电压互感器铁磁谐振实验

浅析电压互感器铁磁谐振解决方案电压互感器是一种用于测量电气系统中电压的传感器。

它通过感应电气系统中的电压变化，将其转化为标准化的电压信号输出。

在电力系统中，电压互感器的准确性和稳定性对系统的安全运行至关重要。

由于铁磁谐振现象的存在，电压互感器在一定工况下可能会出现误差，严重影响系统的稳定性和可靠性。

针对电压互感器铁磁谐振现象的解决方案备受关注。

针对电压互感器铁磁谐振现象，目前主要的解决方案包括使用无铁芯电压互感器、改进铁芯结构和铁芯质量、优化接线方式和增加补偿电路等措施。

下面将对这些解决方案进行浅析，以期为电力系统工程师提供一些参考。

首先是使用无铁芯电压互感器。

无铁芯电压互感器是一种新型的电压测量装置，其工作原理是利用电磁感应原理，在外加电场作用下，在电容绝缘介质内产生电荷分布，从而实现电场分布与电场强度成正比的效果，不需要铁芯来产生磁通量，因此不会受到铁磁谐振现象的影响。

使用无铁芯电压互感器可以有效解决铁磁谐振问题，提高系统的可靠性。

其次是改进铁芯结构和铁芯质量。

铁芯是电压互感器的主要组成部分，其性能直接影响电压互感器的工作稳定性和可靠性。

通过改进铁芯的结构和制造工艺，可以降低铁芯在铁磁谐振频率点上的磁滞和涡流损耗，从而降低铁磁谐振的影响。

提高铁芯的材料质量和磁导率，也可以有效改善电压互感器的性能，减少铁磁谐振带来的影响。

另外一个解决方案是优化接线方式和增加补偿电路。

在实际的电力系统中，电压互感器的接线方式和周围环境会对其性能产生一定的影响。

通过优化电压互感器的接线方式，可以减少外界电磁干扰，提高电压互感器的抗干扰能力，从而降低铁磁谐振的影响。

增加补偿电路也是一种常见的解决方案，可以通过在电压互感器中引入补偿电路，来调节电压互感器的输入和输出特性，降低铁磁谐振的影响。

针对电压互感器铁磁谐振现象的解决方案有很多种，每种方案都有其适用的场景和特点。

在实际的电力系统工程中，需要根据具体的工程要求和环境条件来选择合适的解决方案，以保证电压互感器的稳定性和可靠性。

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解决方案电压互感器是变压器的一种，用于测量高压电网上的电压，是保护设备中的重要组成部分。

在实际应用中，电压互感器的铁磁谐振问题一直是困扰电力行业的一个难题。

铁磁谐振是由于电压互感器铁芯在高电压下的变压器操作中出现的一种现象。

本文将对电压互感器铁磁谐振问题进行浅析，并提出一些解决方案。

铁磁谐振是由于电压互感器铁芯在高电压下工作时，其磁化特性和线圈特性之间的非线性作用引起的。

当电压互感器处于高压状态时，铁芯中的磁通量会出现非线性变化，导致铁芯和线圈之间发生磁谐振，引起电压互感器的工作不稳定，影响保护系统的可靠性。

铁磁谐振不仅会导致电压互感器输出信号的失真，还会对保护装置产生误动作，给电网带来安全隐患。

针对电压互感器铁磁谐振问题，我们可以采取以下解决方案来进行处理：1. 优化设计铁芯结构：通过优化设计电压互感器的铁芯结构，可以减少铁芯的非线性特性，降低铁磁谐振的发生概率。

