LXQ一次消谐器与电压互感器配合

一、概述LXQ系列6～35kV电压互感器中性点用非线性电阻消谐阻尼器（简称一次消谐器），是安装在6～35kV电压互感器（以下简称压变或PT）一次绕组Y。

接线中性点与地之间的一种非线性电阻消谐阻尼器件。

消谐器采用电气性能优异、超细颗粒的SiC为基材，经大吨位的压机压制成高密度的长方形或圆饼状的坯体，在还原气氛下，经上千度的高温烧结而成。

裸露的电阻器表面结构经特殊处理，能经受日晒雨淋，可直接用于户内外。

它的体积小、重量轻、散热快、强度高、便于安装，很受用户青睐。

该产品完全符合现行电力部标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第4.1.5条中的规定，可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果。

二、型号说明根据系统电压分类， LXQ系列一次消谐器分为6kV、10kV、20kV、35kV四种；根据设计序号分类，消谐器分为LXQI(方形户外用)、LXQⅡ和LXQⅢ（圆柱形户内用）， LXQI、LXQⅡ型消谐器分为10kV和35kV两种，10kV消谐器也可用于6kV系统； LXQⅢ型消谐器分为6kV、10kV、20kV和35kV四种。

如： LXQ(D)Ⅱ－10 为：6kV 、10kV系统通用弱绝缘圆柱形一次消谐器；LXQ(D)I－10 为：6kV 、10kV系统通用弱绝缘方形一次消谐器。

注： LXQI-10KV超小的一次消谐器不能做弱绝缘的（即带D叁数），普通型一次消谐器能做弱绝缘的。

三、使用条件1、LXQI适用于户外，LXQⅡ、LXQⅢ适用于户内，环境温度-60℃～+60℃；2、额定频率：48Hz～62Hz；3、海拔高度不大于4000m，地震裂度8度及以下地区；4、大气中无严重污秽及浸蚀性介质的场所；5、串接于交流6～35kV非有效接地系统PT一次绕阻中性点与地之间，在一个系统中接有多台电压互感器时，在每台互感器的三相高压绕阻中性点装一台消谐器，才能有效地限制弧光接地过电压和消除铁磁谐振。

防止电压互感器铁磁谐振过电压选用一次消谐器
随着电力系统的整改与扩建，电力系统存在的一些常见疑难问题仍得不到有效的解决。

比如：铁磁谐振过电压问题引起的一系列电压互感器烧毁、高压保险熔断等等。

都知道电压互感器对电力系统很重要，它是输电和供电系统不可缺少的一种电器。

它能够平衡一、二次侧之间的电磁关系，像-个被限定结构和使用形式的特殊变压器，都是用来变换线路上的电压。

电压互感器能把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压,供保护、计量、仪表装置使用，维护电力设备的正常使用。

6~35kV电网中性点不接地系统中，母线上Y0接线的PT一次绕组，成为该电网对地唯一金属性通道。

当母线空载或出线较少时，因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因，会使电压互感器过饱和，可能激发铁磁谐振,出现过电压，接地指示误动作，PT 高压保险丝熔断等异常现象，严重时会导致 PT 烧毁，造成大面积停电事故。

那么，发生铁磁谐振过电压问题我们应该怎么办呢？该如何保护电压互感器呢？
出现铁磁谐振过电压通常我们会想到电压互感器加装一次消谐进行消谐。

LXQ系列6～35kV电压互感器中性点用非线性电阻消谐阻尼器又称一次消谐器，是安装在6～35kV电压互感器一次绕组Y接线中性点与地之间的一种非线性电阻消谐阻尼器件。

电压互感器加装一次消谐器能够消除电压互感器的突然投入、系统运行方式的突然改变或电气设备的投切、系统负荷发生较大的波动、电网频率的波动、线路发生单相接地、负荷的不平衡变化等引起的铁磁谐振过电压，可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果。

10KV 系统电压互感器一次侧装消谐器的必要性摘要：消除和抑制谐波的目的是为了提高电力系统的电能质量，减少对电力设备的损害。

本文介绍了电网系统谐波产生的原因及危害，分析了加装一次消谐器有明显的效果。

本文结合案例：某电厂 10kV 电力电容器进行无功功率补偿时，发生 10kV 测量柜电压互感器烧损，高压侧熔断器熔断的情况，以 10kV 厂用电系统电压互感器为例, 着重论述了运行中遇到的问题和处理方法, 阐述了 10kV 系统电压互感器一次侧加装消谐器的必要性。

