电力系统常见消谐方案

电压互感器常见三种消谐方式及其优缺点我们知道电压互感器常用的消谐方式有一次消谐器、微机消谐装置、加装线性阻尼电阻或灯泡。

下面我们详细了解下三种消谐方式及其优缺点。

1、在PT一次侧的中性点和地之间串联一次消谐器。

抑制谐波的效果明显，并能有效的限制PT一次涌流，防止PT高压熔断器熔断，对非金属性接地所激发的谐振过电压也能起到抑制作用。

AZ-LXQ一次消谐器是由SiC非线性电阻片和线性电阻(6-7kΩ)串联后组成，器工作原理是在谐振刚开始时，加在消谐器上的电压较低时呈高阻值，使谐振在初始阶段不易发发展起来。

当系统发生单相接地故障时，消谐器上将出现千余伏电压，此时电阻下降至稍大于6-7kΩ，使其不至于影响接地指示装置的灵敏度。

因为是在PT一次侧的中性点与地之间串接一次消谐器，所以不消耗PT二次侧绕组的电能，可适当减少PT的功率。

一次消谐器体积小，非常适合安装在小型PT 手车和小型开关柜内。

2、在PT开口三角绕组开口算加装微机消谐装置。

微机消谐装置的原理是对PT开口三角电压（即零序电压）进行循环检测。

正常工作情况下，该电压小于30V，装置内的大功率消谐元件（固态继电器）处于阻断状态，对系统运行不产生影响。

当PT开电压大于30V时，系统出现故障。

消谐装置开始对此信号进行数据采集，通过电路对信号进行数字测量、滤波、放大等数字信号处理、分析，得出故障类型。

如果当前是某种频率的铁磁谐振，系统立即启动消谐电路，使固态继电器导通，让铁磁谐振在阻尼作用下迅速消失。

如果是过电压或单相接地故障，装置给出相应的报警信号。

对于各种故障，装置可以分别给出报警信号和显示，并自动记录、存贮有关故障信息，并上报给上位机。

缺点是：（1）如果遇到不是因为PT铁磁谐振（母线断线、变压器和系统电容谐振）而使开口三角电压升高，这时候很容易误判PT铁磁，可控硅导通后谐振无法消除，如果不能及时退出消谐电路，有可能造成PT烧毁。

（2）系统单相接地可能出现高压涌流，这时候往往容易爆PT熔丝，不能有效限制PT一次涌流，PT高压熔断器熔断还是得不到有效的控制。

消除PT谐振的措施及PT消谐分析摘要：电磁式电压互感器的铁磁谐振是非有效接地系统中常见的一种现象，电磁式电压互感器引起铁磁谐振后，其介质击穿或爆炸都会导致母线故障。

本文针对铁磁谐振对中性点非有效接地系统带来的影响，对电磁式电压互感器铁磁原理及现有的消谐措施进行分析，在各种情况下选择合适的消谐方式。

关键词：不接地系统；电压互感器；铁磁谐振；消谐措施1 引言在电力系统非有效接地系统中，由于技术和成本原因，广泛采用电磁式电压互感器（下面简称TV），电磁式电压互感器在单相接地、操作等外部因素激发的条件下，易发生铁磁谐振，使得TV受到谐振过电压和过电流的冲击。

谐振过电压一旦发生，往往会造成电气设备的损坏或继电保护装置的误动，导致发生停电事故。

为了尽可能地避免谐振过电压的发生，在设计时应进行必要的参数计算，采取适当的防止谐振的措施，在操作设备时应有合理的调度安排，尽量避免形成谐振回路。

本文从变电站实际发生的一系列谐振过电压现象，对电磁式电压互感器引起的铁磁谐振及消除方法进行讨论。

2 铁磁谐振的危害及主要消谐措施由铁磁谐振产生的原理可看出，当谐振产生时，中性点电压升高，产生零序谐振过电压，过高的电压可能导致设备结缘损坏、设备击穿甚至爆炸及保护装置误动等。

随着供电网络的发展，特别是城区、开发区和大型工厂内部等电缆线路的日益增多，系统单相接地电容电流不断增加。

当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流为所有线路对地电容电流之和，造成故障点的电弧不易熄灭，导致过电压，很可能破坏设备结缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故。

同时，系统震荡时，会产生高次谐波和分次谐波，由于铁芯的磁特性的非线性，电感值会随这外部电压的变化而改变，由于频率低，铁芯磁通密度很高，TV 线圈会产生很大的励磁电流而烧坏TV。