可以采用高磁导率且具有低磁滞特性的材料来制作铁芯，减少铁芯的磁滞损耗，提高铁芯的工作稳定性。

2. 采用谐振阻尼器：在电压互感器中加入谐振阻尼器可以有效地抑制铁磁谐振现象的发生。

谐振阻尼器可以通过改变电路参数来调节线圈的谐振频率，使其与铁芯的谐振频率不一致，从而避免谐振现象的发生。

3. 控制电路技术：通过采用先进的控制电路技术，可以对电压互感器的输出信号进行有效地滤波和校正，使其满足保护装置的要求，提高保护系统的可靠性。

4. 加强监测和维护：加强对电压互感器的监测和维护工作，及时发现和解决铁磁谐振问题，可以有效地提高电压互感器的工作性能和可靠性。

电压互感器铁磁谐振问题一直是电力行业的一个难题，需要通过优化设计铁芯结构、采用谐振阻尼器、控制电路技术和加强监测维护等多种手段来进行解决。

只有通过不断的技术创新和改进，才能提高电压互感器的工作稳定性和可靠性，保障电网的安全运行。

电磁式电压互感器的铁磁谐振#1电磁式电压互感器的铁磁谐振作者：中山市泰峰电气有限公司徐世超来源：输配电产品应用变压器及仪器仪表卷总第80期摘要：电磁式电压互感器和电容式电压互感器都能满足对电网的计量和保护作用。

从性价比分折此两种互感器的优劣，提出呈容性SF6绝缘电磁式电压互感器为高压电压互感器的最佳选择，呈容性树脂绝缘电磁式电压互感器为中压电压互感器的最佳选择之一。

关键词：电磁式电容式电压互感器电磁谐振呈容性的电磁式电压互感器1电磁式电压互感器（以下简称PT）1.1原理一次、二次线圈通过铁芯电磁感应，将高电压变换成标准低电压（100；100/3；V），供计量及保护用。

PT入端阻抗为电抗（感抗性质）。

电网的所有元件中，入端阻抗为容抗（XC）性质的有：输电线对地电容；耦合电容器；断路器断口的并联电容及电容式电压互感器（以下简称CVT）。

入端阻抗为感抗（XL）性质的有：PT、变压器及电抗器。

当电网正常操作（断路器投切）出现的操作过电压或大气过电压时，电网会因铁磁谐振（电网中容抗与感抗相等）而烧毁电网的某些元件（例：PT）。

由于变压器和电抗器在工作电压及过电压时其产品处于铁芯饱和状态，产品的入端阻抗值基本不变，而PT在电网电压改变时自身的感抗值可能会与电网的容抗值相等发生铁磁谐振烧毁PT。

所以，在电网中所有的元件中，仅要求PT应避免铁磁谐振的发生。

1.2结构按电压等级不同，主绝缘介质为：油纸绝缘；SF6气体绝缘；环氧树脂绝缘。

1.3特点PT准确度不受外界因素（环境及运行温度、电源频率、环境污染）的影响，其误差值是稳定的；一次与二次变换是瞬间发生的，无暂态响应问题（PT为电抗元件，不是储能元件）；存在铁磁谐振问题（PT的入端阻抗可能会因电网过电压使其与电网容抗相等）可能烧坏PT。

2电容式电压互感器2.1原理电网的一次高电压经电容分压器抽取较低电压值（例：15~20kV)，其等值阻抗为容抗（XC）性质，与电磁单元（中间变压器和补偿电抗器）的阻抗为感抗性质（XL）相等。

基于电磁式电压互感器的铁磁谐振探讨摘要：变电站的10kV、35kV电压互感器基本为电磁式电压互感器，该互感器的固有缺陷就是会与线路的对地电容等发生铁磁谐振，导致互感器高压熔丝熔断，甚至设备烧毁。

基于此，本文就针对电磁式电压互感器的铁磁谐振进行探讨，仅供参考。

关键词：电磁式；电压互感器；铁磁；谐振1铁磁谐振的原理1.1串联谐振电力系统的谐振根据电路分为串联谐振和并联谐振。

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，回路保持稳定状态。

但当电源电压有所升高时，或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值减小。

当ωL＝1／ωC时，即满足了串联谐振条件，在电感和电容两端便形成过电压，回路电流的相位和幅值会突变，发生铁磁谐振现象。

谐振一旦形成，谐振状态可能“自保持”，维持很长时间而不衰减，直到遇到新的干扰改变其谐振条件时该谐振才可能被消除。

1.2并联谐振与串联谐振一样，当并联回路中的感抗和容抗满足ωL＝1／ωC时，就会发生并联谐振。

并联谐振的阻抗趋近于无穷大，此时，只要谐波源有很小的电流就会在互感器两端产生无穷大的电压，并联的电容与电感回路就会产生无穷大的电流，这种环流会大大超过谐波源注入的电流，严重威胁到互感器一次侧的绝缘和保险丝。