关键词：10kV 系统；消谐器；谐波抑制1电网系统谐波产生的原因及危害分析1.1电网系统谐波产生的原因电网谐波产生的原因有很多，主要在于电力系统中存在各种非线性元件，例如日光灯和高压汞灯等气体放电灯，电力机车、卷扬机、轧机、切割机等电动机设备，电焊机、变压器和整流设备，都会产生谐波电流或电压。

由于测量监视等需要，在电网中每台母线设备柜都必须装设电压互感器 (PT)，但电压互感器是含有铁芯的电感元件，其励磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路，即铁磁谐振；并产生谐波电流或电压。

特别是大型的晶压管变流设备和大型电弧炉尤为严重，是造成电网谐波的主要因素。

1.2电网系统谐波的危害由于电网中含有大量的谐波源以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等负荷，这些电气设备处于经常的变动之中，极易构成串联或并联的谐振条件。

当电网参数配合不利时，在一定的频率下，形成谐波振荡，产生过电压或过电流，危及电力系统的安全运行，引发输配电事故的发生 [1]。

概括起来谐波的危害主要有以下几点：(1) 引起串联谐振及并联谐振，放大谐波，造成危险的过电压或过电流；较高的高频谐振过电压可能引起电压互感器的绝缘破坏或避雷器爆炸。

(2) 谐波电压加在电容器两端，使电容器过负荷甚至烧毁。

(3) 加速电气设备及电力变压器绝缘老化，使其容易击穿，从而缩短它们的使用寿命。

(4) 使设备 ( 如电机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等) 运转不正常或不能正确操作。

SYD-LXQ系列一次消谐器产品说明书保定尚源电力科技有限公司1 概述6～35kV中性点不接地电网中的电磁式电压互感器(以下简称PT)有二个相关问题需解决：a.PT的铁磁谐振产生的过电压常使设备内绝缘击穿、外绝缘放电，且常因事故处理不及时或事故扩大而造成大面积停电；b.电网中的弧光接地使PT频频烧毁。

使用LXQ型、LXQ(B)一次消谐器可有效地解决上述问题：1、消除或阻尼PT非线性励磁特性而引起的铁磁谐振过电压，这种谐振过电压会导致系统相电压不稳定；2、能有效地抑制间隙性弧光接地时流过PT绕组的过电流，防止PT的烧毁；3、限制系统单相接地消失时在PT一次绕组回路中产生的涌流，这种涌流会损坏PT或使PT熔丝熔断；4、当系统发生单相接地后可较长时间保护PT免受损坏。

电磁式电压互感器当母线空载或出线较少时，因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，会使PT过饱和，则可能产生铁磁谐振过电压。

出现相对地电压不稳定、接地指示误动作、PT高压保险丝熔断等异常现象，严重时会导致PT烧毁，继而引发其它事故。

LXQ型、LXQ(B)型一次消谐器，是安装在6～35kV PT一次绕组Y0接线中性点与地之间的高容量非线性元件，起阻尼与限流的作用。

该消谐器完全符合现行电力部标准DL/T 620— 1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第4.1.5 条中的规定，可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果。

如果6～35kV电网中性点不接地，母线上Y0接线的PT一次绕组将成为该电网对地唯一金属性通道。

单相接地或消失时，电网对地电容通过PT一次绕组有一个充放电的过渡过程。

试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过PT，此电流有可能将PT高压熔丝(0.5A)熔断。

而安装了LXQ型系列消谐器后，这种涌流将得到有效抑制，高压熔丝不再因为这种涌流而熔断。

LXQ型消谐器没有瓷套，装置本体是以特殊原料经独特工艺烧成，本体之间用特制合金连接，可直接用于户内外。

6、10、35kV电磁式电压互感器一次绕组中性点用LXQⅢ、LXQ（D）Ⅲ型消谐电阻器及安装在压变剩余电压绕组开口三角两端的附件“电压限制及短路报警器”产品说明书1、概述安装在Y0结线的压变一次绕组中性点与地之间的LXQⅡ、LXQ（D）Ⅱ型消谐器（简称LⅡ型），在电网中已运行多年，经验说明，LⅡ型具有消除压变铁磁谐振及防止单相高压熔丝熔断的良好功能，还具有适应压变中性点弱绝缘配合，小巧便于安装等优点。