消除铁磁谐振的措施归纳起来主要有三方面：改变系统参数，使其不具备谐振条件，不易引起参数谐振；消耗谐振过程中产生的能量，消除谐振的发生；合理分配有功负荷，一般在轻载或空载条件下易发生谐振[1]。

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。

浅谈电力系统中的铁磁谐振过电压及消除方法摘要：本文简要分析了电力系统中铁磁谐振产生的原因、现象及对电气设备的危害，并介绍了消除铁磁谐振过电压的常用方法。

关键词：电力系统；铁磁谐振；过电压；电容；电感1 引言电力系统中有许多的电感、电容元件，如变压器、互感器、电抗器、消弧线圈、发电机等的电感，输电线路的对地电容及相间电容，以及各种高压设备的电容。

这些电感，电容元件在特定的参数配合条件下构成振荡回路，当系统进行操作或发生故障时形成谐振现象，从而产生谐振过电压，导致系统中某些电气设备出现严重的过电压而损坏，影响电力系统的安全运行。

2铁磁谐振过电压产生的原因电力系统内，一般的回路都可简化成电阻R、感抗、容抗的串联和并联回路。

铁磁谐振回路由带铁芯的电感元件(如空载变压器、电压互感器)和系统的电容元件组成。

正常运行条件下，感抗大于容抗，即＞，此时电路运行在感性工作状态，不具备线性谐振条件，回路保持稳定状态。

铁磁谐振回路的容抗在频率不变的情况下基本上是个不变的常数，而感抗一般是由带铁芯的线圈产生的，铁芯饱和时感抗会变小。

当电源电压有所升高或电感线圈中出现涌流时，就有可能使铁芯饱和，其感抗值随之减小，当＝时，即满足串联谐振条件，于是发生铁磁谐振[4]。

电力系统运行参数具有随机性，其运行方式灵活，构架比较复杂，容易使系统参数发生变化。

在进行操作或者发生故障的条件下，电力系统中的电容和电抗元件很容易形成振荡回路，尤其是主变压器，电压互感器等有绕组及铁芯的设备在一定的激励条件下，最容易产生电磁耦合现象，进而产生串、并联谐振，引发铁磁谐振过电压。

35kV、10kV系统大多采用中性点不接地方式运行，电网结构相对薄弱，加上电力系统操作频繁，运行方式又多变，很容易导致铁磁谐振过电压。

据有关统计，铁磁谐振过电压导致故障概率高达50% ～ 55%。

铁磁谐振过电压导致故障的严重性可见一般。

铁磁谐振过电压本质上是由于非线性励磁电感与电力系统对地电容所构成的铁磁谐振所引发的电网中性点不稳定现象。

移同时，降低了零序回路阻抗，实现了降低3率的目的。

当系统发生谐振或者单相接地故障时，通过控制SiC 自动投入，有效抑制系统的谐振和冲击涌流，接地故障恢复后K 延时闭合系统恢复正常。

系统正常运行时抗谐电阻不工作，完全消除了自身故障的问题。

UabcSiC KPT 1PT 2PT 3U CU B U A 一种具有电能质量治理功能的消谐方案采用具有电能质量治理功能的消谐方案实施后的变电站，次谐波电压含有率能由治理前的12%~15%，下降到治理后满有电能质量治理功能的消谐方案具有电能质量治理功能的消谐方案采用二次监测、一次消谐的总体技术路线。

对于现有的消谐方式进行技术改进。

结合近年普测中谐波超标的问题，进行方案改进。

控制三相电压信号及开口电压信号，根据阈值输入控制中的智能开关，即实现谐波治理和改善的功能，又能有效（UabcSiC PT 1PT 2PT 3U CU B U A 图1 现有的消谐方式从而更好地把控对氨气投入情况的监视及调整，使NO X 的排放量得到很好地控制，使烟气污染物满足国家环保减排要求。

（2）降低过量氨喷入量过多导致空预器严重腐蚀，引风机动叶腐蚀等情况，减少了液氨使用量，从而节省了采购费用。

参考文献[1] 杨松.氨逃逸测量技术在脱硝系统中的应用研究与优化[J].现代化工，2018（6）：11-12.[2] 吴联盟.SCR 烟气脱硝工艺在燃煤电厂的应用[J].内蒙古科技与经济，2008（20）：101-102.图2 趋势图1图3 趋势图2（上接第50页） :5. &5:͕ ҃1 1 115, С/图4 谐波总畸变率3次谐波含有率趋势相似，最大不超过0.45%，符合国标要求（图5）。