因此，并联谐振的危害比串联谐振的危害大得多。

2铁磁谐振过电压的产生在35kV及以下中性点不接地电网中，为了监视三相对地电压，电磁式电压互感器通常接在变电站的母线上。

其初级线圈接成星形，中性点直接接地。

其等值电路如图1所示。

其中：C0为对地电容；L1、L2、L3为电压互感器每相对地的励磁电感；电磁式电压互感器为三相五柱式或三个单相电压互感器构成。

对于这种电磁式电压互感器，当通过铁心线圈的电流较小时，可以认为通过铁芯的磁链φ和I成正比。

反映这一比值的励磁电感L＝φ／I基本不变，为一个固定常数，这时励磁电感L可看成是线性电感。

当通过线圈中的电流I增大到超过某一数值时，铁芯中的磁链φ不再继续随电流的I线性增大，铁芯开始饱和，φ和I的关系呈现非线性。

电压互感器的铁磁谐振
发生谐振时，互感器的两相或三相绕组电压同时升高，即各相导线的
对地电压发生变动；另一方面，电源变压器的绕组电势维持不变，它
由发电机的正序电势决定。

因此，在整个电网中，对地电压的变动表
现为电源变压器中性点O发生位移。

由于这一原因，这种过电压现象又称电网中性点的位移现象。

图1 带互感器的谐振回路中性点的位移电压也就是电网的对地零序电压，它被全部反映至互感器的开口三角绕组，引起虚幻接地信号，造成值班人员的错觉。

既然谐振过电压现象是在零序网络中产生的，而线电压又维持不变，因此可以判断：导线的相间电容、改善功率因数的电容器组、电网内的电动机和变压器及其有功、无功负荷的变化对于谐振过程不起任何作用，因此这些参数不体现在PT谐振回路的等效网络中。

在中性点直接接地电网中，因中性点“O”直接接地，则互感器绕组分别与各相电源电势连接在一起，电网内的各点电位被固定，串联谐振回路也就不成立。

因此，这种过电压不会发生在中性点直接接地的电网中。

在中性点经消弧线圈接地的电网中，消弧线圈的电感要远小于互感器的励磁电感，回路的零序自振频率将决定于3L （消弧线圈的电感）和C0（导线和母线等的对地电容），互感器引起的谐振过电压也不会发生在中性点经消弧线圈接地的电网中。

但是，在中性点直接接地或经消弧线圈接地的电网中，由于不适当的操作或倒闸操作过程中形成局部不接地系统时，也可能发生铁磁谐振过电压。

因此，在220kV及以下的所在电网中都曾发生过这种铁磁谐振过电压。

第32卷增刊2 电网技术 V ol. 32 Supplement 22008年12月 Power System Technology Dec. 2008文章编号：1000-3673（2008）S2-0311-03 中图分类号：TM64 文献标志码：A 学科代码：470·4051电压互感器铁磁谐振分析梅成林，张超树（广东省电力工业局试验研究所，广东省广州市 510600）Analysis of Voltage Transformer FerroresonanceMEI Cheng-lin，ZHANG Chao-shu（Guangdong Power Test & Research Institute，Guangzhou 510600，Guangdong Province，China ）摘要：铁磁谐振是电力系统中的一种常见现象，文中论述了电力系统中串、并联铁磁谐振的发生机理，介绍了不同频率铁磁谐振的特点。

针对一起发电机出口侧电压互感器烧毁事故进行了深入分析，得出此次铁磁谐振的发生机理。

最后总结了当前消除和防止铁磁谐振的方法。

关键词：中性点不接地系统；电压互感器；铁磁谐振0 引言在中性点不接地系统中，为了监视三相对地电压，电磁式电压互感器(potential transformer，PT 的一次绕组接成星形，中性点直接接地。

这种情况下，除了系统的对地电容外，还有PT 对地的励磁电感，正常运行时，PT 励磁绕组感抗很大，远远大于对地电容，PT 三相基本平衡，中性点的位移电压很小，系统不会发生谐振[1-2]。

铁磁谐振一般由单相接地、合闸等引发，单相接地或合闸等情况可使电压互感器饱和，电感减小，出现电感与系统电容相等的情况，引发铁磁谐振[3]。

1 谐振的原理及分类电力系统的谐振根据谐振电路分为串联谐振和并联谐振[4]。

串联谐振的示意图如图1所示。

设基波时的电容容抗为X C ，电感的感抗为X L ，谐波源的频率与基波频率的比值为N 。