安装在压变剩余电压绕组开口三角两端（以下简称开三角）的附件“三次谐波电压限制器”，能够将压变三次谐波电流及基波不平衡电流在消谐器上电压降，限制在用户满意的程度内。

近年来，由于多数压变采取了消谐措施，因铁磁谐振引起压变烧毁的事例已不多见。

但一种因错误接线导致多相压变同时烧毁的事故，却频繁见诸于6~35kV电网，这种误将压变开三角两端短路（实为开三角两端都接地），在电网单相接地稍长时，多相压变将同时烧毁。

预防此类事故最有效办法，是电网正常运行时，就能判别压变开三角是否被短路。

本公司根据多年运行及制造的经验，在改进的LⅢ型消谐器附件中增加了开三角短路报警功能，可以预防此类事故再次发生。

另外，LⅢ型消谐器及其附件还进行了多项改进，改进后的产品在保护压变安全运行具有更多的功能：2、LⅢ型系列的改进内容2.1 LⅢ型附件的改进2.1.1附件增加了短路报警功能，故称“电压限制及短路报警器”：近年来，电网中时有发生单相接地一段时间后，多相压变同时烧毁的事故。

经现场调查及试验测试，这是压变开三角两端金属短路所造成的恶性事故(请注意:此类事故与谐振无关)。

在电网正常运行时，由于零序电压很小，若接线不当，误将压变开三角短路，压变几乎没有反映，当电网单相接地时零序电压增加到相电压，导致闭口三角绕组及一次绕组中电流急剧增大，开三角绕组输出端又没有熔丝保护，一次绕组增大的电流。

又不能使高压熔丝熔断，接地时间稍长就将三相压变烧毁。

一次消谐和电压互感器之间是如何关联的呢？我们所熟悉的PT柜，也就是电压互感器是把高电压按比例关系变换成标准二次电压，供保护、计量、仪表装置取用。

电压互感器按其运行承受的电压不同，通常分为半绝缘和全绝缘电压互感器。

半绝缘电压互感器在正常运行中只承受相电压，全绝缘电压互感器运行中可以承受线电压。

接下来我们一起了解一次消谐器和电压互感器之间有着怎样的联系？电压互感器在35KV及以下中性点不接地系统运行中，容易发生谐振过电压，熔断压变熔丝，烧毁电压互感器，甚至引发系统事故，影响安全用电。