图5 3次谐波含有率三相电压不平衡度也满足国标要求，零序最大值不超过0.25%，负序电压不平衡度则为0.45%左右（图6）。

图6 三相电压不平衡度4 总结安装使用具有电能质量治理功能的消谐设备以来，线路3次电压谐波含有率符合国标要求，同时三相电压不平衡度在国标运行范围内，改善了线路供电电能质量，提高了系统运行的稳定性。

电力系统常见消谐方案介绍(一)微机消谐装置微机消谐装置也称二次消谐器，被安装在电压互感器(PT)的开口三角绕组上。

正常运行或者发生单相接地故障时装置不动作，而一旦判定电网发生铁磁谐振时，便会使正反并联在开口三角两端的2只晶闸管交替过零触发导通以限制和阻尼铁磁谐振，当谐振消除后晶闸管自行截止，必要时可以重复动作。

装置起动消谐期间，晶闸管全导通，呈低阻态，电阻为几mΩ至几十mΩ。

如此小的电阻值足以阻尼高频、基频及分频3种谐振，而且对整个电网有效，即一个系统中只需选择1台互感器安装消谐装置即可。

微机消谐装置的主要缺点是难以正确区分基波谐振和单相接地。

目前，对基波谐振和单相接地故障判据的主要区别在于零序电压U0的高低。

通常，基频谐振定为当U０≥150V时；当30V≤U０＜145V时定为单相接地故障。

为了防止在单相接地时由于装置误动使PT长时间过负荷而烧毁的情况发生，通常将该装置基频谐振的判据电压定得比较高。

这样，在工频位移电压不是很高的情况下（如空母线合闸）装置将无法动作，就可能使某些励磁特性欠佳、铁心易饱和PT的熔丝熔断。

而且这种装置当电网对地电容较大时，它对防止间歇性接地或接地消失瞬间互感器因瞬时饱和涌流而造成熔丝熔断的事故无能为力。

此外，在持续时间较长的间歇电弧过电压激发下，流过PT高压绕组的电流将显著增大，仍可能会烧坏PT。

由于基频谐振中的频率实际上并不是十分严格的基频，不是完全没有频率突变。

因此，能否在信号处理方法中采用对时频局部化方面极具优势的小波来检测，值得探讨。

(二)一次消谐阻尼器一次消谐阻尼器，如LXQ型阻尼器，实际上是将一个非线性消谐电阻R0串接于电压互感器一次侧中性点与地之间，它采用中性点阻尼电阻消除谐振，见图１。

电网正常运行时，消谐器上电压＜500V，R0呈高电阻值（可达几百kΩ），阻尼作用大，使谐振在起始阶段不易发展；当电网发生单相接地时，消谐器上电压较高（10kV电网中其值约1.7～1.8kV），R０呈低值（几十kΩ），可满足PT开口三角电压不小于80V的绝缘监测要求,而且仍可阻尼谐振；当电网发生弧光接地时，R0仍能保持一定的阻值，限制互感器涌流。

