓷瓶内部引线烧断的现象。

下面仅列举岱岳配电所2000年出现谐振过电压及PT保险熔断的部分事例：① 2000年3月5日13：15，岱岳配电进线一开关跳闸，Ⅰ段母线PT高压保险熔断3相。

跳闸原因是线路瞬间故障。

② 2000年3月18日20：50，岱岳配电Ⅰ段母线PT高压保险B相在运行中熔断。

③ 2000年3月23日8：51，岱岳配电自闭一、自闭二开关跳闸，发“电压回路断线”、“10KV 系统接地”光字牌，自闭母线PT高压保险熔断。

原因是自闭线路故障。

④ 2000年6月11日，岱岳配电所全所停电春防试验，在作业结束后送电合电源进线开关时，发“10KV系统接地”光字牌，出现“虚幻接地”现象，馈线送电后复归。

2 铁磁谐振过电压产生原理在中性点不接地系统中，为了监视系统的三相对地电压，配电所内10 kV母线上常接有Y/Y/接线的三相五柱电磁式PT，其电气结线见图1。

图1 10KV PT未装消谐装置时电气示意图正常时PT的励磁阻抗很大，系统对地阻抗呈容性，三相电压基本平衡，中性点的位移电压很小。

但在系统出现暂态过程时，如单相接地的发生和消失等，都会使PT中暂态励磁电流急剧增大，感值下降，于是三相电感值有所不同，在PT的开口三角处出现零序电压。

设L0为PT三相并联的零值电抗，当L0与3C0回路达到固定振荡频率ω0时，将会在系统中产生谐振现象。

随着线路的延长，依次发生1/2次分频谐振、高次谐振。

当发生谐振时，由于PT感抗显著下降，励磁电流急剧增大，可达到额定值的数十倍，造成PT烧毁或保险熔断。

10kV电力系统单相接地故障分析与处理方法分析发布时间：2021-07-05T16:24:58.087Z 来源：《基层建设》2021年第10期作者：汪闻涛吴楠楠[导读] 摘要：进入到现代社会制度之下，在对社会经济的发展进程进行把握的过程中，积极发挥电力行业的重要作用，保障整个电力系统运行的稳定性和可靠性是十分重要的。

国网杭州滨江分公司浙江杭州 310000摘要：进入到现代社会制度之下，在对社会经济的发展进程进行把握的过程中，积极发挥电力行业的重要作用，保障整个电力系统运行的稳定性和可靠性是十分重要的。

而通过调查分析可以看到，10kV线路在运行过程中，常常出现单相接地故障，这在很大程度上对配电网的可靠运行造成了十分重要的影响。

所以，结合目前的发展形势，重点了解单相接地的特征以及成因等相关内容，从多元化的角度出发，了解10kV线路单相接地故障的处理方案是十分有必要的。

关键词：10kV线路；单相接地；故障内容；处理方法引言：电力企业在对配电网进行建设的过程中，积极注重线路的建设与维护，大大提升了整体的运行成效。

而具体到10kV线路单相接地故障内容分析中来，从原因等不同的视角出发，重点对供电的可靠性进行优化，既可以对整体的线路损耗进行降低，也可以通过配电线路绝缘水平的优化，进一步的对整体线路的调整率进行降低。

所以，从运行稳定性的角度来看，严格把握10kV线路单相接地故障的原因，及时有效地采取相应措施，是当前工作部署的重中之重。

一、10kV单相接地故障的具体影响10kV线路在运行过程中，常常出现单相接地故障，会影响整个线路的正常运行。

具体危害主要表现在以下几个层面：首先，线路运行过程中，出现单相接地故障，会对变电设备产生一定的影响。

电压互感器铁芯处于饱和状态，长此以往就会使得变电设备绝缘处于非正常状态。

绝缘被击穿之后，也会出现其他的运行故障。

其次，从配电设备运行的角度来看，线路的绝缘子被击穿，也会使整体的线路出现短路故障。

10kV电压互感器单相接地与谐振在电力系统中，电压互感器(PT)是一、二次系统的联络元件，它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。

PT的一次线圈并联在高压电路中，其作用是将一次高压变换成额定100V低电压，用作测量和保护等的二次回路电源，在正常工作时二次绕组近似于开路状态，所以，正常运行中的PT二次侧不允许短路。

1PT单相接地及处理在10kV中性点不接地系统中，为了监视系统中各相对地的绝缘状况以及计量和保护的需要，在每个变电站的母线上均装有电磁式PT。

当系统发生单相接地故障时，将产生较高的谐振过电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命，进而出现更频繁的故障。

1.1在中性点不接地系统中，当其中一相出现金属性接地时，就会产生激磁涌流，导致PT铁芯饱和。

如A相接地，则Uan的电压为零，非接地相Ubn、Ucn的电压表指示为100V线电压。

PT开口三角两端出现约100V电压(正常时只有约3V)，这个电压将起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警。

1.2当发生非金属性短路接地时，即高电阻、电弧、树竹等单相接地。

如A相发生接地，则Uan的电压低于正常相电压，Ubn、Ucn电压则大于58V，且小于100V，PT开口三角处两端有约70V电压，达到绝缘检查继电器起动值，发出接地信号并报警。

1.3PT二次侧熔断器熔断或接触不良时，中央信号屏发出电压回路断线的预告信号，同时光字牌亮，警铃响。

查电压表可发现：未熔断相电压表指示不变，熔断相的电压表指示降低或为零。

遇到这种情况，可检查PT二次回路接头(端子排)处有无松动、断头、电压切换回路有无接触不良等现象和PT二次熔断器是否完好，找到松动、断线处应立即处理；若更换熔断器后再次熔断，应查明原因，不可随意将其熔丝增大。

1.4PT高压侧熔断器熔断。

其原因有：①电力系统发生单相间歇性电弧放电、树竹接地等使系统产生铁磁谐振过电压。

②PT本身内部出现单相接地或匝间、层间、相间短路故障。