因此，人们通常在配电系统中电压互感器加装一次消谐器来消除电网谐振。

一次消谐器，又称为消谐电阻器，是保护电压互感器一次侧的阻尼器件，用来消除电网中的谐振，可限制谐振引起的过电压及单相接地或电弧接地时流过高压互感器的过电流。

我们一般在PT柜中加装消谐器，是指在35KV及以下电磁式电压互感器一次绕组Y0接线中性点与地之间的非线性电阻器。

来解决电压互感器一次绕组中会出现数安培幅值的涌流，造成的电压互感器铁芯深度饱和、保险熔丝熔断以及电压互感器烧毁的事故，能保证系统可靠运行。

全绝缘电压互感器由于正常运行处于降压运行状态，承受的是额定电压，励磁性能比较好，能有效防止系统谐振过电压。

而半绝缘电压互感器在系统单相接地时，需要承受线电压的冲击，一般运行不得超过2 h，长期运行易发生击穿故障。

相比全绝缘电压互感器而言，半绝缘电压互感器因为其励磁性能相对薄弱等原因更容易出现谐振事故。

因此，建议配电网系统中选择全绝缘电压互感器，有利于采取多种形式的消谐措施，有效防止谐振过电压，确保设备安全运行。

选择全绝缘电压互感器应尽可能考虑选择大容量电压互感器。

当然，全绝缘电压互感器与半绝缘电压互感器相比，投资要增加，体积要增大。

为了电力系统的安装性，PT的安全性，我们必须把危险系数降到最低，把系统完善起来。

通常，在条件允许情况下，建议在PT的一次侧安装上一次消谐器，在PT的二次侧安装上微机消谐装置，以确保彻底消除电网中的谐振过电压。

35kV电压互感器和消谐器的绝缘配合张乃群陈军《高电压技术》1998年04期消谐器消谐器是保护电压互感器一次侧的阻尼器件，用来消谐电网中的谐振。

1消谐器用途6～35kV中性点不接地电网中的电磁式电压互感器（以下简称PT)，当母线空载或出线较少时，因合闸充电或在运行时接地故障消除等原因的激发，会使电压互感器过饱和，则可能产生铁磁谐振过电压。

出现相对地电压不稳定，接地指示误动作，PT高压保险丝熔断等异常现象，严重时会导致PT烧毁，继而引发其它事故.这种情况就需要安装消谐器.消谐器原理其本质是一种高容量非线性电阻器，起阻尼与限流的作用.可以起到良好的限制电压互感器铁磁谐振的效果. 如果6～35kV电网中性点不接地,母线上Y0接线的TV一次绕组,成为该电网对地唯一金属性通道。

电网对地电容通过TV一次绕组有一个充放电的过渡过程。

试验测得此时常常有最高幅值达数安培的工频半波涌流通过TV,此电流有可能将TV高压熔丝熔断。

而安装了消谐器后，这种涌流将得到有效抑制,高压熔丝不再因为这种涌流而熔断.2消谐器现状目前市场上的消谐器主要为LXQ系列（也有部分厂家为RXQ)。

作为一种新型号的消谐器LXQ。

L代表裸露，XQ代表消谐.裸露的消谐器具有体积小,尤其适合在开关柜中安装。

消谐器主要材料为SiC，使用金属连接件进行连接。

早期消谐器采用铝材进行连接，由于铝熔点比较低，容易软化变形，现在已经基本被铜材料取代。

LXQ型消谐器接线图消谐器主要参数有：通过0。

5mAp的电压及阻值，通过5mAp的电压及阻值，通流能力，功率，两端限制电压等。

其中最重要的是通流能力，设计时必须考虑配合PT的中性点绝缘及PT 高压熔丝容量进行选型。

3安装方式LXQ型消谐器体积较小，可以采用垂直方式,也可以采用水平方式安装,接线图见图1.4主要型号主要型号有LXQII-10（6）、LXQ(D)II-10（6)、LXQII—35kV、LXQ（D)II—35kV等电压互感器接线加装消谐器的作用在了解电压互感器消中性点谐器的作用之前,我们不妨先探讨一下电力系统的中性点运行方式。

浅谈电压互感器铁磁谐振产生原因及消除措施发布时间：2023-03-08T04:25:05.108Z 来源：《福光技术》2023年3期作者：周家典[导读] 本文结合新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生三相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。

福建中能电气有限公司摘要：根据电压互感器在现场运行发生铁磁谐振当时的内外部电网环境，从而对其产生原理及特点进行分析，提出了5条有效的抑制方案。

关键词：电压互感器、铁磁谐振引言：本文结合新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生三相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。

在电力系统的输配电回路中，由于电磁式电压互感器是非线性的铁芯电感元件，如果系统出现电力参数的突然变动，则电压互感器的铁芯就有可能饱和，从而造成LC共振回路，激发起持续的、较高幅值的过电压，这就是铁磁谐振过电压。

根据这几十年来电网运行情况表明，在 10kV及以下的中性点不接地系统中，电压互感器引起的铁磁谐振现象是一种常见的故障，严重威胁到了电网的安全运行。

由于单相铁磁谐振的电路是电力系统中最常见的铁磁谐振，因此本文结合我公司客户新疆金晖110KV变电站项目10KV二段PT柜由于发生单相铁磁谐振而烧毁电压互感器的案例，分析其铁磁谐振特点并给出其相关的抑制措施。