4pt消谐技术原理-回复4pt消谐技术原理，指的是一种用于抑制或消除电力系统中谐波干扰的技术。

谐波是指频率为基波的整数倍的电压或电流成分，当谐波存在于电力系统中时，会给系统带来许多问题，如功率损耗、设备故障、电磁干扰等。

因此，采取有效的消谐手段非常重要。

本文将一步一步分析4pt消谐技术的原理。

第一步，了解谐波产生的原因。

谐波的产生多种多样，主要包括非线性负载、电力系统的谐振、电力设备中的短路或故障等。

在电力系统中广泛存在的谐波产生源包括电弧炉、变频器、UPS电源、电子设备等。

这些装置在工作过程中会引入非线性元件，导致电压和电流失去正弦波形，产生谐波成分。

第二步，理解谐波的影响。

谐波会引起电力系统中的一系列问题。

首先，谐波会导致额外功率损耗。

由于功率因数的改变和电流波形的畸变，系统中的有功功耗会增加。

其次，谐波会对设备造成损坏。

电力设备在长期受到谐波的影响下，可能出现过热、电流超载、绝缘损坏等问题。

此外，谐波还会引起电磁干扰，影响通信设备的正常工作。

第三步，介绍4pt消谐技术。

4pt消谐技术是一种常用的消除电力系统谐波的方法。

其基本原理是在电力系统中添加适当的被动滤波器，通过选择合适的电感和电容参数来消除谐波成分。

滤波器的作用是将谐波电流引到地或电力系统的无功分支，从而减少系统中谐波对正常运行的影响。

第四步，分析4pt消谐技术的具体实施步骤。

首先，需要对电力系统进行谐波分析，确定谐波波形和频率成分。

其次，根据谐波分析结果选择适当的滤波器类型和参数。

常见的滤波器类型包括L型滤波器、C型滤波器和T型滤波器等。

选择滤波器参数时，需要考虑对系统功率因数的影响。

最后，进行滤波器的实施和调试工作，确保滤波器的正常运行。

第五步，评估4pt消谐技术的效果。

在滤波器实施后，需要进行系统谐波分析，通过测量谐波畸变率和谐波电流、电压的变化来评估消谐技术的效果。

若滤波器能有效消除或抑制谐波成分，谐波畸变率将显著降低，系统各项指标将恢复到正常范围。

电力系统谐振消除方法电力系统铁磁谐振一直影响着电气设备和电网的安全运行，特别是对中性点不直接接地系统，铁磁谐振所占的比例较大，因此对此类铁磁谐振问题研究得较多。

本文针对电力系统谐振消除方法进行探讨和分析，并提出一些意见，为相关工作者提供参考。

电力系统中过电压现象较为普遍。

引起电网过电压的原因主要有谐振过电压、操作过电压、雷电过电压以及系统运行方式突变，负荷剧烈波动引起系统过电压等。

其中，谐振过电压出现频繁，其危害很大。

过电压一旦发生，往往造成系统电气设备的损坏和大面积停电事故发生。

据多年来电力生产运行的记载和事故分析表明，中低压电网中过电压事故大多数是由于谐振现象引起的。

日常工作中发现，在刮风、阴雨等特殊天气时，变电站35kV及以下系统发生间歇性接地的频率较高，当接地使得系统参数满足谐振条件时便会发生谐振，同时产生谐振过电压。

谐振会给电力系统造成破坏性的后果：谐振使电网中的元件产生大量附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，影响各种电气设备的正常工作；导致继电保护和自动装置误动作，并会使电气测量仪表计量不准确；会对邻近的通信系统产生干扰，产生噪声，降低通信质量，甚至使通信系统无法正常工作。

1.谐振及铁磁谐振谐振是一种稳态现象，因此，电力系统中的谐振过电压不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生，而且还可能在过渡过程结束后较长时间内稳定存在，直到发生新的操作谐振条件受到破坏为止。

所以谐振过电压的持续时间要比操作过电压长得多，这种过电压一旦发生，往往会造成严重后果。

运行经验表明，谐振过电压可在各种电压等级的网络中产生，尤其在35kV及以下的电网中，由谐振造成的事故较多，已成为系统内普遍关注的问题。

因此，必须在设计时事先进行必要的计算和安排，或者采取一定附加措施（如装设阻尼电阻等），避免形成不利的谐振回路，在日常工作中合理操作防止谐振的产生，降低谐振过电压幅值和及时消除谐振。

在6~35kV系统操作或故障情况下，系统振荡回路中往往由于变压器、电压互感器、消弧线圈等铁芯电感的磁路饱和作用而激发起持续性的较高幅值的铁磁谐振过电压。

一．谐振的产生谐振是电场能量（电容）和磁场能量（电感）不断交换的结果，当两者能量相同时，能量交换达到最大值，从外界看这时电压（并联谐振时）或电流（串联谐振时）会达到很高的值。

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，当系统电压发生扰动，有很大的可能会激发谐振，由于铁磁元件的非线性，这一谐振会进一步增大，使对地产生很高的过电压，这个谐振在电力系统中叫铁磁谐振，当然在中性点接地系统中不存在铁磁谐振。

微机消谐器可以通过电压互感器的二次电压判断系统是否存在铁磁谐振，如谐振存在，则自动接入消谐电阻，破坏谐振的状态，使谐振停止。

一般的消谐器是一个对电压敏感的非线性电阻，同样接在电压互感器二次侧，当二次电压超过一定值时，消谐器电阻值急剧下降，破坏谐振。

微机消谐装置灵敏度高，可将谐振消灭在刚建立的时刻，但装置复杂；消谐器装置简单，但需要到过电压达较大值是才能起作用。

二．各种消谐措施分析1．PT中性点经消谐器和小电阻接地由钟落潭变电站(PT中性点串电阻)全年无一次PT保险丝熔断及各变电站安装消谐器至今无一次熔断来看，其抑制谐波的效果较为明显。