案例：新疆金晖工业园区采用110/10KV的供电方式，10KV供电采用电缆敷设；另外10KV采用中性点不接地的供电方式（小电流接地）。

另外发生事故时，多数线路处于空载运行状态，用电负荷很小；整个工业园区正处于紧锣密鼓的安装施工中，由于管理混乱，施工中经常出现10KV电缆被挖断的事故；110KV变电所10KV二段电压互感器柜由于发生铁磁谐振，造成电压互感器烧毁，I段10KV进线柜和110KV 1号主变出线柜失电跳闸事故（2号主变未投运）。

本次故障就现场的情况分析跟10KV电缆经常被挖断有关，造成了单相接地或弧光接地，而后值班人员发现后切除该条线路（造成单相接地或弧光接地突然消失），为铁磁谐振的形成创造了条件，从而导致发生了较为严重的铁磁谐振故障，电压互感器击穿烧毁。

6-35KV电压互感器一次绕组中性点用一次消谐电阻器
使用说明书
上海昌开电器有限公司ShangHai ChangKai Electric Co.,LTD.
一、用途
消谐电阻器是安装在6～35kV 电磁式电压互感器（简称压变）一次绕YO 接线中性点与地之间的非线性电阻器，起阻尼与限流的作用。

如果6～35kV 变电站所在电网中性点不接地，其母线上的YO 接线的电磁式压变一次绕组，成为中性点不接地电网对地的唯一金属通道，因此电网相对地 电容的充、放电途径，必然通过压变一次绕组，这种慢变过程使压变铁芯深度饱和，因此在电网接地消失时，会有压变一次绕组中出现数安培幅值的涌流，将压变 0.5A 高压熔丝熔断，您选用LXQ 型电阻器，这种现象将不再发生。

消谐电阻器没有瓷套，非线性电阻体是以SIC 为主要原料经高温氢气炉烧成，电阻体之间用铜材或压铸铝连接，体积小，容量大，机械强度高。

二、安装方法
消谐电阻器的本体必须安装在压变中性点与地之间。

如图1、图2、图3所示。

（a ）未接消谐器 （b ）接消谐器
图1 三只单相P.T 分别接地安装消谐器的改接方法
（a ）未接消谐器 （b ）接消谐器
图2 三只单相P.T 接成中性点后接地安装消谐器的改接方法
（a ）未接消谐器 （b ）接消谐器
图3 三相五柱P.T 安装消谐器的改接方法
若安装在压变柜内，电阻器本体与周围接地体的距离建议≥2cm 。

电阻器上端与压变中性点采用绝缘导线连接，
导线要有一定的机械强度，建议导线截面不小于5mm ²。

一般垂直安装，也可以水平安装。

X Y Z Y X
Z X Y Z
X
Y Z。

一次消谐装置的功能
一次消谐器，型号：ZB-LXQ-6kV、ZB-LXQ-10kV、ZB-LXQ-35kV，适用于各种电压互感器中性点的非线性电阻消谐阻尼器件，安装在6-35kV电压互感器一次绕组上，中心点与地之间的一种非线性电阻消谐阻尼器件。

一次消谐器的应用功能：
1、压变的铁磁谐振产生的过电压常常使设备内绝缘击穿、外绝缘放电，且常因事故处理不及时或事故扩大而造成大面积停电；
2、电网中的弧光接地使电压互感器频频烧毁。

使用一次消谐器可以有效地解决此问题：消除或阻尼压变非线性励磁特性而引起的铁磁谐振过电压，这种谐振过电压会导致系统相间不稳定，能有效防止压变烧毁，限制系统单相接地消失时在压变一次绕组回路中产生涌流，这种涌流会损坏压变或使压变熔丝熔断，当系统发生单相接地后可较长时间的保护压变免受损坏。

ZB-LXQ系列一次消谐器的使用环境：
1、环境温度：-20℃—60℃
2、环境湿度：不大于85%
3、海拔高度：可达4000米
4、使用地点：用于户内，户外可定制
5、大气条件：无严重影响装置外壳绝缘的污秽及侵蚀性、爆炸性介质
6、连接位置：串联于交流6-35kV非有效接地系统PT一次绕组中性点与地之间，在一个系统中有多台电压互感器时，应每台互感器的三相高压绕组中星甸装一台一次消谐器，才能有效的限制弧光接地过压和消除铁磁谐振。