原理图见图2。

中性点串入的电阻等价于每相对地接入电阻，能够起到消耗能量、阻尼和抑制谐波的作用。

在线路单相接地时，由于中性点O对地带有一定电位，故能相应减少非故障相PT绕组的电压，使PT的饱和程度降低，不至于发生铁磁谐振。

但是电阻的接入使PT开口三角绕组输出电压相应降低，会影响接地指示装置的灵敏性。

除了要考虑R≥6%Xm外，还要考虑电阻的热容量。

当直接采用线性电阻时，往往由于电阻元件的容量及绝缘水平选择不当，使引线烧断，电阻烧毁，沿面闪络等。

若采用RXQ-10型消谐器，其内部由SiC非线性电阻片与线性电阻(6～7 kΩ)串接，在低压时呈高阻值，使谐振在初始阶段不易发展起来。

在线路出现较长时间单相接地时，消谐器上将出现千余伏电压，电阻下降至稍大于6～7 kΩ，使其不至于影响接地指示装置的灵敏度，同时非线性电阻片的热容量相当大，可满足放电电流的要求。

电力系统谐振消除方法研究【摘要】随着电力的不断发展，各种电气设备和电网对电力系统提出了越来越高的要求。

然而，铁磁谐振现象严重阻碍了电网的正常运行，尤其在中性点不接地的高压系统中的破坏性更为明显，甚至即使在中性点直接接地的地方也时常会出现电力系统谐振状况。

本文着重分析了电力系统谐振发生的原因并针对这一问题提出了自己的看法和建议。

【关键词】电力系统；铁磁谐振；特点；对策1、前言在电力系统中，其网络结构非常的复杂，拥有着电感和电容等许多元件，经常会出现过电压的现象。

这已经成为一种非常普遍的现象。

导致过电压的因素有很多，谐振过电压，操作不当或者系统运行时出现故障，甚至由于雨雪天气所产生的雷电等有可能在电力系统中引发过电压现象。

其中，铁磁谐振过电压出现次数最多，这不仅破坏了电气设备和电网，增加了电力维修成本，而且还会导致大面积的停电现象，严重影响居民和工厂等的生产生活，严重阻碍了电力系统的发展。

总之，铁磁谐振危害极大，我们应该对这一问题给予高度关注。

2、谐振和铁磁谐振的阐述在电力系统中，由于操作不当或者在发生事故的过程中经常会产生谐振现象，而且具有一定的稳定性，可能会在过渡时间后仍然持续很长一段时间，除非在此破坏新的操作谐振条件。

据此我们可以看出，操作过电压所经历的时间远远短于谐振过电压所经历的时间，伴随着谐振的持续往往会带来很多不可估计的严重后果。

谐振过电压现象是电力系统障碍中最普遍的现象，无论是何种电压等级，都有可能会发生。

因此，在设计电力系统时，一定要精心计算和安排相关内容，并积极采取一些切实可行的措施，加强组织和管理工作，聘用专业人员严格操作，避免谐振回路情况的出现，从而降低铁磁谐振发生的可能性并对已出现的谐振进行处理。

各次谐波有很多相同特征，然而也有明显的区别。

在分次谐波谐振中，三相电压按照顺序轮流的升高，然而在基波谐振中只需两相电压轮流升高，在高次谐波中三相电压其中一项升高或者同时都升高就可以；另外，在超过线电压时，三者都会适当地超过相电压，但高次谐波谐振强度最大，通常不会强于3.5倍的相电压，基波谐振次之，通常不会强于3倍的相电压，而分次谐波谐振最低，通常不会强于2倍的相电压。

谐波抑制的方法及其特点(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电力系统谐波抑制方法及其特点分析随着电力电子技术的发展，接入电网的整流、换流设备和其他各种非线性负荷设备日益增加，这些电气设备产生大量的谐波电流注入电网，危及电力设备、用户设备和电力系统的安全运行。

必须采取措施，抓紧治理，抑制电力系统谐波，把电网中的谐波含量控制在允许范围之内[1]。

电力系统谐波抑制是改善电能质量、净化电网的一个重要方面。

对谐波抑制的方法主要有三种途径:第一种是在谐波源上采取措施，从改进电力电子装置入手，使注入电网的谐波电流减少，也就是最大限度地避免谐波的产生；第二种是在电力电子装置的交流侧利用LC无源滤波器和电力有源滤波器对谐波电流分别提供频域谐波补偿和时域谐波补偿。

这类方法属于对已产生的谐波进行有效抑制的方法;第三种就是改善供电环境[2]。

1、降低谐波源的谐波含量降低谐波源的谐波含量也就是在谐波源上采取措施，最大限度地避免谐波的产生。

这种方法比较积极，能够提高电网质量，可大大节省因消除谐波影响而支出的费用，并避免因加装消谐装置而引发的其它负面影响。

具体方法有:增加换流装置的脉动数换流装置是电网中的主要谐波源之一，其产生的谐波主要集中在特征谐波，非特征谐波含量通常很少，特征频谱为:n=kp士1，则可知脉动数p增加，n也相应增大，而工n、工l/n，故谐波电流将减少。

因此，增加整流脉动数，可平滑波形，减少谐波。

例如:当脉动数由6增加到12时，可有效的消除幅值较大的低频项，从而使谐波电流的有效值大大降低。

利用脉宽调制(PWM)技术PWM技术，就是在所需的频率周期内，通过半导体器件的导通和关断把直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲，可达到抑制谐波的目的。

若要消除某次特定谐波，可在控制PWM输出波形的各个转换时刻，保证四分之一波形的对称性，根据输出波形的傅里叶级数展开式，使需要消除的谐波幅值为零，基波幅值为给定量，组成非线性超越方程组计算各个开关通断时刻，达到消除指定谐波和控制基波幅值的目的。

浅谈电厂中的PT消谐系统构成摘要本文分析了PT铁磁谐振产生的原理，阐述了PT铁磁谐振产生的危害，针对电厂中常见的消谐措施进行了详细的介绍，通过对这些消谐措施整理归纳，为电厂PT消谐构建了新的思路，避免谐振的产生带来的危害，提高电网运行稳定性。

关键词電场；PT消谐；思路为有效提高中低压配电网的供电稳定性，在中性点的运行方式上面会对消弧线圈进行接地或不接地处理。

随着社会发展，对供电需求越来越大，电厂配电网的容量逐渐扩大，增加了变电站的出线，同时线路总长也明显提高，伴随电缆的大量使用，使得整个配电系统的电流以及电容极大地增加，在中性点消弧线圈不接地系统中，网路参数会因为不同期的合闸以及树枝接地、雷击等现象发生改变，进而产生一些绝缘闪络、PT冒烟以及PT高压保险被烧坏等事故，因此需要加强对铁磁谐振的分析，进行改进完善。

1 PT铁磁谐振产生的原理电力系统在运行过程中，电压互感器上的铁芯不会有过高的磁通密度，铁芯没有达到饱和状态，线路的容抗比线圈感抗低，可以以Xc<Xl形式表示，在一些接地、雷击等突发因素影响下，会将铁芯由不饱和状态变为饱和状态，极大地增加了励磁电流，电感迅速下降，当线路的容抗与线圈感抗相等时，即Xc=Xl，会产生谐振现象。

铁磁谐振过电压的产生是由PT铁芯饱和导致串联谐振引起的。

如图1：2 PT铁磁谐振产生的危害高频铁磁谐振通常会有较高幅值的过电压，有时候会达到额度幅值的三倍，对电气设备的相关绝缘结构产生极大的危害，进而导致绝缘闪络、PT冒烟喷油以及PT高压保险被烧坏等事故，同时还会引起错误接地指令以及虚幻接地现象[1]。

当工频谐振过电压出现时，会同时升高三相对地电压或者出现虚幻接地现象，引发设备绝缘事故。

分频铁磁的谐振会引起相电压进行低频摆动，成倍降低励磁感抗，虽然过电压会低于两倍额定值，但是随着励磁感抗的下降引起励磁回路过度饱和，促使励磁电流激增，其增幅幅值甚至高达0.5安培，相当于额度数值的100倍，进而引起铁芯剧烈的震动，使得PT一次侧的熔丝产生熔断现象或者引起PT过热烧毁。

4pt消谐技术原理
4pt消谐技术是一种用于消除电力系统中谐波的技术。

其原理
主要包括以下几点：
1. 谐波分析，首先需要对电力系统中的谐波进行分析，了解谐
波的频率、幅值和相位等参数。

这可以通过谐波监测仪器进行实时
监测和分析。

2. 谐波过滤，根据谐波分析的结果，选择合适的谐波滤波器进
行安装，用以过滤掉特定频率的谐波。

谐波滤波器通常采用电容器、电感器等元件构成，通过对特定频率的电压或电流进行补偿，以抵
消谐波成分。

3. 谐波抑制，除了谐波滤波器外，还可以采用主动谐波抑制技术，通过逆变器等电子器件对谐波进行主动抑制，以减小谐波对电
力系统的影响。

4. 谐波监测与维护，在消谐技术实施后，需要对电力系统中的
谐波进行持续监测，并进行定期维护和调整，以确保消谐效果持续
稳定。

总的来说，4pt消谐技术的原理是通过对电力系统中的谐波进行分析、过滤和抑制，以减小谐波对电力系统设备的影响，保障电力系统的稳定运行。

广东恩平嘉俊陶瓷有限公球磨车间（1#、2#变）电力谐波滤波补偿节能装置技术方案及报价净化电源提高电能质量滤除电力谐波保护设备减少线路发热降低损耗提高有功功率节能环保二零壹壹年伍月拾叁日目录一、项目概述 (3)二、无功功率补偿及谐波治理方案设计 (6)三、方案设计及分析 (8)四、项目造价 (10)五、无功功率补偿及谐波治理项目实施概要 (11)六、产品与技术介绍 (12)七、柏尔德电气的技术服务 (17)八、附件 (19)一、项目概述（一）、车间的用电状况调查2011年05月03日我司对贵公司的球磨车间的用电质量进行了电能质量检测,现将所测试的情况表述如下:1、该车间主负荷为带大功率变频的电机、风机等设备（变频器属严重的谐波源设备）；一般谐波严重的负载都会造成设备的温度过高、噪音过大、损耗增加（谐波的损耗是基波损耗的乘方次倍），配电设备也会出现如变压器温升高、开关、电缆发热、补偿电容器爆裂等现象；谐波电流使输电线路的电能损耗增加,注入电网的谐波对输电设备和电力电缆线路造成绝缘老化和击穿等现象；这样很大程度上就减短了设备的使用寿命，且目前的电气事故大部分都是这些因素而起的；2、用户在低压侧配有普通电容补偿装置，根据贵公司的负荷情况，原有的普通电容柜没有投入使用（因谐波严重，容易使电容器等元件烧毁造成电气事故）；注：普通电容补偿器不但不具备消除或阻止谐波的功能，反而会将谐波电流成倍的放大，所以一般在谐波比较严重的用户都不建议用普通电容补偿，以免造成不必要的损失。

3、测量点和测试方法:球磨机2#变压器低压进线柜总柜CT的一次侧,即时记录电网各种参数。

球磨机C4—C6负载端进线一次侧；4、测试仪器:美国福禄克F434电能质量分析仪.5、现场参与检测人员：曾工程师嘉俊陶瓷有限公司：值班电工6、测试数据记录:见附表。

7、实测数据分析:变压器实测数据(负荷为60%时测量值，用户负荷较稳定且三相较平衡，以下数据为B相值)①、球磨2#变压器（0.4KV）详见附件1 （1#变与2#变相同）PF值是指含谐波的功率因素。

10kV消弧消谐柜技术说明和技术方案消弧消谐及过电压保护装置（SHK-XGB）⒈工程系统状况：消弧消谐及过电压保护装置安装运行在10KV母线上， 10KV系统参数如下：⒈1额定电压： 10kV⒈2最高运行电压：12kV⒈3额定频率： 50HZ⒈4中性点接地方式：不接地⒈5 10KV系统单相接地电容电流：待定（根据实际计算得出）⒈6 直流操作电压：DC220V⒉装置的使用环境条件⒉1使用场所：无酸碱腐蚀处⒉2海拔高度：≤2000m⒉3相对湿度：月平均相对湿度不大于90%，日平均相对湿度不大于95%⒉4环境温度：-30℃∽+40℃⒉5污秽等级：不超过Ⅱ级（不得有粉尘、煤气、烟气等具有爆炸性的混合物）⒊装置的用途：消弧及过电压保护装置（SHK-XGB）用于10KV中性点不直接接地系统,有效地保护设备的相间和相对地绝缘,防止由单相故障发展为相间短路事故⒋装置的组成：该装置主要由小电流接地选线装置ZDX、电压互感器PT、一次消谐器XX、微机控制器ZK、交流真空接触器JZ、三相组合式过电压保护器TBP、高压限流熔断器FU、高压隔离开关、CT和接地测量电流表等组成。

⒌装置的工作原理：正常运行时微机控制器不断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT断线、单相金属接地或单相弧光接地时，PT辅助二次的开口三角电压立即由低电平转为高电平，微机控制器启动中断，并根据PT二次电压的变化，判断故障类型和相别。

如果是PT单相断线故障，则装置输出开关量接点信号，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。

如果是单相金属性接地故障，则装置输出开关量接点信号，也可根据用户要求由微机控制器向真空接触器发出动作命令，同时可通过RS485（或RS232）接口与微机监控系统实现数据远传。

如果是单相弧光接地故障，则微机控制器向真空接触器发出动作命令，真空接触器在30ms内快速动作将不稳定的弧光接地转化为稳定的金属性接地。

10kV配电网两种消谐措施的分析比较在10kV中性点不接地系统中，往往由于电磁式电压互感器(简称压变)铁芯饱和而引起工频位移过电压和铁磁谐振过电压(通称为压变饱和过电压)，造成压变高压熔丝熔断，甚至使压变烧损。

限制这种过电压的措施是多种多样的，较普遍的是采用在压变二次侧开口三角形绕组两端接消谐器的方法，以及近年来采用的在压变一次侧中性点对地接消谐电阻的方法，这两种消谐措施各具特点，应因地制宜，合理选用。

1压变开口三角形绕组两端接消谐器的消谐方法1.1原理对这种压变饱和过电压，通常是在压变二次侧开口三角形绕组两端接入阻尼电阻Ro，相当于在压变高压侧Yo结线绕组上并联一个电阻，而这一电阻只有在电网有零序电压时才出现，正常运行时，零序电压绕组所接的Ro不会消耗能量。

Ro值越小，在压变励磁电感L上并联电阻就越小，当Ro小于一定值时，网络三相对地参数基本上由等值电阻决定，这时由压变饱和而引起电感的减小不会明显引起电源中性点位移电压。

当Ro=0，即将开口三角形绕组短接，则压变三相电感值就变成漏感，三相相等，压变饱和过电压也就不存在了。

但当电网内发生单相接地时，压变开口三角形绕组两端会出现100V的工频零序电压，这样阻尼电阻的容量就要求足够大，当阻尼电阻太小，一方面电阻本身可能因过热而烧坏，另一方面，压变也可能因电流过大而烧损，所以现在变电站一般采用微电脑多功能消谐装置。

当判断为存在工频位移过电压或铁磁谐振过电压后，单片机就进行消谐程序，发出高频脉冲群，使反并在开口三角形绕组两端的两只晶闸管交替过零触发导通，将开口三角形绕组短接(若系统发生单相接地，则不起动消谐装置)，使压变饱和过电压迅速消除。

由于短接时间极短，故不会给压变带来负担。

1.2优点采用微电脑多功能消谐装置，来消除压变饱和过电压效果良好，且一个系统通常只要接一台消谐器即可起到消谐作用。

如晋江市110kV青阳变电站和晋源电厂网控站每段10kV母线各装设了一套WNX-Ⅲ-10型微电脑多功能消谐装置，电网运行正常，基本上消除了由于压变饱和过电压引起压变高压熔丝熔断现象。

陈家港变电站35KV10KV系统消谐装置更新一、研究背景1、2011年11月对陈家港变电站1#变压器进行了增容改造，将陈1#主变压器更换为浙江正泰公司生产的型号为SFPSZ10-75000/110的变压器。

新变压器安装完冲击试验正常，当送电过程中变压器空载只带陈35KVI段母线时，发现陈35KVI段母线PT三相电压极端不平衡，影响送电带负荷。

2、2015年1月8日凌晨7点，陈家港变电站陈201手车式开关柜内互感器与开关断口处绝缘击穿，陈201开关柜跳闸，由于故障点在陈201低后备保护死区内，导致陈1#主变高后备保护动作，主变三侧开关跳闸造成陈1#主变停电。

二、现象分析背景1、当新主变空载投入运行时，其充电电流在大多数情况下以三次谐波电流为主，系统容抗和电源侧的阻抗接近于谐振条件。

正常运行时陈35KV系统Ⅰ、Ⅱ段母线各带两台22500KW的冶炼炉，由于负荷的特殊性，负荷波动比较大，经常突增突减，谐波分量也较大；无功补偿装置投退频繁，这样就可能造成系统发生铁磁谐振。

在电力系统中，由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压，直接威胁电力系统的安全运行，严重时会引起电压互感器(PT)的爆炸，造成事故。

背景2、水电公司陈家港变电站内10KV线路保护测控装置（DCAP-3210）不具备以零序电压作为判据的线路接地显示、告警功能。

由于陈家港变电站所带工矿企业的负荷的特殊性，电力设备的工作环境恶劣（粉尘污染大），非常容易出现接地和绝缘击穿事故。

经调查是10KVI段设备有永久性接地故障，造成设备过电压长时间运行，绝缘击穿，开关柜烧毁。

三、解决方案为消除铁磁谐振过电压，上一代使用了HH-KX196H系列微机消谐装置，但由于该装置只有2段母线模式且不具备语音报警功能。

如果更换陈变10KV I、II 段两套10KV线路保护装置的工作量大且费用较高，为了更加完善陈变35KV、10KV 供电系统保护功能，根据站内实际现状，我们通过查阅技术资料、设备选型，选定了HH-KX3000系列微机消谐装置（如图1），直接装设在电压互感器的开口三角绕组处。